在停用噴射器的條件期間氣體燃料導(dǎo)軌降壓的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及在停用噴射器的條件期間氣體燃料導(dǎo)軌降壓。本發(fā)明提供用于在氣體燃料車輛中在發(fā)動機冷啟動期間使燃料壓力調(diào)節(jié)器降壓并且在冷啟動之后改變?nèi)剂蠂娚鋲毫Φ姆椒ê拖到y(tǒng)。機械壓力調(diào)節(jié)器可以被更改為包括閥，其可以被控制為當(dāng)氣體燃料噴射停用時（例如，在冷啟動之前或期間）使調(diào)節(jié)器的參考室降壓，并且當(dāng)氣體燃料噴射激活時基于電子壓力反饋和發(fā)動機工況將氣體燃料的壓力調(diào)節(jié)至變化的壓力。在一個示例中，可以通過控制閥以使氣體燃料流入?yún)⒖际?，并且然后控制閥以將氣體燃料從參考室排至例如燃料蒸氣存儲濾罐，改變壓力調(diào)節(jié)器的參考室中的壓力。
【專利說明】在停用噴射器的條件期間氣體燃料導(dǎo)軌降壓
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及用于氣體燃料車輛的可變噴射壓力調(diào)節(jié)，其包括在停用燃料噴射器的條件期間氣體燃料導(dǎo)軌降壓。
【背景技術(shù)】
[0002]已經(jīng)研發(fā)了可替代燃料以緩解傳統(tǒng)燃料的價格上升，并且以便減少排氣排放。例如，天然氣已被認為是具有吸引力的可替代燃料。對于汽車應(yīng)用來說，天然氣可以被壓縮，并且在高壓力下作為氣體被存儲在汽缸中。然后壓力調(diào)節(jié)器可以被用來在較低的壓力下將壓縮的天然氣(CNG)供應(yīng)至發(fā)動機燃燒室。壓力調(diào)節(jié)器可以在固定的、恒定壓力下提供該氣體燃料至發(fā)動機，或其可以是能在變化的壓力下提供氣體燃料至發(fā)動機的可變壓力調(diào)節(jié)器。
[0003]然而，用于氣體燃料的壓力調(diào)節(jié)器的一個未解決的問題是當(dāng)發(fā)動機發(fā)動時其趨向于超調(diào)壓力。例如，在冷啟動期間，壓力調(diào)節(jié)器可能未被暖機，并且因此可能不能將氣體燃料壓力調(diào)節(jié)至期望的壓力(例如，降低來自高壓燃料箱的高壓氣體燃料的壓力)。另外，在發(fā)動機冷啟動期間，可變壓力調(diào)節(jié)器甚至可能在燃料導(dǎo)軌中具有殘余的高燃料壓力。在冷啟動的條件期間，可能需要相對高的電壓，以便克服高燃料導(dǎo)軌壓力打開噴射器。然而，極端的冷啟動可能僅具有較低的電壓可用于噴射器運行。因此，雖然燃料噴射器打開可以在其他發(fā)動機工況期間用于使調(diào)節(jié)器降壓，但此方式可能在冷啟動條件期間不可用。在冷啟動條件期間沒有方式用于降壓的情況下，在冷啟動條件期間燃料導(dǎo)軌中的壓力可能是不期望地高的，因為燃料導(dǎo)軌在高壓下可能被卡住，直至足夠高的電壓可用于打開噴射器，從而排出一些壓力。冷啟動期間不期望地高的燃料導(dǎo)軌壓力可能負面地影響燃料經(jīng)濟性和發(fā)動機性能。除了冷啟動條件外，在燃料噴射器停用并且因此不能被用來將過多的燃料壓力從壓力調(diào)節(jié)器排出的其他發(fā)動機工況期間，過壓可能也是一個問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決以上問題，發(fā)明人在此已經(jīng)認識到，在燃料噴射器停用(例如，冷啟動)的條件期間的壓力超調(diào)可以通過除燃料噴射器打開之外的方式來減少。例如，可以通過打開將機械壓力調(diào)節(jié)器的低壓室與調(diào)節(jié)器的參考室連通的閥，同時打開使參考室排氣到例如燃料蒸氣存儲濾罐、發(fā)動機曲軸箱或發(fā)動機進氣歧管的閥，減少壓力超調(diào)。以此方式，甚至當(dāng)調(diào)節(jié)器還沒有開始根據(jù)其正常的運轉(zhuǎn)原理調(diào)節(jié)氣體燃料壓力，并且噴射器不可用于從燃料導(dǎo)軌中排出過多的壓力時，也可以控制閥以使壓力調(diào)節(jié)器的參考室減壓，由此避免在燃料導(dǎo)軌處過多的壓力。另外，在參考室將高壓氣體燃料排至例如燃料蒸氣濾罐的燃料系統(tǒng)部件或排至例如進氣歧管或曲軸箱的發(fā)動機部件的示例中，降壓方法可以在不負面影響燃料經(jīng)濟性的情況下被執(zhí)行，因為排出的氣體燃料可以最終被送至發(fā)動機用于燃燒。當(dāng)降壓方法被執(zhí)行時，發(fā)動機可以通過或可以不通過第二燃料(例如，液體燃料)運行。
[0005]發(fā)明人在此也已經(jīng)認識到另外的優(yōu)勢，其可以通過使將機械壓力調(diào)節(jié)器的低壓室與調(diào)節(jié)器的參考室連通的閥和將參考室排氣例如至車輛的另一部件或系統(tǒng)的閥結(jié)合而實現(xiàn)。將調(diào)節(jié)器的低壓室與參考室連通的閥可以被控制為使氣體燃料從高壓室流至參考室，從而增加參考室的壓力，而控制參考室排氣(例如，排至燃料蒸氣存儲濾罐、進氣歧管、曲軸箱、噴射器真空裝置或真空泵真空裝置)的閥可以減小參考室的壓力。以此方式，調(diào)節(jié)器可以通過控制閥而將氣體燃料壓力調(diào)節(jié)至不同的壓力，這可以將機械壓力調(diào)節(jié)器從固定壓力調(diào)節(jié)器有效地轉(zhuǎn)換為可變壓力調(diào)節(jié)器。通過使用可變壓力調(diào)節(jié)器提供氣體燃料至發(fā)動機，從而替代在固定的、恒定壓力下提供氣體燃料至發(fā)動機的壓力調(diào)節(jié)器，可以實現(xiàn)很多優(yōu)勢。例如，改變氣體燃料的壓力增加噴射器的動態(tài)范圍，并且允許不常發(fā)生的峰值燃料需求被滿足，而不必使噴射器一直遭受噴射高壓氣體燃料的持續(xù)挑戰(zhàn)。然而已知的可變壓力調(diào)節(jié)器是昂貴的，易于不穩(wěn)定，并且在冷啟動的條件期間遭受壓力超調(diào)，本文所描述的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以在燃料噴射器停用時(例如，在冷啟動期間)實現(xiàn)燃料降壓，并且在燃料噴射器激活時(例如，在冷啟動之后)通過兩個閥的控制在變化的壓力下提供燃料至燃料導(dǎo)軌。有利地，閥可以是小的并且是便宜的，而系統(tǒng)仍可以勝過涉及使調(diào)節(jié)器與燃料導(dǎo)軌之間的主閥周期性循環(huán)的可變壓力調(diào)節(jié)方法。
[0006]在一個示例中，用于調(diào)節(jié)發(fā)動機中氣體燃料壓力的方法包含，當(dāng)氣體燃料噴射停用時，使氣體燃料從壓力調(diào)節(jié)器的低壓室流入調(diào)節(jié)器的參考室，以及將氣體燃料從參考室例如排至燃料蒸氣存儲濾罐。即使在燃料噴射器停用并且不能被用來使燃料導(dǎo)軌降壓的條件期間，此方法可以在不負面影響燃料經(jīng)濟性的情況下減少燃料導(dǎo)軌壓力超調(diào)，因為從參考室排出的燃料被引導(dǎo)至例如燃料蒸氣存儲濾罐的部件(并且最終被引導(dǎo)至發(fā)動機，用于燃燒)。重要的是，即使在沒有燃料返回管路(例如，將燃料返回至高壓燃料箱的管路)的情況下，也可以通過此方法來保持燃料經(jīng)濟性，但這在使用例如CNG的高壓氣體時可能不是實用的選擇，因為被降壓的氣體在返回至高壓燃料箱之前將需要進行壓縮。
[0007]在另一實施例中，用于氣體燃料發(fā)動機的系統(tǒng)包含:氣體燃料箱；壓力調(diào)節(jié)器，其包含參考室、與燃料箱連接的高壓室和與燃料導(dǎo)軌連接的低壓室；以及控制系統(tǒng)，其具有計算機可讀指令用于:在發(fā)動機冷啟動期間，使氣體燃料從低壓室流入?yún)⒖际?，并且將氣體燃料從參考室排至燃料蒸氣存儲濾罐。
[0008]在另一實施例中，系統(tǒng)還包含在將低壓室與參考室連通的通道中的第一閥和在將參考室與燃料蒸氣存儲濾罐連通的通道中的第二閥。
[0009]在另一實施例中，控制系統(tǒng)還包含計算機可讀指令，其用于在發(fā)動機冷啟動期間和在發(fā)動機冷啟動之后打開第一和第二閥，改變低壓室中的調(diào)節(jié)壓力。
[0010]在另一實施例中，參考室在冷啟動期間與燃料蒸氣存儲濾罐連接，并且其中參考室在冷啟動之后與發(fā)動機連接。
[0011]在另一實施例中，第一和第二閥的控制基于電子壓力反饋。
[0012]在另一實施例中，電子壓力反饋包含來自燃料導(dǎo)軌壓力傳感器的反饋，并且其中響應(yīng)于期望的燃料導(dǎo)軌壓力而控制第一和第二閥。
[0013]在另一實施例中，氣體燃料是壓縮的天然氣(CNG)。
[0014]在另一實施例中，用于調(diào)節(jié)發(fā)動機中氣體燃料噴射壓力的方法包含:在發(fā)動機冷啟動期間，使壓力調(diào)節(jié)器的參考室降壓；以及在冷啟動之后，基于期望的燃料導(dǎo)軌壓力而改變調(diào)節(jié)器的低壓室中的調(diào)節(jié)壓力。[0015]在另一實施例中，在發(fā)動機冷啟動期間使參考室降壓包含，通過打開將調(diào)節(jié)器的低壓室與參考室連通的第一閥，以及打開將參考室與燃料蒸氣存儲濾罐連通的第二閥。
[0016]在另一實施例中，改變低壓室中的調(diào)節(jié)壓力包含，通過控制第一閥以使氣體燃料從低壓室流入?yún)⒖际叶黾诱{(diào)節(jié)壓力，或通過控制第二閥以使氣體燃料從參考室中流出而減小調(diào)節(jié)壓力。
[0017]在另一實施例中，該方法還包含將不同的燃料噴射到發(fā)動機，同時使參考室降壓。
[0018]當(dāng)單獨或結(jié)合附圖參照以下【具體實施方式】時，本發(fā)明的以上優(yōu)點和其它優(yōu)點以及特征將是顯而易見的。
[0019]應(yīng)當(dāng)理解，提供以上概述以便以簡化的形式介紹在【具體實施方式】中進一步描述的一系列概念。這并不意味著辨別要求保護的主題的關(guān)鍵或基本特征，要求保護的主題的范圍通過所附權(quán)利要求唯一地確定。此外，要求保護的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分提及的任何缺點的實施方式。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1A示出了發(fā)動機系統(tǒng)的示意圖，該發(fā)動機系統(tǒng)被配置為以氣體燃料以及不同化學(xué)和/或物理性質(zhì)的一種或更多種其他燃料運行，該系統(tǒng)包括用于調(diào)節(jié)氣體燃料導(dǎo)軌的壓力的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
[0021]圖1B示出了圖1A的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的細節(jié)圖。
[0022]圖2示出了用于運行圖1A-B的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示例高水平流程圖。
[0023]圖3示出了用于控制圖1A-B的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的閥以實現(xiàn)期望的燃料導(dǎo)軌壓力的示例高水平流程圖。
[0024]圖4示出了示例正時圖，該正時圖圖示說明了圖1A-B的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的各種參數(shù)相對于時間之間的關(guān)系。
【具體實施方式】
[0025]提供用于氣體燃料的可變壓力調(diào)節(jié)的方法和系統(tǒng)，以減少例如圖1A的系統(tǒng)的車輛系統(tǒng)中的燃料壓力超調(diào)。車輛系統(tǒng)包括壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，例如圖1A-B中示出的系統(tǒng)，其可以根據(jù)圖2和圖3的方法運行。例如，壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的閥可以根據(jù)圖2和圖3的方法運行，以便當(dāng)燃料噴射器停用時(例如在發(fā)動機冷啟動之前或期間)使調(diào)節(jié)器的參考室降壓，而在燃料噴射器激活時基于發(fā)動機工況改變該系統(tǒng)的調(diào)節(jié)壓力。改變參考室中的壓力使調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)壓力改變，這進而改變發(fā)動機燃料導(dǎo)軌的壓力，從而提供氣體燃料的可變噴射壓力。在圖4中示出了壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的各種參數(shù)相對于時間之間的關(guān)系。
[0026]圖1A示出了車輛系統(tǒng)6的示意圖。車輛系統(tǒng)6包括發(fā)動機系統(tǒng)8、控制系統(tǒng)14和燃料系統(tǒng)18。發(fā)動機系統(tǒng)8可以包括具有多個汽缸30的發(fā)動機10。發(fā)動機10包括發(fā)動機進氣裝置23和發(fā)動機排氣裝置25。發(fā)動機進氣裝置23包括節(jié)氣門62，節(jié)氣門62經(jīng)由進氣道42流體地連接至發(fā)動機進氣歧管44。發(fā)動機排氣裝置25包括通向排氣道35的排氣歧管48，其中一旦排氣經(jīng)過排放控制裝置70，排氣道35就將排氣送至大氣。發(fā)動機10還可以包括包圍曲軸(未示出)的曲軸箱79，曲軸通過汽缸30的活塞的運動來驅(qū)動。應(yīng)認識到，其他部件可以被包括在發(fā)動機中，諸如各種各樣的閥和傳感器。[0027]控制系統(tǒng)14被顯示為接收來自多個傳感器16 (其各種示例在本文中描述)的信息，并將控制信號發(fā)送至多個執(zhí)行器81 (其各種示例在本文中描述)。作為一個示例，傳感器16可以包括在進氣裝置中的MAP和MAF傳感器124和125、位于排氣裝置中的排氣傳感器126和溫度傳感器127、連接至氣體燃料管路的壓力傳感器33、連接至各自的燃料導(dǎo)軌的壓力傳感器102a和102b等。例如壓力、溫度、燃料水平、空燃比和成分傳感器的其他傳感器可以連接至車輛系統(tǒng)6中的各種位置。作為另一示例，執(zhí)行器可以包括燃料泵、燃料噴射器66a和66b、節(jié)氣門62、燃料箱閥和壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)34的閥?？刂葡到y(tǒng)14可以包括控制器
12?？刂破骺梢越邮諄碜愿鞣N傳感器的輸入數(shù)據(jù)，處理輸入數(shù)據(jù)，并響應(yīng)于經(jīng)處理的輸入數(shù)據(jù)基于對應(yīng)于一個或更多個程序在其中被編程的指令或代碼而觸發(fā)執(zhí)行器。在本文中關(guān)于圖2-3描述了示例控制程序。
[0028]燃料系統(tǒng)18可以包括一個或更多個燃料箱。在所描述的示例中，燃料系統(tǒng)是多燃料系統(tǒng)，其包括高壓燃料箱20a和燃料箱20b，高壓燃料箱20a被配置為經(jīng)由壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)34將氣體燃料輸送至燃料導(dǎo)軌52a，燃料箱20b被配置為將具有與氣體燃料不同的化學(xué)和物理性質(zhì)的燃料(例如，液體燃料)輸送至燃料導(dǎo)軌52b。盡管所描述的示例包括用于兩種不同燃料的單獨的燃料導(dǎo)軌，但在一些示例中可以使用共同的燃料導(dǎo)軌。
[0029]燃料箱20a可以被配置為在高壓下存儲氣體燃料，并經(jīng)由高壓燃料管路94、壓力調(diào)節(jié)器38和經(jīng)調(diào)節(jié)的壓力燃料管路50將燃料輸送至發(fā)動機10。例如，氣體燃料可以是壓縮的天然氣(CNG)、液化石油氣(LPG)、吸附天然氣(ANG)或氫燃料。燃料箱20a可以在10-700bar的壓力范圍內(nèi)存儲氣體燃料(例如，用于LNG燃料的0-100+ps1、用于ANG燃料的500ps1、用于CNG燃料的3600psi或250bar和用于氫燃料的5000-10，OOOpsi)。與之相比，燃料箱20b可以存儲液體燃料，諸如汽油、具有某一乙醇濃度范圍的燃料、各種汽油乙醇燃料混合物(例如、E10，E85)和其組合。如圖所示，燃料箱20b可以連接至用于給輸送至燃料導(dǎo)軌的燃料加壓的燃料泵21。另外，燃料箱20b可以連接至燃料蒸氣存儲濾罐27，其可以存儲從燃料箱20b中排出的燃料蒸氣。燃料蒸氣濾罐27可以填充吸附劑，以在燃料箱重新加注操作和“運行損耗”(即在車輛運行期間蒸發(fā)的燃料)期間暫時地捕集燃料蒸氣(包括氣化的碳氫化合物)。在一個示例中，使用的吸附劑是活性炭。燃料蒸氣濾罐27可以通過濾罐通風(fēng)閥(CVV) 95與大氣連通?？梢越?jīng)由CVV95調(diào)整燃料蒸氣濾罐27與大氣之間的空氣和蒸氣流動。例如，當(dāng)存儲或捕集來自燃料箱20b的燃料蒸氣時，CVV95可以將氣體(例如，空氣)送至大氣。當(dāng)抽取存儲的燃料蒸氣時，CVV95還可以允許新鮮空氣被吸入濾罐中。例如在抽取操作期間，從濾罐27釋放的燃料蒸氣可以被引導(dǎo)至進氣裝置23 (例如，節(jié)氣門62或其他進氣部件的上游或下游)，并最終進入進氣歧管44?？梢酝ㄟ^連接在燃料蒸氣濾罐與進氣裝置23之間的濾罐抽取閥(CPV) 97調(diào)節(jié)蒸氣流。
[0030]燃料箱20a可以經(jīng)由加注燃料端口 54重新加注氣體燃料。止回閥55 (或冗余的串聯(lián)的兩個止回閥)可以連接在燃料箱20a與加注燃料端口 54之間，以確保正確的燃料流。同樣，燃料箱20b可以經(jīng)由加注燃料端口 83重新加注液體燃料。燃料可以分別經(jīng)由燃料導(dǎo)軌52a和52b從燃料箱20a和20b輸送至發(fā)動機10的噴射器，例如示例噴射器66a和66b。盡管僅描述了與每個燃料導(dǎo)軌連接的單個噴射器，但應(yīng)認識到可為每個汽缸30提供另外的噴射器。在一個不例中，其中燃料系統(tǒng)18包括直接噴射系統(tǒng),噴射器66a和66b可以被配置為直接燃料噴射器。在可替換的實施例中，燃料系統(tǒng)18可以包括進氣道噴射系統(tǒng)，其中噴射器66a和66b可以被配置為進氣道燃料噴射器。在其他實施例中，每個汽缸可以包括一個或更多個噴射器，其包括直接噴射器和進氣道噴射器。
[0031]在不期望液體燃料輸送至發(fā)動機的條件期間(例如，在發(fā)動機關(guān)閉條件期間，或在期望僅氣體燃料輸送至發(fā)動機的條件期間)，泵21可以不將燃料從燃料箱20b泵送至燃料導(dǎo)軌52b。燃料導(dǎo)軌52b中的燃料導(dǎo)軌壓力傳感器102b可以被配置為感測當(dāng)前的燃料導(dǎo)軌壓力，并將所感測的數(shù)值提供至控制系統(tǒng)14的控制器12。在一些示例中，可以基于由傳感器102b感測的燃料導(dǎo)軌壓力和/或基于其他參數(shù)數(shù)值控制泵21。
[0032]另外，在一些實施例中，止回閥(未示出)可以被設(shè)置在燃料箱20b與燃料導(dǎo)軌52b之間，以確保來自燃料箱20b的正確的燃料流。
[0033]燃料箱20a可以被連接至燃料箱閥32，燃料箱閥32用于調(diào)節(jié)被輸送到燃料管路94內(nèi)的氣體燃料的壓力。燃料箱閥32可以被配置為在與燃料箱的壓力相似的壓力下將氣體燃料輸送到燃料管路94內(nèi)?？商鎿Q地，即使當(dāng)期望高燃料噴射壓力時，也可以激活燃料箱閥，并且可以控制閥下游的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以確保燃料導(dǎo)軌壓力被調(diào)節(jié)至足夠高的壓力。這樣的操作在如下示例中可能是更可取的，在該示例中高壓氣體燃料流經(jīng)可以被包括在燃料管路94中的各種部件(例如，過濾器、閥等)將會使該部件退化。
[0034]燃料箱20a還可以被連接至壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)34，以使氣體燃料能夠被提供至燃料導(dǎo)軌52a，并在可變壓力下從那里被提供至噴射器66a。在一個示例中，燃料箱20a可以在10-700bar的壓力范圍內(nèi)存儲氣體燃料，同時壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)34可以將燃料導(dǎo)軌壓力調(diào)節(jié)至2到40bar的可變范圍(例如，用于CNG燃料的2到lObar)。
[0035]如在圖1B的細節(jié)圖中所示，壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)34包括壓力調(diào)節(jié)器38。壓力調(diào)節(jié)器38包括高壓室84、低壓室86以及參考室88，其中高壓室84經(jīng)由燃料管路94接收來自燃料箱20a的氣體燃料，低壓室86提供壓力經(jīng)調(diào)節(jié)的氣體燃料至燃料導(dǎo)軌52a。與機械壓力調(diào)節(jié)器一樣，壓力調(diào)節(jié)器38包括隔板98和閥100。閥100相對于壁104中的孔的位置決定了氣體從高壓室84到低壓室86的流速，其中壁104將高壓室84與低壓室86分開。閥100的位置取決于參考室88和低壓室86中的壓力，以及取決于由彈簧96提供的彈簧力，其中彈簧96的一端與壓力調(diào)節(jié)器38的底部連接，而另一端與隔板98的底部連接。當(dāng)參考室中的壓力增加時，低壓室86中需要更大的壓力以實現(xiàn)任意給定的閥位置。例如，當(dāng)參考室中的壓力超過閾值時，高壓室可以通過孔與低壓室連通，該閾值對應(yīng)于隔板將閥100移動至在壁104之上的壓力。當(dāng)參考室中的壓力減小時，低壓室86中需要需要更低的壓力以實現(xiàn)力平衡。然而，與將參考室壓力控制為固定的、恒定的壓力以便在低壓室中實現(xiàn)固定的、恒定的調(diào)節(jié)壓力的機械壓力調(diào)節(jié)器不同，壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)34包括升壓和降壓管道以及升壓和降壓閥，其能夠改變參考室壓力，參考室壓力進而改變低壓室中的調(diào)節(jié)壓力。如圖1A-B中所示，升壓閥80被布置在升壓管道90中，該升壓管道90將低壓室與參考室連接，而降壓閥82被布置在降壓管道92中，該降壓管道92可以將參考室與進氣歧管、曲軸箱、燃料蒸氣濾罐、噴射器真空裝置、真空泵真空裝置或大氣中的一個或更多個連接。在一些示例中，閥80和82中的任一個(但不是兩個)可以用固定幾何形狀的漏孔代替，諸如音速阻風(fēng)門、鐘形口或銳緣孔。如下面對圖2-3的方法所描述的，閥80和82可以被控制以在停用燃料噴射器的條件期間使參考室88減壓，并且在激活燃料噴射器的條件期間改變參考室88中的壓力。參考室88中的壓力進而影響低壓室86中的調(diào)節(jié)壓力以及燃料導(dǎo)軌52a中的壓力(當(dāng)燃料導(dǎo)軌鎖定閥打開時)。例如，在燃料噴射器停用的條件期間，期望通過升壓和降壓閥使燃料導(dǎo)軌減壓(因為停用的燃料噴射器不能用于從燃料導(dǎo)軌排出過多的壓力)。在這種條件期間，升壓和降壓閥都可以打開，并且參考室中的燃料可以例如通過燃料蒸氣存儲濾罐被排回至發(fā)動機，其中燃料蒸氣存儲濾罐與存儲除了氣體燃料外的燃料的燃料箱連接。作為另一示例，在燃料噴射器激活時選擇的發(fā)動機工況期間，期望從其當(dāng)前數(shù)值增加燃料導(dǎo)軌壓力，以便在更高壓力下將燃料噴射到發(fā)動機汽缸內(nèi)。升壓閥80可以打開，以便使氣體燃料從低壓室86流入?yún)⒖际?8，由此增加參考室中的壓力。由于隔板98朝向壁104的移動，參考室中壓力的增加使低壓室86中的燃料的壓力(調(diào)節(jié)壓力)升高?？商鎿Q地，在其他發(fā)動機工況期間，期望從其當(dāng)前數(shù)值減小燃料導(dǎo)軌壓力，以便在更低壓力下將燃料噴射到發(fā)動機汽缸內(nèi)。為此目的，降壓閥82可以打開，以從參考室88排出氣體燃料，由此減小參考室中的壓力，并且由于隔板98遠離壁104的移動，進而減小低壓室86中燃料的調(diào)節(jié)壓力。通過打開降壓閥82而從參考室中排出的氣體燃料可以通過管道92被引導(dǎo)至發(fā)動機系統(tǒng)8，例如被引導(dǎo)至進氣歧管44、曲軸箱79、噴射器真空裝置或真空泵真空裝置，或者被引導(dǎo)至燃料蒸氣存儲濾罐27?？商鎿Q地，排出的氣體燃料可以被排至大氣。
[0036]應(yīng)認識到，在閥80用固定幾何形狀的孔代替的實施例中，打開閥82導(dǎo)致參考室中可達到的最低壓力，而關(guān)閉閥82導(dǎo)致參考室中可達到的最高壓力?？商鎿Q地，如果閥82用固定幾何形狀的孔代替，打開閥80 “覆蓋”在閥82處的小漏孔并使參考室中的壓力升高，而關(guān)閉閥80導(dǎo)致參考室中的所有壓力排出并降低壓力。
[0037]在不期望氣體燃料輸送至發(fā)動機的條件期間(例如，在發(fā)動機關(guān)閉的條件期間，或在期望僅液體燃料輸送至發(fā)動機的條件期間)，布置在燃料管路94中的燃料導(dǎo)軌鎖閉閥36可以關(guān)閉，以便阻止壓力調(diào)節(jié)器38與燃料導(dǎo)軌52之間的連通。否則，燃料導(dǎo)軌鎖閉閥36可以打開，使得燃料可以從壓力調(diào)節(jié)器38輸送至燃料導(dǎo)軌52。與通過使壓力調(diào)節(jié)器與燃料導(dǎo)軌中間的閥周期性循環(huán)而改變?nèi)剂蠈?dǎo)軌壓力的系統(tǒng)中的閥相比，燃料導(dǎo)軌鎖閉閥36可以是簡單的閥，其僅可控為完全打開或或完全關(guān)閉狀態(tài)，并且其不用于改變被輸送至燃料導(dǎo)軌的燃料的壓力。然而，在其他示例中，壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)34可以基于來自燃料導(dǎo)軌壓力傳感器的反饋而使燃料導(dǎo)軌鎖閉閥36周期性循環(huán)，使得閥在選擇工況期間配合系統(tǒng)的其他壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)工作或替代系統(tǒng)的其他壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)。
[0038]在圖1A-B的配置中，其中燃料導(dǎo)軌鎖閉閥36被布置在調(diào)節(jié)器38的低壓側(cè)，閥36在燃料導(dǎo)軌降壓期間必須打開。然而，在一些實施例中，閥36反而可以被布置在調(diào)節(jié)器38的高壓側(cè)(例如，在管路94中)。在這類實施例中，閥36可以在降壓過程期間保持關(guān)閉。
[0039]壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)34可以基于來自燃料導(dǎo)軌的電子反饋而調(diào)節(jié)燃料導(dǎo)軌壓力。燃料導(dǎo)軌壓力傳感器102a可以被配置為感測當(dāng)前的燃料導(dǎo)軌壓力，并提供所感測的數(shù)值至控制系統(tǒng)14的控制器12。如果當(dāng)前的燃料導(dǎo)軌壓力不在基于發(fā)動機工況確定的期望燃料導(dǎo)軌壓力的范圍內(nèi)，控制器可以控制閥80和82以實現(xiàn)期望的燃料導(dǎo)軌壓力，并打開閥36以允許壓力調(diào)節(jié)器與燃料導(dǎo)軌之間的流體連通。
[0040]在一些實施例中，止回閥(未示出)可以被設(shè)置在燃料箱20a與壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)34之間，以確保來自燃料箱的正確的燃料流。燃料箱輸出管路壓力傳感器(或壓力變換器)33可以被設(shè)置在壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)34的上游和燃料箱20a的下游，以便在通過壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)34調(diào)節(jié)燃料的壓力之前提供燃料管路94中的壓力的估計。即，壓力傳感器33可以提供在壓力調(diào)節(jié)器38的更高壓力側(cè)的燃料壓力輸入的估計。凝聚式過濾器(未示出)可以被設(shè)置在壓力調(diào)節(jié)器38的更低壓力側(cè)，使得燃料導(dǎo)軌鎖閉閥36被連接在壓力調(diào)節(jié)器38與凝聚式過濾器之間。
[0041]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，其描述了用于運行圖1A-B的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示例方法200。應(yīng)認識到，在方法200中提及的“燃料導(dǎo)軌壓力”指的是與壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)34和高壓(氣體)燃料箱連接的燃料導(dǎo)軌52a的壓力，而不是與燃料箱20b連接的燃料導(dǎo)軌52b的壓力。
[0042]在步驟226處，方法200包括確定發(fā)動機是否以維護運行模式運行。維護運行模式可以是動力傳動系控制模塊(PCM)的模式，在該模式期間壓力調(diào)節(jié)器的降壓被期望為能夠?qū)σ粋€或更多個車輛系統(tǒng)執(zhí)行維護。根據(jù)方法200使壓力調(diào)節(jié)器降壓可以減少對在壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)中包括施克拉德閥用于在維護運行模式期間手動降壓的需要，由此降低成本。
[0043]如果在步驟226處的回答為是，則方法200繼續(xù)至步驟214以執(zhí)行一系列動作以引起減壓，如在下面所描述的。應(yīng)認識到，在降壓期間，發(fā)動機可以以或可以不以不同的燃料運行，例如來自圖1A的箱20b的燃料。
[0044]否則，如果在步驟226處的回答為否，則發(fā)動機沒有以維護運行模式運行，方法200進行到步驟210。在步驟210處，方法200包括確定氣體燃料噴射是否激活。例如，當(dāng)發(fā)動機冷啟動正在進行時，氣體燃料噴射可以不激活，與發(fā)動機熱啟動相反，在發(fā)動機冷啟動中，發(fā)動機從其已經(jīng)被冷卻至環(huán)境溫度的條件啟動。作為另一示例，在期望僅不同燃料(例如，液體燃料)噴射到發(fā)動機的條件期間，氣體燃料噴射可以不激活?？梢曰谒袦y的參數(shù)數(shù)值或通過其他方式進行確定。
[0045]如果在步驟210處的回答為否，則氣體燃料噴射不激活，方法200進入到步驟212以確定壓力超調(diào)條件是否存在。壓力超調(diào)條件可以是這樣的瞬時條件，其在壓力調(diào)節(jié)器已達到其工作點之前在發(fā)動機冷啟動期間存在，或當(dāng)沒有執(zhí)行氣體燃料噴射(并且燃料噴射器沒有通過噴射器排出過多的壓力)的其他條件期間存在。在壓力超調(diào)期間，來自高壓室的高壓氣體燃料可以在參考室中的壓力已達到閾值之前進入低壓室。這樣，低壓室與參考室之間的力平衡可以沒有實現(xiàn)，并且在不期望地高的壓力下(而不是在經(jīng)調(diào)節(jié)的壓力下)的氣體燃料可以從調(diào)節(jié)器中輸出。來自調(diào)節(jié)器的不期望地高的壓力可以導(dǎo)致不期望地高的燃料導(dǎo)軌壓力。由于這種高的燃料導(dǎo)軌壓力在噴射器激活的條件期間不能通過打開噴射器來減輕，發(fā)動機性能可能被負面地影響，并且可能增加各種壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的閥的退化。在一些示例中，通過接收來自燃料導(dǎo)軌壓力傳感器102a的所感測的當(dāng)前燃料導(dǎo)軌壓力數(shù)值，并且經(jīng)由控制器12對所感測的數(shù)值與存儲的閾值燃料導(dǎo)軌壓力數(shù)值進行比較，控制系統(tǒng)14可以確定壓力超調(diào)條件是否存在。
[0046]如果在步驟212處的回答為是，或如果如上所述在步驟226處的回答為是，則方法200繼續(xù)至步驟214。在步驟214處，方法200包括關(guān)閉燃料箱閥(例如，圖1A的燃料箱閥32)。關(guān)閉燃料箱閥可以將高壓燃料箱與壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)隔離，以便在降壓過程中停止氣體燃料從燃料箱到壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的流動。
[0047]在步驟214之后，方法200進入到步驟220，在步驟220中確定燃料導(dǎo)軌鎖定閥是否在調(diào)節(jié)器的低壓側(cè)。在燃料導(dǎo)軌鎖定閥(例如，圖1A-B的閥36)在調(diào)節(jié)器的低壓側(cè)(例如，被布置在圖1A-B的管路50中)的實施例中，在步驟220處的回答為是，并且方法200繼續(xù)至步驟222，以便在進行到步驟224之前打開燃料導(dǎo)軌鎖定閥。然而，在燃料導(dǎo)軌鎖定閥不在調(diào)節(jié)器的低壓側(cè)的實施例中(例如，燃料導(dǎo)軌鎖定閥在調(diào)節(jié)器的高壓側(cè)例如在管路94中的實施例中)，閥可以在降壓過程中保持關(guān)閉。因此，對于這類實施例，在步驟220處的回答為否，并且方法200從步驟220進行到步驟224。應(yīng)認識到，步驟220的確定可以實際上不在方法200中執(zhí)行。相反，在燃料導(dǎo)軌鎖定閥不在調(diào)節(jié)器的低壓側(cè)的實施例中，方法200可以不包括步驟220或222，然而在燃料導(dǎo)軌鎖定閥在調(diào)節(jié)器的低壓側(cè)的實施例中，方法200可以包括步驟222，但不包括步驟220。
[0048]在步驟224處，方法200包括打開升壓閥(例如，圖1A-B的閥80)并打開降壓閥(例如，圖1A-B的閥82)。在一個示例中，可以通過PCM控制的電磁致動器來執(zhí)行升壓閥和降壓閥的打開。在另一示例中，每個閥可以通過另一種類型的致動器而打開。取決于閥的當(dāng)前狀態(tài)，如果閥已經(jīng)打開(例如，在一些實施例中，當(dāng)發(fā)動機關(guān)閉時，閥可以打開，以便使調(diào)節(jié)器降壓并減少在隨后的發(fā)動機冷啟動時的壓力超調(diào))，打開閥的步驟也可以包括不進行動作。另外，在一些實施例中，來自燃料導(dǎo)軌壓力傳感器和/或其他傳感器的數(shù)據(jù)可以用于確定壓力超調(diào)的程度，并且可以基于壓力超調(diào)的程度來確定升壓閥和降壓閥的打開量和持續(xù)時間。
[0049]當(dāng)降壓閥在步驟224處打開時，氣體燃料從壓力調(diào)節(jié)器的參考室中排出。在優(yōu)選的實施例中，排出的氣體燃料可以被弓I導(dǎo)至與液體燃料箱連接的燃料蒸氣存儲濾罐(例如，圖1A的濾罐27)。在其他實施例中，排出的氣體燃料可以被引導(dǎo)至曲軸箱，或被引導(dǎo)至進氣歧管。
[0050]在步驟224之后，方法200返回至步驟226以確定維護運行模式是否仍在進行，或已經(jīng)開始。如果在步驟226處的回答為是并且維護運行模式仍在進行或已經(jīng)開始，則方法200再次進行到步驟214，如將在下面進行描述的。否則，如果在步驟226處的回答為否，則方法200進入到步驟210，以確定氣體燃料噴射是否仍是停用的，或氣體燃料噴射是否不再激活(如果其在步驟210的第一次重復(fù)時是激活的)。如果氣體燃料噴射沒有激活，則在步驟210處的回答為否，方法200繼續(xù)至步驟212以確定壓力超調(diào)條件是否存在。如果壓力超調(diào)條件存在，則在步驟212處的回答為是，并且方法200再次執(zhí)行步驟214-224。如上所述，如果升壓閥和降壓閥已打開(當(dāng)其將處于步驟224的第二次重復(fù)時)，步驟224可以包括不進行動作，或可替換地，調(diào)整閥的打開量。在一些示例中，不是通過步驟210-224或226-224循環(huán)，方法200可以在第一重復(fù)期間保持在步驟224處直至產(chǎn)生這樣的中斷，該中斷指示壓力超調(diào)條件或維護運行模式已經(jīng)結(jié)束，或指示氣體燃料噴射是激活的。
[0051]否則，如果壓力超調(diào)條件不再存在，則在步驟212處的回答為否，并且方法200從步驟212進行到步驟202。同樣，如果在步驟210處的回答為是并且氣體燃料噴射是激活的(在步驟210的第一次重復(fù)或隨后的重復(fù)期間)，則方法200從步驟210進入到步驟202。應(yīng)認識到，在此階段，當(dāng)氣體燃料噴射激活時，燃料導(dǎo)軌處的壓力超調(diào)可以通過打開燃料噴射器而不是通過進行上述降壓過程來補救。
[0052]在步驟202處，方法200包括基于發(fā)動機工況確定期望的燃料導(dǎo)軌壓力。發(fā)動機工況可以包括例如發(fā)動機轉(zhuǎn)速、扭矩需求、環(huán)境條件(例如，溫度、壓力、濕度等)、發(fā)動機溫度、燃料箱中的燃料水平等。例如，可以基于來自控制系統(tǒng)14的傳感器16的輸入而測量這些條件。在一個示例中，當(dāng)發(fā)動機工況包括低燃料需求時，例如在低負荷條件期間，期望的燃料噴射壓力可以是更低的壓力，以減少噴射器的磨損(例如，通過允許更長的脈沖寬度，并且因此實現(xiàn)更低質(zhì)量噴射的可重復(fù)性)。與之相比，在峰值燃料需求條件期間，期望的燃料導(dǎo)軌壓力可以是更高的壓力。在這些條件下，期望的燃料導(dǎo)軌壓力可以是更高的壓力。在一個示例中，期望的燃料導(dǎo)軌壓力可以被存儲在控制系統(tǒng)14的存儲器中。期望的燃料導(dǎo)軌壓力的確定可以是在整個發(fā)動機系統(tǒng)8運行期間以固定間隔執(zhí)行的程序，或當(dāng)某些發(fā)動機運行參數(shù)數(shù)值變化時可以在中斷的基礎(chǔ)上執(zhí)行。
[0053]在步驟204處，方法200包括確定期望的燃料導(dǎo)軌壓力是否在當(dāng)前燃料導(dǎo)軌壓力的范圍內(nèi)。例如，通過接收來自燃料導(dǎo)軌壓力傳感器102a的在燃料導(dǎo)軌52a處的當(dāng)前壓力的感測數(shù)值，并經(jīng)由控制器12對所感測的數(shù)值與存儲的期望燃料導(dǎo)軌壓力數(shù)值進行比較，控制系統(tǒng)14可以進行這個確定。所述范圍可以是預(yù)定范圍，并且發(fā)動機對燃料導(dǎo)軌壓力變化的敏感性可以是確定預(yù)定范圍的因素?？梢源嬖诳蛇m用于所有期望的燃料導(dǎo)軌壓力數(shù)值的一個預(yù)定范圍，或可替換地，不同的期望的燃料導(dǎo)軌壓力數(shù)值可以與不同的預(yù)定范圍相關(guān)聯(lián)。
[0054]如果在步驟204處的回答為是，則方法200進行到步驟208，并等待發(fā)動機工況的變化的檢測，如將在下面進行描述的。例如，如果當(dāng)前的燃料導(dǎo)軌壓力在期望的燃料導(dǎo)軌壓力的范圍內(nèi)，則可以不必調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的閥，以更改燃料導(dǎo)軌壓力直至檢測到導(dǎo)致期望的燃料導(dǎo)軌壓力的數(shù)值變化的發(fā)動機工況的變化。
[0055]否則，如果在步驟204處的回答為否，則方法200進行到步驟206，以便例如通過在圖3中示出的方法來控制壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的閥。如在下面對圖3所描述的，這可以包括控制閥，以增加或減小調(diào)節(jié)壓力，這進而可以增加或減小燃料導(dǎo)軌壓力。
[0056]在步驟206之后，方法200繼續(xù)至步驟208。在步驟208處，方法200包括確定是否已經(jīng)檢測到發(fā)動機工況的變化。可以在預(yù)定間隔或在中斷的基礎(chǔ)上進行確定。例如，一旦壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的閥已經(jīng)開始被控制以實現(xiàn)期望的燃料導(dǎo)軌壓力，壓力調(diào)節(jié)器就可以將燃料導(dǎo)軌壓力調(diào)節(jié)為固定的、恒定的壓力。然后控制器可以間歇地評估發(fā)動機工況。當(dāng)間歇的評估檢測到發(fā)動機工況的變化(例如，可以影響期望的燃料導(dǎo)軌壓力的變化，諸如操作者踩加速器踏板)時，在步驟208處的回答為是，并且方法200進行到步驟216。可替換地，在執(zhí)行步驟206之后，壓力調(diào)節(jié)器可以將燃料導(dǎo)軌壓力調(diào)節(jié)為固定的、恒定的數(shù)值(例如，期望的燃料導(dǎo)軌壓力)，直至控制器產(chǎn)生指示發(fā)動機工況的變化已經(jīng)被檢測到的中斷。當(dāng)中斷產(chǎn)生時，在步驟208處的回答為是，方法200進行到步驟216。
[0057]在步驟216處，方法200包括確定發(fā)動機關(guān)閉是否已經(jīng)發(fā)生。例如，可以基于所感測的參數(shù)數(shù)值來進行這個確定。如果在步驟216處的回答為是，指示發(fā)動機關(guān)閉已經(jīng)發(fā)生，則方法200進行到可選步驟218，或方法200結(jié)束。可選步驟218包括打開升壓閥并打開降壓閥。取決于升壓閥和降壓閥的當(dāng)前狀態(tài)，步驟218可以包括從關(guān)閉狀態(tài)打開一個或兩個閥，和/或調(diào)節(jié)一個或兩個閥的打開量。如果升壓閥和降壓閥已經(jīng)打開，步驟218可以包括不進行動作，或可替換地，調(diào)節(jié)閥的打開量。在一些示例中，通過在發(fā)動機關(guān)閉時打開升壓閥和降壓閥，在發(fā)動機冷啟動時可以有利地加速調(diào)節(jié)器的降壓。應(yīng)認識到，如果在發(fā)動機關(guān)閉之前執(zhí)行步驟218，控制系統(tǒng)在隨后的發(fā)動機冷啟動期間可以不必在步驟224處進行任何動作，因為閥已經(jīng)打開?？商鎿Q地，如果在發(fā)動機關(guān)閉之前執(zhí)行步驟218，在隨后的發(fā)動機冷啟動期間步驟224可以包括基于發(fā)動機工況調(diào)節(jié)閥的打開量。如果執(zhí)行可選步驟218，在執(zhí)行可選步驟218之后，則方法200結(jié)束。[0058]否則，如果在步驟216處的回答為否，則方法200返回至步驟226。
[0059]可以在整個發(fā)動機的運行期間連續(xù)執(zhí)行方法200，由此確保當(dāng)發(fā)動機工況變化時燃料導(dǎo)軌壓力被調(diào)節(jié)至適當(dāng)?shù)臄?shù)值，并且確保根據(jù)需要執(zhí)行燃料導(dǎo)軌的降壓。應(yīng)認識到，在整個發(fā)動機運行期間，期望的燃料導(dǎo)軌壓力可以變化多次，并且可以多次控制壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的閥，以實現(xiàn)不同的期望的燃料導(dǎo)軌壓力。例如，在發(fā)動機冷啟動時，可以控制閥，以使燃料導(dǎo)軌降壓或防止燃料導(dǎo)軌處的壓力超調(diào)。在發(fā)動機暖機之后，發(fā)動機工況的變化可以導(dǎo)致期望的燃料導(dǎo)軌壓力從第一期望的燃料導(dǎo)軌壓力變化至第二期望的燃料導(dǎo)軌壓力，并且可以控制閥，以便將燃料導(dǎo)軌壓力調(diào)節(jié)至第二期望的燃料導(dǎo)軌壓力。發(fā)動機工況的隨后變化可以促進閥的進一步控制，以便將燃料導(dǎo)軌壓力調(diào)節(jié)至第三期望的燃料導(dǎo)軌壓力、第四期望的燃料導(dǎo)軌壓力等。同樣，應(yīng)認識到，可以基于發(fā)動機是僅以氣體燃料噴射、還是以氣體燃料和液體燃料噴射、還是僅以液體燃料噴射運行來改變氣體燃料導(dǎo)軌的期望壓力。例如，在一些實施例中，在期望僅液體燃料噴射(例如，經(jīng)由燃料導(dǎo)軌52b來自燃料箱20b)的條件期間，可以部分執(zhí)行或完全不執(zhí)行方法200。
[0060]在圖3中示出了示例方法300，其用于控制壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)(例如，圖1A-B的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)34)的閥以實現(xiàn)期望的燃料導(dǎo)軌壓力。在一個示例中，可以在方法200的步驟206處執(zhí)行方法300。如在上面對方法200所描述的，應(yīng)認識到，在方法300中提及的“燃料導(dǎo)軌壓力”指的是與壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和高壓(氣體)燃料箱(例如，燃料導(dǎo)軌52a)連接的燃料導(dǎo)軌的壓力，而不是與液體燃料箱(例如，燃料導(dǎo)軌52b)連接的燃料導(dǎo)軌的壓力。
[0061 ] 在步驟302處，方法300包括確定是需要壓力增加還是需要壓力減小，以實現(xiàn)期望的燃料導(dǎo)軌壓力(例如，在方法200的步驟202處確定的期望的燃料導(dǎo)軌壓力)。在一個示例中，控制器12可以執(zhí)行這樣的程序，其確定期望的燃料導(dǎo)軌壓力和當(dāng)前所感測的燃料導(dǎo)軌壓力中的哪一個更高，哪一個更低。
[0062]如果期望的燃料導(dǎo)軌壓力被確定為比所感測的燃料導(dǎo)軌壓力更高，則在步驟302處的回答為增加，并且方法300繼續(xù)至步驟304。在步驟304處，方法300包括確定升壓閥的打開量和打開持續(xù)時間。打開持續(xù)時間可以是時間長度、若干事件或其他此類持續(xù)時間。打開量可以是打開程度，諸如打開面積量。在這個階段確定的打開量和打開持續(xù)時間可以是導(dǎo)致期望的燃料導(dǎo)軌壓力實現(xiàn)的數(shù)值。通過改變升壓閥的打開量和打開持續(xù)時間，可以控制低壓室中壓力增加的速率。在一些示例中，期望最小化升壓閥的打開量并最大化打開持續(xù)時間，以便緩慢地增加燃料導(dǎo)軌壓力，并且由此可以在沒有車輛操作者可注意到的影響的情況下確保平穩(wěn)過渡。在其他實施例中，期望最大化升壓閥的打開量并最小化打開持續(xù)時間，以實現(xiàn)盡可能快地增加燃料導(dǎo)軌壓力(例如，在突然加速期間)?？商鎿Q地，升壓閥可以是簡單的閥，其可控制為完全打開或完全關(guān)閉。在這種情況下，打開量的確定可以包括確定閥應(yīng)當(dāng)(完全)打開，而打開持續(xù)時間可以是僅可控制的參數(shù)。
[0063]一旦升壓閥的打開量和打開持續(xù)時間已經(jīng)被確定，方法300就從步驟304進行到步驟306。在步驟306處，方法300包括關(guān)閉降壓閥，并將升壓閥打開至在304處確定的打開量。在一個示例中，打開和關(guān)閉升壓閥和降壓閥可以通過PCM控制的電磁致動器來執(zhí)行。在另一示例中，每個閥可以通過另一種類型的致動器來打開和關(guān)閉。取決于降壓閥的狀態(tài)，關(guān)閉降壓閥的步驟可以包括不進行動作(如果降壓閥已經(jīng)關(guān)閉)或關(guān)閉降壓閥(如果降壓閥打開)。同樣，取決于升壓閥的狀態(tài)，將升壓閥打開至打開量的步驟可以包括將升壓閥從完全關(guān)閉的位置打開至打開量，或如果升壓閥已經(jīng)打開至一定程度則更改升壓閥的打開量。
[0064]在步驟306之后，方法300進行到步驟308。在步驟308處，方法300包括確定打開持續(xù)時間是否已經(jīng)過去。例如，控制器可以執(zhí)行這樣的程序，其將計數(shù)與對應(yīng)于在預(yù)定間隔處的確定的打開持續(xù)時間的數(shù)字進行比較。如果確定打開持續(xù)時間沒有過去，則在步驟308處的回答為否，并且方法300返回至步驟308，以便例如在預(yù)定間隔之后再次檢查打開持續(xù)時間是否已經(jīng)過去。一旦檢查結(jié)果是打開持續(xù)時間已經(jīng)過去的正持續(xù)時間，方法300就從步驟308繼續(xù)至步驟310?？商鎿Q地，當(dāng)升壓閥打開時，控制器可以在每個時鐘信號脈沖開始時使計數(shù)增加，并且當(dāng)計數(shù)達到對應(yīng)于在步驟304處確定的打開持續(xù)時間的數(shù)字時，控制器可以產(chǎn)生中斷。中斷時，方法300可以從步驟308進行至步驟310。
[0065]在步驟310處，方法300包括關(guān)閉升壓閥。例如，控制器可以控制升壓閥的致動器，從而關(guān)閉閥。在步驟310之后，方法300結(jié)束。
[0066]然而，如果在步驟302處期望的燃料導(dǎo)軌壓力被確定為比所感測的燃料導(dǎo)軌壓力更低，則回答為減小，并且方法300從步驟302繼續(xù)至步驟312。在步驟312處，方法300包括確定降壓閥的打開量和打開持續(xù)時間。在這個階段確定的打開量和打開持續(xù)時間可以是導(dǎo)致期望的燃料導(dǎo)軌壓力實現(xiàn)的數(shù)值。通過改變降壓閥的打開量和打開持續(xù)時間，可以以與在上面關(guān)于升壓閥所描述的相似的方式控制低壓室中壓力減小的速率。然而，與升壓閥不同，降壓閥被布置在這樣的管道中，如在圖1A-B中所示，該管道將壓力調(diào)節(jié)器的參考室與進氣歧管、曲軸箱、燃料蒸氣濾罐、噴射器真空裝置、真空泵真空裝置、大氣等中的一個或更多個連接。因此，取決于容納減壓閥的管道(例如，圖1A-B的管道92)通向哪里，以及取決于發(fā)動機工況，降壓閥的打開量和打開持續(xù)時間的確定會涉及另外的因素?？商鎿Q地，降壓閥可以是簡單的閥，其可控制為完全打開或完全關(guān)閉。在這種情況下，打開量的確定可以包括確定閥應(yīng)當(dāng)(完全)打開，而打開持續(xù)時間可以是僅可控制的參數(shù)。
[0067]一旦降壓閥的打開量和打開持續(xù)時間已經(jīng)被確定，方法300就從步驟312進行到步驟314。在步驟314處，方法300包括關(guān)閉升壓閥，并將降壓閥打開至在步驟312處確定的打開量。在一個示例中，打開和關(guān)閉升壓閥和降壓閥可以通過PCM控制的電磁致動器來執(zhí)行。在另一示例中，每個閥可以通過另一種類型的致動器來打開和關(guān)閉。取決于升壓閥的狀態(tài)，關(guān)閉升壓閥的步驟可以包括不進行動作(如果升壓閥已經(jīng)關(guān)閉)或關(guān)閉升壓閥(如果升壓閥打開)。同樣，取決于降壓閥的狀態(tài)，將降壓閥打開至打開量的步驟可以包括將降壓閥從完全關(guān)閉的位置打開至打開量，或如果降壓閥已經(jīng)打開至一定程度則更改降壓閥的打開量。
[0068]應(yīng)認識到，當(dāng)降壓閥打開時，氣體燃料從調(diào)節(jié)器的參考室中排出。在優(yōu)選的實施例中，在這個階段(例如，當(dāng)燃料噴射器激活時)從參考室中排出的氣體燃料可以被引導(dǎo)至發(fā)動機的進氣歧管。然而，在其他實施例中，氣體燃料可以被引導(dǎo)至其他地方，和/或可以被引導(dǎo)通過一個或更多個噴射器/文氏管/抽氣管，以產(chǎn)生真空。
[0069]在步驟314之后，方法300進入到步驟316。在步驟316，方法300包括例如以在上面關(guān)于步驟308討論的方式確定打開持續(xù)時間是否已經(jīng)過去。如果確定打開持續(xù)時間沒有過去，則在步驟316處的回答為否，并且方法300返回至步驟316。一旦確定打開持續(xù)時間已經(jīng)過去，則在步驟316處的回答為是，并且方法300繼續(xù)至步驟318。
[0070]在步驟318處，方法300包括關(guān)閉降壓閥。例如，控制器可以控制降壓閥的致動器，以關(guān)閉閥。在步驟318之后，方法300結(jié)束。
[0071]應(yīng)認識到，當(dāng)方法300結(jié)束時，不論方法涉及增加還是減小燃料導(dǎo)軌壓力，升壓閥和降壓閥都關(guān)閉。因此，在執(zhí)行方法300之后，壓力調(diào)節(jié)器的參考室可以由于兩個閥的關(guān)閉而被密封，并且調(diào)節(jié)器可以將燃料導(dǎo)軌壓力調(diào)節(jié)為固定的、恒定的壓力，例如，期望的燃料導(dǎo)軌壓力，直至期望的燃料導(dǎo)軌壓力發(fā)生變化(例如，由于根據(jù)方法200的發(fā)動機工況的變化)。例如由于發(fā)動機工況的變化，當(dāng)期望的燃料導(dǎo)軌壓力變化至不同的期望的燃料導(dǎo)軌壓力時，可以開始方法300，以改變壓力調(diào)節(jié)器的參考室中的壓力，從而將燃料導(dǎo)軌壓力調(diào)節(jié)為不同的期望的燃料導(dǎo)軌壓力。如在上面關(guān)于圖2所描述的，在整個發(fā)動機運行期間，期望的燃料導(dǎo)軌壓力可以變化多次，并且因此可以控制壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以便多次改變壓力調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)壓力，從而實現(xiàn)針對給定發(fā)動機工況的期望的燃料導(dǎo)軌壓力。可替換地，在一些示例中，影響期望的燃料導(dǎo)軌壓力的發(fā)動機工況可以在整個發(fā)動機運行期間(例如，在整個車輛行程期間)保持恒定，但可以從一種發(fā)動機運行改變至另一種發(fā)動機運行(例如，從一個發(fā)動機行程到另一個發(fā)動機行程，例如在夏日的車輛行程與在冬日的車輛行程，或從在低海拔處的車輛行程到在高海拔處的車輛行程)。在這些示例中，方法300可以在整個第一發(fā)動機運行(或第一車輛行程)期間將燃料導(dǎo)軌壓力調(diào)節(jié)為單一的期望的燃料導(dǎo)軌壓力，而在整個第二發(fā)動機運行(或第二車輛行程)期間將燃料導(dǎo)軌壓力調(diào)節(jié)為單一的不同的期望的燃料導(dǎo)軌壓力。
[0072]圖4描述了圖示說明例如圖1A-B的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)34的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的各種參數(shù)相對于時間之間的關(guān)系的示例正時圖。在圖形410中描述了當(dāng)前的燃料導(dǎo)軌壓力，在圖形420中描述了期望的燃料導(dǎo)軌壓力，在圖形430中描述了升壓閥打開量，并在圖形440中描述了降壓閥打開量。每個圖形描述了沿X軸的時間和沿I軸的各個運行參數(shù)。
[0073]在一個非限制性的示例中，在時刻h之前，發(fā)動機關(guān)閉。如圖所示，此時，燃料導(dǎo)軌壓力是0，期望的燃料導(dǎo)軌壓力是0，并且升壓閥和降壓閥關(guān)閉。然而，在其他示例中，升壓閥和降壓閥可以打開，同時發(fā)動機關(guān)閉，以便在冷啟動期間減少壓力超調(diào)。
[0074]在時刻h處，可以開始發(fā)動機冷啟動。在冷啟動條件期間期望的燃料導(dǎo)軌壓力(在這個示例中被稱為第一期望的燃料導(dǎo)軌壓力)可以是相對低的壓力，例如因為在這個階段僅少量電壓可以用于燃料噴射器。然而，如上所述，可以在發(fā)動機起動的開始與壓力調(diào)節(jié)器已經(jīng)暖機的時刻之間存在滯后，使得壓力調(diào)節(jié)器可以根據(jù)其運行原理調(diào)節(jié)燃料壓力，和/或高殘余壓力可以存在于燃料導(dǎo)軌中。而在氣體燃料噴射器激活的條件期間，通過噴射器排出過多的壓力是可能的，當(dāng)可用的電壓不足以打開噴射器時，這個動作在諸如冷啟動的條件期間可能是不可能的。因此，為了使調(diào)節(jié)器降壓，以便實現(xiàn)更低的第一期望的燃料導(dǎo)軌壓力，升壓閥和降壓閥都可以在時刻h處打開，如圖所示。由于升壓閥打開的結(jié)果，低壓室中的氣體燃料可以流入?yún)⒖际遥捎诮祲洪y的打開，氣體燃料可以從參考室中排出。以此方式，可以通過參考室的降壓抵消壓力超調(diào)，使得燃料導(dǎo)軌壓力增加的速率能夠?qū)崿F(xiàn)第一期望的燃料導(dǎo)軌壓力，并且不會導(dǎo)致在燃料導(dǎo)軌處不期望地高的壓力。在一些示例中，可以基于燃料噴射器停用的期望的持續(xù)時間(例如，期望的冷啟動持續(xù)時間)和期望的燃料導(dǎo)軌壓力，確定升壓閥和降壓閥的打開量。在其他示例中，當(dāng)噴射器停用時，閥可以簡單地打開，并且可以保持打開直至噴射器激活。
[0075]從時刻h到時刻h的間隔可以對應(yīng)于發(fā)動機冷啟動條件存在期間的間隔。在優(yōu)選的實施例中，在這個階段當(dāng)降壓閥打開時從參考室中排出的氣體燃料可以被引導(dǎo)至燃料蒸氣存儲濾罐，諸如圖1A的濾罐27。在其他實施例中，在這個階段當(dāng)降壓閥打開時從參考室中排出的氣體燃料可以被引導(dǎo)至發(fā)動機曲軸箱(其通向發(fā)動機)，或被引導(dǎo)至進氣歧管。例如，離開參考室且包括降壓閥的管路可以將參考室與濾罐、曲軸箱或進氣歧管連接?？商鎿Q地，離開參考室的管路可以是管路網(wǎng)絡(luò)的一部分，并且可以通過控制系統(tǒng)控制在管路的接合處的閥，以便將管路中的氣體燃料引導(dǎo)至期望的目的地(例如，當(dāng)氣體燃料噴射停用時引導(dǎo)至燃料蒸氣存儲濾罐，以及當(dāng)氣體燃料噴射激活并且通過升壓閥關(guān)閉和降壓閥打開而降低調(diào)節(jié)器壓力時引導(dǎo)至進氣歧管)。
[0076]在時刻&處，發(fā)動機可以暖機，并且燃料噴射器可以激活(例如，高到足以打開噴射器的電壓是可用的)。如圖所示，從時刻h到時刻t2，期望的燃料導(dǎo)軌壓力仍是第一期望的燃料導(dǎo)軌壓力，并且當(dāng)前的燃料導(dǎo)軌壓力與第一期望的燃料導(dǎo)軌壓力相等。因此，升壓閥和降壓閥在這個間隔期間完全關(guān)閉，這是因為當(dāng)前的燃料導(dǎo)軌壓力不需要被改變以實現(xiàn)期望的燃料導(dǎo)軌壓力。然而，在時刻^處，期望的燃料導(dǎo)軌壓力從第一期望的燃料導(dǎo)軌壓力增加至第二期望的燃料導(dǎo)軌壓力。如圖所示，在這個示例中，第二期望的燃料導(dǎo)軌壓力大于第一期望的燃料導(dǎo)軌壓力。
[0077]為了將當(dāng)前的燃料導(dǎo)軌壓力增加至第二期望的燃料導(dǎo)軌壓力，從時刻t2到時刻t3升壓閥被部分打開，如在圖形430中所不。例如，升壓閥的打開量和時刻t2與時刻t3之間的間隔可以對應(yīng)于在方法300的步驟312處確定的打開量和打開持續(xù)時間。在這個示例中，當(dāng)前的燃料導(dǎo)軌壓力達到第二期望的燃料導(dǎo)軌壓力沒有當(dāng)前的燃料導(dǎo)軌壓力達到第一期望的燃料導(dǎo)軌壓力急迫(urgent)。因此，從時刻t2到時刻t3升壓閥的打開量小于從時刻to到時刻的降壓閥的打開量，而與在發(fā)動機啟動時從燃料導(dǎo)軌壓力為O (例如，OkPa)到第一期望的燃料導(dǎo)軌壓力的變換期間(時刻h與時刻h之間的間隔)降壓閥的打開持續(xù)時間相比，升壓閥的打開持 續(xù)時間(時刻t2與時刻t3之間的間隔)更大。以此方式，可以實現(xiàn)期望的燃料導(dǎo)軌壓力，同時在如下發(fā)動機工況期間最小化閥的磨損，在所述發(fā)動機工況中從一個期望的燃料導(dǎo)軌壓力到另一個期望的燃料導(dǎo)軌壓力的更緩慢的變換是可接受的。同時，從時刻t2到時刻t3降壓閥保持完全關(guān)閉。
[0078]在時刻t3處，當(dāng)前的燃料導(dǎo)軌壓力達到第二期望的燃料導(dǎo)軌壓力，并且升壓閥關(guān)閉。因為當(dāng)前的燃料導(dǎo)軌壓力與時刻t3與時刻t4之間的期望的燃料導(dǎo)軌壓力(即，第二期望的燃料導(dǎo)軌壓力)相等，并且不需要改變當(dāng)前的燃料導(dǎo)軌壓力以實現(xiàn)期望的燃料導(dǎo)軌壓力，所以從時刻t3到時刻14升壓閥和降壓閥都保持關(guān)閉。然而，在時刻14處，期望的燃料導(dǎo)軌壓力從第二期望的燃料導(dǎo)軌壓力增加至第三期望的燃料導(dǎo)軌壓力。如圖所示，在這個示例中，第三期望的燃料導(dǎo)軌壓力大于第二期望的燃料導(dǎo)軌壓力。
[0079]在這個示例中，對于當(dāng)前的燃料導(dǎo)軌壓力從第二燃料導(dǎo)軌壓力過渡到第三燃料導(dǎo)軌壓力的需要是迫切的(例如，由于快速加速至峰值扭矩輸出的條件)。為了將當(dāng)前的燃料導(dǎo)軌壓力迅速增加至第三期望的燃料導(dǎo)軌壓力，從時刻t4到時刻t5升壓閥完全打開，如在圖形430中所示。因為相對于降壓閥和升壓閥分別在時間間隔h到h和t2到t3期間的打開量而言，此處的升壓閥的打開量更大，相對于降壓閥和升壓閥分別在時間間隔h到h和t2到t3期間的打開持續(xù)時間而言，實現(xiàn)燃料導(dǎo)軌壓力的期望增加的打開持續(xù)時間更短。因此，通過完全打開升壓閥，期望的燃料導(dǎo)軌壓力增加可以在需要時迅速實現(xiàn)以滿足發(fā)動機燃料壓力需求。同時，從時刻t4到時刻t5降壓閥保持完全關(guān)閉。
[0080]在時刻t5處，當(dāng)前的燃料導(dǎo)軌壓力達到第三期望的燃料導(dǎo)軌壓力，并且升壓閥關(guān)閉。因為當(dāng)前的燃料導(dǎo)軌壓力與時刻t5與時刻t6之間的期望的燃料導(dǎo)軌壓力(B卩，第三期望的燃料導(dǎo)軌壓力)相等，并且不需要改變當(dāng)前的燃料導(dǎo)軌壓力以實現(xiàn)期望的燃料導(dǎo)軌壓力，所以從時刻t5到時刻‘升壓閥和降壓閥都保持關(guān)閉。然而，在時刻‘處，期望的燃料導(dǎo)軌壓力從第三期望的燃料導(dǎo)軌壓力減小至第四期望的燃料導(dǎo)軌壓力。如圖所示，第四期望的燃料導(dǎo)軌壓力與第二期望的燃料導(dǎo)軌壓力相等。然而，在這個示例中，相對于上述的當(dāng)前的燃料導(dǎo)軌壓力從第二燃料導(dǎo)軌壓力過渡到第三燃料導(dǎo)軌壓力而言，對于當(dāng)前的燃料導(dǎo)軌壓力從第三燃料導(dǎo)軌壓力過渡到第四燃料導(dǎo)軌壓力的需求較不迫切。因此，盡管在時刻t6處所需的燃料導(dǎo)軌壓力的變化的幅度與在時刻t4處所需的燃料導(dǎo)軌壓力的變化的幅度相同，但閥的打開量和持續(xù)時間在兩個間隔之間不同。具體地，相對于在時刻14處的升壓閥的打開量而言，此處的降壓閥的打開量更小，而相對于升壓閥的打開持續(xù)時間(時刻t4到時刻t5)而言，此處的降壓閥的打開持續(xù)時間更大。
[0081]在時刻&處，當(dāng)前的燃料導(dǎo)軌壓力達到第四期望的燃料導(dǎo)軌壓力，并且降壓閥關(guān)閉(同時升壓閥保持關(guān)閉)。應(yīng)認識到，在時刻&之后，期望的燃料導(dǎo)軌壓力可以變化另外的一次或更多次，并且可以控制升壓閥和降壓閥，以便在整個發(fā)動機和壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行期間實現(xiàn)每個新的期望的燃料導(dǎo)軌壓力。
[0082]注意，本文中包括的示例控制和估算程序能夠用于各種發(fā)動機和/或車輛系統(tǒng)構(gòu)造。本文中所描述的具體程序可以代表任意數(shù)量的處理策略中的一個或更多個，諸如事件驅(qū)動、中斷驅(qū)動、多任務(wù)、多線程等等。因此，圖示說明的各種動作、操作或功能可以以所示順序、并行地被執(zhí)行，或者在一些情況下被省略。同樣地，不必要求所述處理順序以實現(xiàn)本文中所描述的示例實施例的特征和優(yōu)點，但是為了便于圖示和說明而提供了所述處理順序。取決于所使用的具體策略，所示出的動作或功能中的一個或更多個可以被重復(fù)執(zhí)行。此夕卜，所描述的動作可以圖形地表示被編入發(fā)動機控制系統(tǒng)中的計算機可讀存儲介質(zhì)中的代碼。
[0083]應(yīng)理解，本文中所公開的構(gòu)造和程序本質(zhì)上是示范性的，并且這些具體的實施例不被認為是限制性的，因為許多變體是可能的。例如，上述技術(shù)能夠應(yīng)用于V-6、L-4、L-6、V-12、對置4缸和其它發(fā)動機類型。本發(fā)明的主題包括本文中所公開的各種系統(tǒng)和構(gòu)造和其它的特征、功能和/或性質(zhì)的所有新穎的和非顯而易見的組合和子組合。
[0084]所附權(quán)利要求特別指出被認為是新穎的和非顯而易見的某些組合和子組合。這些權(quán)利要求可以涉及“一個”元件或“第一”元件或其等同物。這樣的權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)被理解為包括一個或更多個這樣的元件的組合，既不要求也不排除兩個或更多個這樣的元件。所公開的特征、功能、元件和/或性質(zhì)的其它組合和子組合可以通過修改本權(quán)利要求或在這個或相關(guān)的申請中提出新權(quán)利要求而被要求保護。這樣的權(quán)利要求，無論是比原權(quán)利要求范圍寬、窄、相同或不同，均被認為包含在本公開的主題內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于調(diào)節(jié)發(fā)動機中氣體燃料壓力的方法，其包含: 當(dāng)氣體燃料噴射停用時，使氣體燃料從壓力調(diào)節(jié)器的低壓室流入所述調(diào)節(jié)器的參考室，并且從所述參考室中排出氣體燃料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使氣體燃料從所述低壓室流入所述參考室包含打開連通所述低壓室與所述參考室的第一閥，并且其中從所述參考室中排出氣體燃料包含打開第二閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中當(dāng)氣體燃料噴射停用時打開所述第二閥使所述參考室與燃料蒸氣存儲濾罐連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中當(dāng)氣體燃料噴射停用時打開所述第二閥使所述參考室與所述發(fā)動機的曲軸箱連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中當(dāng)氣體燃料噴射停用時打開所述第二閥使所述參考室與所述發(fā)動機的進氣歧管連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其還包括當(dāng)氣體燃料噴射激活時，改變所述低壓室中的調(diào)節(jié)壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中改變所述調(diào)節(jié)壓力包含，通過控制所述第一閥以使氣體燃料從所述低壓室流入所述參考室，同時關(guān)閉所述第二閥，增加所述調(diào)節(jié)壓力，或者通過控制所述第二閥以使氣體燃料流出所述參考室同時關(guān)閉所述第一閥，減小所述調(diào)節(jié)壓力。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中當(dāng)氣體燃料噴射激活時打開所述第二閥使所述參考室與所述發(fā)動機的進氣歧管連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其還包含在所述調(diào)節(jié)壓力下使氣體燃料從所述低壓室流至所述發(fā)動機的燃料導(dǎo)軌。
10.一種用于氣體燃料發(fā)動機的系統(tǒng)，其包含: 氣體燃料箱； 壓力調(diào)節(jié)器，其包括參考室、與所述燃料箱連接的高壓室和與燃料導(dǎo)軌連接的低壓室；以及控制系統(tǒng)，其具有計算機可讀指令用于: 在發(fā)動機冷啟動期間，使氣體燃料從所述低壓室流入所述參考室，并且將氣體燃料從所述參考室排至燃料蒸氣存儲濾罐。
【文檔編號】F02M61/16GK103670861SQ201310431793
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月20日
【發(fā)明者】R·D·普斯夫 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司