用于關閉燃料箱閥的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了一種方法，其用于響應于燃料管路或燃料導軌中的泄漏而關閉存儲燃料箱閥，以及當未檢測到泄漏時排空車輛的燃料箱。該方法包括，將燃料箱壓力與燃料管路或燃料導軌壓力進行比較，以便檢測其中的泄漏，并且進一步包括利用專用的燃料箱壓力傳感器測量存儲燃料箱的氣體壓力，并且由此測量剩余的燃料量。響應于燃料系統(tǒng)中的泄漏，控制器關閉增強機械流量限制閥的電磁閥，以阻止燃料流并防止自氣體存儲燃料箱的燃料損失。
【專利說明】用于關閉燃料箱閥的系統(tǒng)和方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請是2012年3月27日提交的美國專利申請?zhí)?3/431，295的部分繼續(xù)申請，為了所有目的，其整個內(nèi)部被并入此文以供參考。

【技術領域】
[0003]本發(fā)明涉及用于在燃料系統(tǒng)中檢測到泄漏時關閉車輛的存儲燃料箱閥的系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)和方法對限制來自加壓的燃料箱的燃料流是特別有用的。

【背景技術】
[0004]車輛可以包括容納燃料或車輛運行時使用的一些其他氣體物質的加壓的燃料箱。例如，一些車輛通過使用來自加壓的燃料箱供應的燃料運行，其中在可以將更大量的燃料存儲在燃料箱中的壓力下存儲燃料。在燃料箱的下游，通常包括壓力調(diào)節(jié)器和閥，以便將加壓的氣體降低至更適合壓力，用于引入到發(fā)動機，并且可以經(jīng)由包括歧管(例如燃料導軌)的輸送管道將加壓的氣體引入到發(fā)動機。
[0005]因為存儲燃料箱的氣體容納物在壓力下被存儲，違反系統(tǒng)到大氣壓力會導致產(chǎn)生從存儲燃料箱到泄漏區(qū)域的氣體燃料的凈流的壓力差。由于這個原因，車輛通常包括使發(fā)動機能在燃料供應系統(tǒng)遭受顯著的系統(tǒng)泄漏時繼續(xù)運行的泄漏識別模式。US6314948示出了一個示例，US6314948描述了檢測空氣導軌壓力以確定輸送至燃料和空氣導軌的空氣壓力的損失或顯著減低是否已經(jīng)發(fā)生的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明人在此已經(jīng)認識到這類方法的缺點，并且已經(jīng)開發(fā)了一種用于響應于氣體燃料系統(tǒng)中的潛在泄露而關閉燃料箱閥的方法。通過將燃料箱壓力與燃料導軌壓力和燃料管路壓力中的一個或更多個進行比較，以如下方式檢測氣體燃料系統(tǒng)中的泄露是可能的，所述方式允許從噴射器到燃料箱的燃料系統(tǒng)的退化的準確識別，同時即使在低壓下仍能增加燃料箱中的氣體燃料使用。那么，該方法包括，基于過高的氣體燃料箱壓力和不足的氣體導軌壓力而超控氣體燃料供應，以及響應于當燃料導軌壓力或燃料管路壓力中的一個或更多個降至下限閾值之下而燃料箱壓力高于上限閾值時檢測到泄露而關閉存儲燃料箱閥。
[0007]在一個特定示例中，例如，基于燃料箱與燃料管路中的高壓傳感器之間的壓力差超過閾值，該方法還包括關閉燃料箱閥，以及切換燃料源。例如，當泄露出現(xiàn)在氣體燃料系統(tǒng)中時，以氣體和液體燃料運行的車輛可以從僅以氣體燃料的運行轉變僅以液體燃料的運行。如果發(fā)動機繼續(xù)運轉同時從存儲燃料箱輸送氣體燃料，發(fā)動機可能比期望的更稀地運行，因為燃料從燃料箱到發(fā)動機的流率可能不足。
[0008]本發(fā)明可以提供多個優(yōu)勢。具體地，該方法可以應用于不同類型的燃料噴射系統(tǒng)以及不同氣體。另外，本發(fā)明提供基于存儲的燃料量的運行模式，以便降低燃料的損失。因此，該方法可以減小如果氣體燃料系統(tǒng)中出現(xiàn)泄漏則會被排放到大氣中的氣體燃料量。另夕卜，當未檢測到泄漏時，發(fā)動機系統(tǒng)按照設計的起作用，并且該系統(tǒng)還允許用于:當氣體燃料的壓力大于閾值燃料箱壓力時，僅向發(fā)動機供應氣體燃料；以及當氣體燃料的壓力小于閾值燃料箱壓力時，供應氣體燃料和液體燃料。當燃料箱的壓力小于閾值燃料箱壓力時通過向發(fā)動機供應液體燃料和氣體燃料時，從存儲燃料箱中抽出額外的氣體同時為發(fā)動機提供液體燃料是可能的，使得發(fā)動機不會不發(fā)火或比期望的更富地運轉。以此方式，氣體燃料箱可以排空加壓氣體，同時發(fā)動機以延長運行時間或車輛和發(fā)動機的范圍的方式提供可接受的性能，因為可以更徹底地抽空氣體燃料箱。
[0009]當單獨或結合附圖參照以下【具體實施方式】時，本發(fā)明的上述優(yōu)點和其它優(yōu)點以及特征將是顯而易見的。應當理解，提供以上概述以便以簡化的形式介紹在【具體實施方式】中進一步描述的一些概念。這并不意味著辨別要求保護的主題的關鍵或基本特征，要求保護的主題的范圍由隨附在具體實施例之后的權利要求唯一地確定。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】
[0010]當單獨或關于附圖參照【具體實施方式】時，通過閱讀在本文中被稱為【具體實施方式】的實施例的示例，將會更充分地理解在本文中所描述的優(yōu)勢，其中:
[0011]圖1是發(fā)動機的示意圖；
[0012]圖2是能夠選擇性地向發(fā)動機輸送氣體和液體燃料的雙燃料輸送系統(tǒng)的示意圖；
[0013]圖3是圖示說明控制器如何管理發(fā)動機和燃料輸送系統(tǒng)的示例方法的流程圖；
[0014]圖4是用于響應于氣體燃料輸送系統(tǒng)中的泄露而關閉燃料箱閥的示例方法的流程圖；
[0015]圖5和圖6示出了根據(jù)圖7的方法的模擬的運行順序；
[0016]圖7是用于排空加壓的車載燃料箱的示例方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0017]本發(fā)明涉及用于響應于包括加壓的車載氣體的雙燃料輸送系統(tǒng)中的泄露而關閉燃料箱閥的方法。在一個非限制性示例中，燃料箱可以充滿燃料(例如，如圖1所示的壓縮天然氣)。然后，圖2示出了具有壓力傳感器被耦接至其上的燃料存儲燃料箱，其中壓力傳感器在燃料系統(tǒng)的安置能以在本文中所描述的方式實現(xiàn)泄露檢測。在圖3中，發(fā)動機系統(tǒng)還包括能夠根據(jù)如圖4所示的包括燃料輸送系統(tǒng)基于壓力測量而檢測泄露并且在檢測到泄露而關閉燃料箱閥的方法管理發(fā)動機運轉和診斷過程的控制器。當未檢測到泄露時，燃料系統(tǒng)按照設計的起作用，并且燃料箱可以按照所描述的以在圖5和6中提供的模擬的順序被排空。在一個示例中，發(fā)動機可以被運行為增加來自燃料箱的氣體蒸氣的抽取，使得燃料箱可以被更徹底地排空。因此，圖7的方法提供用于改善直接燃料噴射的發(fā)動機以及進氣道燃料噴射的發(fā)動機中的燃料箱的排空。
[0018]參照圖1，內(nèi)燃發(fā)動機10由電子發(fā)動機控制器12控制，其中發(fā)動機10包含多個汽缸，在圖1中示出了多個汽缸中的一個汽缸。發(fā)動機10包括燃燒室30和汽缸壁32，活塞36被設置在其中并被連接至曲軸40。燃燒室30被示出經(jīng)由各自的進氣門52和排氣門54與進氣歧管44和排氣歧管48連通。每個進氣門和排氣門可以通過進氣凸輪51和排氣凸輪53操作。可代替地，進氣門和排氣門中的一個或更多個可以通過機電控制的氣門線圈和銜鐵組件操作。進氣凸輪51的位置可以由進氣凸輪傳感器55確定。排氣凸輪53的位置可以由排氣凸輪傳感器57確定。
[0019]示出了直接液體燃料噴射器66，其被設置為將液體燃料直接噴射到燃燒室30內(nèi)，其被本領域技術人員稱之為直接噴射?？商娲?，液體燃料可以被噴射至進氣道，其被本領域技術人員稱之為進氣道噴射。直接液體燃料噴射器66自控制器12脈沖寬度成比例地輸送液體燃料。燃料噴射器66經(jīng)由燃料導軌67接收通過包括燃料箱、燃料泵和燃料導軌的液體燃料供應系統(tǒng)230輸送的液體燃料。
[0020]示出了直接氣體燃料噴射器80，其設置為將氣體燃料直接噴射到燃燒室30內(nèi)。直接氣體燃料噴射器80可以被配置為輸送液體或氣體燃料。示出了進氣道氣體燃料噴射器81，其設置為將氣體燃料噴射到進氣歧管44內(nèi)。在一些示例中，進氣道氣體燃料噴射器81可以被設置在汽缸蓋的進氣道中。在其他示例中，氣體燃料噴射器81可以將氣體燃料噴射到進氣歧管的中心區(qū)域。直接氣體燃料噴射器80和進氣道氣體燃料噴射器81都可以為發(fā)動機10提供氣體燃料。然而，在其他示例中，可以單獨經(jīng)由直接氣體燃料噴射器80而不經(jīng)由進氣道氣體燃料噴射器81供應氣體燃料。此外，在另外的示例中，可以單獨經(jīng)由進氣道氣體燃料噴射器81而不經(jīng)由直接氣體燃料噴射器80供應氣體燃料。一般而言，雙燃料輸送系統(tǒng)被配置為，使得液體燃料被直接噴射到燃燒室30內(nèi)，而氣體燃料被進氣道噴射到進氣歧管44內(nèi)。
[0021]直接氣體燃料噴射器80和進氣道氣體燃料噴射器81經(jīng)由燃料導軌90和燃料箱91接收氣體燃料。壓力調(diào)節(jié)器86控制由燃料箱91輸送給燃料導軌90的壓力。經(jīng)由壓力傳感器60感測燃料箱91中的氣體壓力。經(jīng)由壓力傳感器61感測燃料導軌90中的氣體壓力。直接氣體燃料噴射器80和進氣道氣體燃料噴射器81可以被控制器獨立地控制，以便每個在不同的時間輸送不同的流率。
[0022]進氣歧管44被示為與可選電子節(jié)氣門62連通，電子節(jié)氣門62調(diào)整節(jié)流板64的位置，以控制從進氣口 42到進氣歧管44的空氣流量。電子節(jié)氣門62被示為設置在進氣歧管44與進氣口 42之間。
[0023]響應于控制器12，無分電器點火系統(tǒng)88經(jīng)由火花塞92向燃燒室30提供點火火花。通用排氣氧(UEGO)傳感器126被顯示為耦接至催化轉換器70上游的排氣歧管48。可替代地，雙態(tài)排氣氧傳感器可以替代UEGO傳感器126。
[0024]在一個示例中，催化轉化器70可以包括多塊催化劑磚。在另一示例中，可以使用每個均具有多塊磚的多個排放控制裝置。在一個示例中，催化轉化器70可以是三元型催化劑。
[0025]控制器12在圖1中被示為傳統(tǒng)的微型計算機，其包括:微處理單元102、輸入/輸出端口 104、只讀存儲器106、隨機存取存儲器108、?；畲嫒∑?10和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線。示出控制器12，其可以接收來自耦接至發(fā)動機10的傳感器的各種信號，除了之前所討論的那些信號外，還包括:來自耦接至冷卻套筒114的溫度傳感器112的發(fā)動機冷卻液溫度(ECT);耦接至加速器踏板130用于感測由足部132施加的力的位置傳感器134 ;來自耦接至進氣歧管44的壓力傳感器122的發(fā)動機歧管壓力(MAP)的測量；來自感測曲軸40位置的霍爾效應傳感器118的發(fā)動機位置傳感器；來自傳感器120的進入發(fā)動機的空氣質量的測量；以及來自傳感器58的節(jié)氣門位置的測量。大氣壓也可以被感測(傳感器未示出)，由控制器12進行處理。在本發(fā)明的優(yōu)選方面，發(fā)動機位置傳感器118在曲軸的每次旋轉產(chǎn)生預定數(shù)量的等間距脈沖，根據(jù)其可以確定發(fā)動機轉速(RPM)。
[0026]在一些實施例中，發(fā)動機可以被耦接至混合動力車輛中的電動馬達/電池系統(tǒng)?；旌蟿恿囕v可以具有并聯(lián)配置、串聯(lián)配置或其變體或者組合。另外，在一些實施例中，可以采用其他發(fā)動機配置，例如柴油發(fā)動機。
[0027]在運行期間，發(fā)動機10內(nèi)的每個汽缸通常經(jīng)歷四個行程循環(huán):循環(huán)包括進氣行程、壓縮行程、膨脹行程和排氣行程。一般來說，在進氣行程期間，排氣門54關閉，而進氣門52打開?？諝饨?jīng)由進氣歧管44引入燃燒室30，并且活塞36移動至汽缸的底部，以便增加燃燒室30內(nèi)的容積。活塞36靠近汽缸的底部并在其行程結束的位置(例如，當燃燒室30處于其最大容積時)通常被本領域技術人員稱為下止點(BDC)。在壓縮行程期間，進氣門52和排氣門54關閉。活塞36朝向汽缸蓋移動，以便壓縮燃燒室30內(nèi)空氣。活塞36在其行程結束并最靠近汽缸蓋的位置(例如，當燃燒室30處于其最小容積時)通常被本領域技術人員稱為上止點(TDC)。在下文中被稱為噴射的過程中，燃料被引入燃燒室。在下文中被稱為點火的過程中，被噴射的燃料通過已知的點火手段如火花塞92點燃，從而導致燃燒。在膨脹行程期間，膨脹的氣體將活塞36推回至BDC。曲軸40將活塞運動轉換為旋轉軸的旋轉扭矩。最后，在排氣行程期間，排氣門54打開，以便將已燃燒的空氣-燃料混合氣釋放至排氣歧管48，并且活塞返回至TDC。注意，上述內(nèi)容僅作為示例示出，并且進氣和排氣門打開和/或關閉正時可以改變，諸如以提供正或負氣門重疊、進氣延遲關閉或各種其他示例。
[0028]圖2示出了能夠經(jīng)由雙或多燃料導軌而選擇性地將氣體燃料和液體燃料輸送至內(nèi)燃發(fā)動機的多個燃料噴射器的雙燃料輸送系統(tǒng)的示例實施例。盡管在示例燃料輸送系統(tǒng)中示出了雙燃料導軌，但在一些實施例中，雙燃料輸送系統(tǒng)可以具有輸送氣體和液體燃料的單個燃料導軌。燃料供應系統(tǒng)200包含氣體燃料供應系統(tǒng)202、液體燃料供應系統(tǒng)230以及燃料導軌67和90。燃料導軌90將氣體燃料供應系統(tǒng)202連接至噴射器81，而燃料導軌67將液體燃料供應系統(tǒng)230連接至噴射器66，其中，作為非限制性示例，噴射器66和81可以將燃料輸送至發(fā)動機10的不同汽缸。
[0029]氣體燃料供應系統(tǒng)202包括氣體燃料源，其在該示例實施例為壓縮天然氣(CNG)。然而，燃料源是非限制性的，并且可以使用不同的燃料源。氣體燃料供應系統(tǒng)202包括氣體燃料箱91和流量限制閥210 (EFV)0氣體燃料箱91可以是加壓的氣體燃料箱，其在高壓下容納氣體燃料，其中“高壓”是當氣體燃料進入燃料導軌90時，大于液體燃料的壓力的壓力。壓力傳感器60可以測量氣體燃料箱91內(nèi)的壓力，并且可以將數(shù)據(jù)通信給電子控制單元(E⑶)250，電子控制單元(E⑶)250可以是控制器12。在一些實施例中，壓力傳感器60可以被放置在燃料箱91附近，而在其他實施例中壓力傳感器60可以被附接至燃料箱。壓力傳感器60可以被進一步耦接至孔205，孔205是在壓力傳感器被移除的情況下(例如在傳感器被替換時)限制泄漏的孔。在一些實施例中，可以根據(jù)氣體燃料供應系統(tǒng)202內(nèi)的高壓管路壓力傳感器(例如壓力傳感器224)推測燃料箱壓力。
[0030]流量限制閥210由燃料供應管路215被耦接至氣體燃料箱91，燃料供應管路215是高壓燃料供應管路。壓力傳感器224被耦接至燃料供應管路215，并測量高壓燃料供應管路內(nèi)的氣體壓力。燃料箱91下游的壓力調(diào)節(jié)器86控制輸送給燃料導軌90的壓力。壓力調(diào)節(jié)器86的下游是燃料供應管路216，燃料供應管路216可以是將高壓燃料供應管路215耦接至燃料導軌90的低壓燃料管路。因此，壓力調(diào)節(jié)器86將通道分為高壓區(qū)域和低壓區(qū)域。在一些實施例中，壓力調(diào)節(jié)器86可以包括在壓力調(diào)節(jié)器86的進口或出口處的螺線管操縱的打開/關閉閥。與高壓燃料供應管路215相比，燃料供應管路216是低壓管路，然而，例如，在壓力調(diào)節(jié)器86將氣體從燃料箱91輸送到低壓供應管路內(nèi)之后，燃料供應管路216中的氣體壓力有時會是相對高的。那么，燃料供應管路216中的氣體在已經(jīng)被噴射到發(fā)動機10內(nèi)之后，燃料供應管路216中的壓力可以再次返回至與燃料供應管路215中的壓力相比相對低的值。以此方式，隨著來自燃料箱91的燃料被噴射到發(fā)動機10內(nèi)，燃料供應管路216中的壓力可以接連地上下移動。燃料供應管路216內(nèi)的是低凝聚式過濾器220，其用于通過當氣體燃料流從燃料箱91沿燃料管路向下移動時過濾出碎片微粒和油霧而凈化氣體燃料。
[0031]流量限制閥210控制來自氣體燃料箱91的氣體燃料流，并且被耦接至E⑶250。流量限制閥210可以包括自致動的機械EFV222，其中在泄露被修復之后，自致動的機械EFV222可以自動復位。然而，因為流量限制閥210還具有位于管路219中的旁通排放孔229，當流量限制閥210斷開時可以存在微小泄漏流。因此，機械EFV可以減少來自燃料箱的燃料流，并不完全切斷燃料流。在泄露被修復之后，通過排放孔229的泄漏流對下游體積重新加壓,并且因此自動使EFV復位。自動復位的能力使EFV成為自復位類型中的一種。為了管路被重新加壓，燃料箱中必須存在足夠的氣體，以便再充滿燃料管路。
[0032]燃料箱閥組件還可以包括電磁閥212，其中電磁閥212被包括并且完全切斷氣流。如果流量超過表示到發(fā)動機的最大可允許燃料流的閾值，流量限制閥切斷來自燃料箱的燃料流。因為電磁閥212是機械裝置，它具有被設定為當?shù)桨l(fā)動機的燃料流超過允許發(fā)動機燃料流速上限時斷開的單一設定。在一些實施例中，燃料箱閥組件還可以包括止回閥214，其允許在電磁閥212關閉時補充燃料。在另一示例中實施例，流量限制閥210可以省略止回閥，并且可以是由ECU250控制的電磁閥212。在另一實施例(未示出)中，可以用不同的氣體燃料源(諸如加壓的液體燃料源)供應氣體燃料供應系統(tǒng)202。
[0033]氣體燃料供應系統(tǒng)202包括裝填容器228，其允許燃料箱91通過燃料管路217重新充滿燃料。兩個重復的單向止回閥226也被包括在燃料管路217中，以防止氣體燃料從燃料供應管路215流至氣體燃料系統(tǒng)外部的大氣。重復組件被包括，以便在止回閥被保持打開(例如，由于被凍開)的情況下密封氣體流體。氣體燃料在裝填容器228處被添加，并且通過燃料管路217流至燃料供應管路215，并進一步通過燃料管路218，其中單向止回閥214以允許從裝填容器228流至氣體燃料箱91并防止從氣體燃料箱91中流出的方式被定向。
[0034]現(xiàn)在轉向液體燃料系統(tǒng)，液體燃料供應系統(tǒng)230包括液體燃料源、閥232、止回閥235和壓力釋放閥236。在示例實施例中，液體燃料源包括充滿液體燃料244的液體燃料箱240、燃料水平傳感器246和燃料泵248。液體燃料244可以從進口 234被吸入到燃料泵248內(nèi)，并且被泵送到供應管路237內(nèi)。燃料泵248由E⑶250控制。由E⑶250控制的可選高壓泵可以被插入在燃料泵248的下游，以增加進入燃料導軌67的液體燃料壓力。燃料水平傳感器246可以是液體水平傳感器，其可以檢測燃料箱240中的存儲量，并將存儲量通信給E⑶250。液體燃料箱240還可以包括通風口，其用于讓空氣或燃料蒸汽在大氣壓力下流入或流出燃料箱。
[0035]單向止回閥235存在于液體燃料源與閥232之間，以便當液體燃料被輸送至燃料導軌67時防止液體燃料流回到液體燃料源。被連接在液體燃料源與閥232之間的壓力釋放閥236為被迫離開燃料導軌67的液體燃料提供回流路徑。當壓力釋放閥236的回流路徑被引回到圖2所示的泵進口時，壓力可以在燃料泵248關閉或在部分電壓/速度/壓力下運轉時被釋放。然而，在一些實施例中，壓力釋放閥236的回流路徑可以被引回到由液體燃料244指示的燃料箱的內(nèi)部。在這種配置中，壓力釋放閥236可以被耦接至電磁閥232進口處的壓力。用于壓力釋放閥236打開的閾值可以大于由于液體燃料源產(chǎn)生的壓力，并且小于用于氣體噴射的最小壓力。當液體燃料從液體燃料源流至燃料導軌67時，壓力釋放閥236關閉。在示例實施例中，閥232包含浮球閥。浮球閥包含在液體燃料中漂浮但在氣體燃料中下沉的球。當浮球閥中的球下沉時，它阻塞了通過閥的路徑，因此閥關閉。液體燃料可以流過浮球閥，但氣體燃料不能流過浮球閥。在其他實施例中，閥232可以是由ECU250控制的電磁閥。在另一實施例中，閥232可以被合并到供給燃料導軌的單個閥內(nèi)。在另一實施例中，閥232可以是止回閥，液體燃料蓄積器可以被附接至燃料導軌67，并且壓力釋放閥236可以被省略。
[0036]在圖2中，燃料供應系統(tǒng)200包含具有用于來自供應管路239的液體燃料的進口的燃料導軌67、具有用于來自燃料供應管路216的氣體燃料的進口的燃料導軌90、以及用于將燃料導軌的壓力通信給ECU250的壓力傳感器61。燃料導軌通常是管狀的，并且因此取決于車輛趨向，燃料導軌優(yōu)選在每端上具有排出裝置，以便能夠從燃料導軌排出液體燃料。燃料供應管路216將氣體燃料供應系統(tǒng)202的輸出連接至燃料導軌90。燃料噴射器81被安裝在燃料導軌90的頂部，以便燃料噴射器的進氣噴嘴至少部分地面向表面。在一些實施例中，安裝在燃料導軌上方的燃料噴射器可以首先使用氣體(或蒸汽)燃料，而安裝在燃料導軌下方的燃料噴射器首先使用液體燃料。
[0037]當燃料噴射器66正在噴射液體燃料時，燃料泵248和可選高壓泵打開，閥232打開，而壓力釋放閥236和流量限制閥210關閉。液體燃料從液體燃料箱240流入進口 234，并通過供應管路237和239流至燃料導軌67。燃料導軌67充滿加壓的氣體燃料，其可以由燃料噴射器66與接收來自控制器12的信號FPW-2的脈沖寬度成比例地被噴射。
[0038]當燃料噴射器81正在噴射氣體燃料時，燃料泵248和可選高壓泵可以關閉，閥232關閉，而流量限制閥210打開。氣體燃料通過燃料供應管路215和216從氣體燃料箱91流入燃料導軌90。燃料導軌90充滿加壓的氣體燃料，其可以由燃料噴射器81與接收來自控制器12的信號FPW-2的脈沖寬度成比例地被噴射。
[0039]為了將從液體燃料轉變?yōu)闅怏w燃料，燃料泵248和可選燃料泵被禁用，而流量限制閥210打開。在單個燃料導軌被用來噴射兩種燃料的一些實施例中，在轉變期間，燃料導軌可以同時含有氣體燃料和液體燃料。高壓氣體燃料流入燃料導軌，并上升到燃料導軌的頂部。在燃料導軌頂部的噴射器的位置和定向加速了從液體燃料到氣體燃料的轉變，因為上升的氣體燃料被優(yōu)先輸送至噴射器。氣體燃料通過燃料噴射器的噴射甚至可以在燃料導軌被完全抽空液體燃料之前開始。應用高壓氣體燃料迫使液體燃料通過包含壓力釋放閥236的路徑從燃料導軌流回至液體燃料箱240。但氣體燃料到達浮球閥232時，所述轉變被完成。當浮球閥232被抽空液體燃料時，浮球閥232密封，從而防止氣體燃料進入液體燃料供應系統(tǒng)230。
[0040]相反，在具有單個燃料導軌的示例系統(tǒng)中，為從氣體燃料轉變?yōu)橐后w燃料，流量限制閥210關閉，而燃料泵248和可選燃料泵打開。隨著液體燃料流入燃料導軌，燃料導軌中剩余的氣體燃料被輸送至噴射器。從燃料導軌中迅速地抽取氣體燃料，因為燃料導軌保持與液體燃料相比小質量的氣體燃料。
[0041]在上文中參照圖2所描述的各種部件可以由E⑶250控制，其中E⑶250包括具有計算機可讀指令的控制器12，所述指令用于執(zhí)行調(diào)節(jié)車輛系統(tǒng)、多個傳感器252以及多個執(zhí)行器254的程序和子程序。
[0042]圖3控制器12如何監(jiān)測傳感器(例如壓力傳感器60)并讀取系統(tǒng)內(nèi)的確定輸送給發(fā)動機系統(tǒng)10的燃料量和燃料類型的診斷代碼的示例方法300的流程圖。在302處，方法300包括監(jiān)測燃料供應系統(tǒng)200內(nèi)的傳感器的手段。例如，壓力傳感器60可以測量氣體燃料箱91內(nèi)的壓力，而壓力傳感器224測量高壓燃料供應管路215內(nèi)的壓力。這些傳感器中的每一個然后均可以將數(shù)據(jù)通信給控制器12，控制器12可以進一步利用信息來確定高壓供應管路中是否存儲泄漏。如果檢測到泄露，控制器12可以設定表示泄露的診斷代碼，并將代碼狀態(tài)存儲到用于與車輛乘坐者通信的存儲器內(nèi)。如果在302處未檢測到泄露，氣體燃料供應系統(tǒng)202可以繼續(xù)按照指定的運行，并且方法300進入到304。
[0043]在304處，方法300包括利用控制器12確定發(fā)動機工況。然后，基于檢測到的條件，控制器12能夠將氣體或者液體燃料或其組合輸送至燃料導軌，以便為發(fā)動機10提供動力。例如，具有高進氣歧管壓力的發(fā)動機可以指示發(fā)動機正在更高的發(fā)動機負荷下運行。為了適應發(fā)動機負荷，控制器12可以調(diào)整響應于發(fā)動機進氣歧管壓力而噴射到發(fā)動機進氣歧管或汽缸進氣道內(nèi)的氣體燃料量，以便提供期望的發(fā)動機扭矩。在調(diào)整發(fā)動機運行之后，方法300可以繼續(xù)監(jiān)測發(fā)動機系統(tǒng)，并響應于發(fā)動機系統(tǒng)內(nèi)的傳感器作出進一步調(diào)整。
[0044]圖4示出了響應于在氣體燃料輸送系統(tǒng)中檢測到的泄漏而關閉燃料箱閥的示例方法400的流程圖。例如，燃料管路泄漏會導致車輛的高壓管道回路破壞成為大氣壓力。因此，當在更高壓力下存儲的氣體燃料流至具有更低壓力的泄漏區(qū)域時，來自存儲燃料箱的燃料流率會增加。盡管存在泄漏，但一些氣體燃料仍可以被分配至發(fā)動機的噴射器，一些氣體燃料也可以從燃料系統(tǒng)中移除。因此，燃料輸送系統(tǒng)通常裝有流量限制閥，其中當泄漏存在時，該流量限制閥關閉以減少逸出的氣流。由于這個原因，在本文中所描述的流量閥包括被耦接至機械流量限制閥的電磁閥，以便在氣體燃料系統(tǒng)中檢測到泄漏時限制燃料流。
[0045]在402處，氣體燃料系統(tǒng)中出現(xiàn)泄露會引起壓力差。響應于壓力差，氣體燃料會從燃料箱中流出，并且由此減少了存儲的燃料容納物的質量。例如，燃料裝填容器可能被凍開，如果EFV不斷開以限制來自燃料箱的燃料流，這會引起燃料從系統(tǒng)中泄露。響應于系統(tǒng)中的泄漏，方法400包括監(jiān)測燃料輸送系統(tǒng)內(nèi)的傳感器。例如，控制器12可以接收來自燃料導軌內(nèi)的壓力傳感器61或位于存儲燃料箱附近的壓力傳感器60的數(shù)據(jù)?；谒邮盏臄?shù)據(jù)，包括微處理器單元和各種存儲器單元的控制器12可以基于燃料輸送系統(tǒng)中的泄漏被編程以作出調(diào)整。
[0046]在404處，方法400包括測量來自燃料箱的燃料流率，并將測量的流率與所選指示系統(tǒng)中的可能泄露的閾值流率進行比較。例如，低壓燃料供應管路216中的泄漏會引起由壓力傳感器61測量的壓力降低。該壓力的下降會引起燃料噴射器81更長久地保持打開，這反過來會引起壓力調(diào)節(jié)器86通過增加來自燃料箱的燃料流作出響應，以便提升供應給噴射器的燃料的壓力。
[0047]在406處，超過閾值的燃料流率會引起流量限制閥猛烈地關閉，這會限制來自燃料箱的燃料流。然后，在408處，響應于由于受限制的氣體燃料流而導致的噴射壓力的下降，控制器12可以將燃料源切換為液體燃料。如果機械EFV是自致動的(這意味著它能夠在泄漏被修復之后自動復位)，閥仍會在斷開時具有微小泄漏流。因此，機械EFV可以相當大地減少來自燃料箱的燃料流，并不完全切斷燃料流。因此，為了確保不再從存儲燃料箱進一步損失燃料，在410處，燃料箱閥和/或調(diào)節(jié)閥被控制器12關閉。返回至404，如果測量的來自燃料箱的燃料流低于閾值流率，控制器12可以確定燃料輸送系統(tǒng)按照設計的運行，并且繼續(xù)監(jiān)測燃料系統(tǒng)內(nèi)的傳感器。
[0048]為了確定氣體燃料系統(tǒng)中存在泄漏，方法400進一步利用來自系統(tǒng)中的傳感器的數(shù)據(jù)來診斷泄漏。因此，在412處，方法400包括將高壓燃料供應管路(Pm)中的壓力與燃料箱(PTank)中的氣體壓力進行比較，以便確定泄漏是否已經(jīng)出現(xiàn)在高壓燃料供應管路中。例如，如果高壓燃料管路(例如燃料供應管路215)中的孔漏氣，那么，由于一些氣體從燃料輸送系統(tǒng)中逸出，在燃料箱下游測量的壓力會降低。因此，由燃料管路中的壓力傳感器224測量的壓力會大體上低于由壓力傳感器60測量的燃料箱的壓力。如果燃料管路壓力Pm保持在第一下限閾值之下，而燃料箱壓力h-在上限閾值之上，這樣之間的差大于第一差閾值，那么在414處，方法識別燃料供應管路中的泄漏，并在418處將診斷代碼設定為指示泄漏。當氣體燃料系統(tǒng)中的泄漏被確認時，燃料箱閥和電磁閥可以保持關閉，直至車輛被檢修或在一些情況下車輛被再次接通。
[0049]返回至412，如果Pm大體上等于PTank，方法繼續(xù)監(jiān)測來自燃料導軌的壓力數(shù)據(jù)，以確定系統(tǒng)中泄漏的存在。因此，在420處，方法400包括將低壓燃料管路(Pm)中的壓力與經(jīng)調(diào)節(jié)的燃料壓力設定(Pk一atOT)進行比較。例如，如果低壓燃料管路壓力Pm與經(jīng)調(diào)節(jié)的壓力Pk一.之間的差大于第二差閾值，系統(tǒng)中泄漏的存在被確認。此外，如果Pm低于PK_lat?，泄漏可能與例如燃料供應管路216或燃料導軌90中的低壓燃料管路隔離。然而，如果Pm大于PKegulatOT，泄漏可能存在于高壓區(qū)域中。作為一個示例，如果壓力調(diào)節(jié)器膈膜破裂，那么，當氣態(tài)容納物流至燃料導軌時，燃料導軌中的壓力會增加，這在一些情況下還會引起對噴射器的損壞。因此，方法400還能夠被用來減少燃料系統(tǒng)內(nèi)的損壞。如果燃料管路壓力Pm與PK_latOT之間的差保持不變，在414處，方法識別燃料供應管路中的泄漏，并在418處將診斷代碼設定為指示泄漏。以與在上文中關于方盒412所描述的相同的方式，當氣體燃料系統(tǒng)中的泄漏被確認時，燃料箱閥和電磁閥可以保持關閉直至車輛被檢修或被再次接通。
[0050]在420處，如果Pm和Pm分別大體上等于PTank和PKegulatOT，那么，即使EFV被斷開，方法400仍可以繼續(xù)按照設計的運行。方法400提供如下優(yōu)勢，在當系統(tǒng)中實際上不存在泄漏時EFV斷開的情況下，泄漏檢測系統(tǒng)能夠自動復位。
[0051]轉向用于排空加壓的車載燃料箱的方法，為了使燃料箱變空，控制器12可以包括用于超控所描述的各種安全特征的指令，所述指令響應于泄漏而關閉燃料箱閥。因此，當實際的或推測的燃料箱壓力低于閾值燃料箱壓力時，仍然能夠通過下文中的方法排空燃料箱的容納物。然而，為了使燃料箱排放干凈，燃料導軌壓力有時可以降至經(jīng)調(diào)解的壓力之下，這為可以將低燃料導軌壓力理解為觸發(fā)電磁閥關閉的泄漏的方法400提出了提出了問題。因此，為了排空燃料箱中的容納物，控制器12還可以具有超控泄漏檢測系統(tǒng)并且保持燃料箱閥打開的能力，這由此允許燃料箱的容納物以所描述的方式被排空。
[0052]圖5示出了當發(fā)動機具有進氣道氣體燃料噴射器而不具有直接氣體燃料噴射器時根據(jù)圖7的方法的模擬的運行順序。圖5的順序可以由圖1的系統(tǒng)根據(jù)圖7的方法提供。在時間Ttl-T5處示出了豎直標記，以識別順序期間的感興趣的特定時間。
[0053]自圖5頂部的第一曲線表示發(fā)動機進氣歧管壓力隨時間的變化。Y軸線表示發(fā)動機進氣歧管壓力和進氣歧管壓力沿Y軸線箭頭的方向增加。X軸線表示時間，并且時間從圖5的左側向圖5的右側增加。水平標記502表示環(huán)境空氣壓力。超過環(huán)境壓力的壓力在水平標記502之上。低于環(huán)境壓力的壓力在水平標記502之下。
[0054]自圖5頂部的第二曲線表示液體燃料噴射量隨時間的變化。Y軸線表示噴射至發(fā)動機的液體燃料量，并且所噴射的液體燃料量沿Y軸線箭頭的方向增加。X軸線表示時間，并且時間從圖5的左側向圖5的右側增加。
[0055]自圖5頂部的第三曲線表示經(jīng)由進氣道氣體燃料噴射器噴射至發(fā)動機的氣體燃料噴射量隨時間的變化。Y軸線表示經(jīng)由進氣道或中心噴射器噴射的氣體燃料量。噴射至發(fā)動機的氣體燃料量沿Y軸線箭頭的方向增加。X軸線表示時間，并且時間從圖5的左側向圖5的右側增加。
[0056]自圖5頂部的第四曲線表示進氣道氣體燃料噴射器停用的狀態(tài)以及進氣道氣體燃料噴射器是否被停用。Y軸線表示進氣道氣體燃料噴射器的運行狀態(tài)。當信號處在低水平時，進氣道氣體燃料噴射器被激活。當信號處在更高的水平時，進氣道氣體燃料噴射器被停用。X軸線表示時間，并且時間從圖5的左側向圖5的右側增加。
[0057]自圖5頂部的第五曲線表示氣體燃料導軌/存儲燃料箱壓力隨時間的變化。Y軸線表示燃料壓力氣體燃料存儲燃料箱中的燃料壓力，并且燃料壓力沿Y軸線箭頭的方向增力口。X軸線表示時間，并且時間從圖5的左側向圖5的右側增加。水平標記504表示這樣的閾值燃料箱壓力，其中液體燃料噴射被激活以便在發(fā)動機中提供期望的燃燒。在一個示例中，水平標記504表示這樣的燃料壓力，其中小于期望量的氣體燃料流至發(fā)動機而非提供期望水平的發(fā)動機扭矩的期望量的氣體燃料。當氣體燃料壓力到達X軸線時，氣體燃料壓力處在環(huán)境壓力。
[0058]在時間Ttl處，發(fā)動機進氣歧管壓力相對低，指示低發(fā)動機負荷。液體燃料噴射量基本為零，并且發(fā)動機僅以氣體燃料運行，然而發(fā)動機可能在更早的時候已經(jīng)以液體燃料運行(例如，在發(fā)動機啟動期間)。氣體燃料噴射器被激活，如通過氣體燃料噴射器停用狀態(tài)所指示的。存儲在氣體燃料箱中的氣體燃料量處在更高的水平。
[0059]在時間Ttl與時間T1之間，發(fā)動機進氣歧管壓力增加，指示發(fā)動機正在更高的發(fā)動機負荷下運行。隨著發(fā)動機進氣歧管壓力增加，噴射到發(fā)動機進氣歧管或汽缸進氣道內(nèi)的氣體燃料量增加，因此可以提供期望的發(fā)動機扭矩。進氣道氣體燃料噴射器保持激活，并且隨著氣體燃料被發(fā)動機消耗，氣體燃料箱中的壓力降低。
[0060]在時間T1處，進氣歧管壓力到達氣體燃料噴射器被停用的更高壓力。氣體燃料噴射器可以被停用，因此當額外的空氣被允許流入發(fā)動機以與液體燃料混合時，發(fā)動機輸出可以進一步增加。當進氣道或中心氣體燃料噴射器被停用時，額外的空氣流至發(fā)動機，因為進氣歧管中的體積未被氣體燃料取代。因此，所噴射的液體燃料量在時間T1與時間T2之間增加，以增加發(fā)動機輸出，從而滿足期望的發(fā)動機扭矩。當發(fā)動機進氣歧管壓力升高時，氣體燃料噴射器可操作，并不處于停用的狀態(tài)。隨著氣體燃料被消耗，氣體燃料箱壓力繼續(xù)降低。在發(fā)動機輸出高時的一些情況下，可以輸送液體與氣體燃料的混合物，以產(chǎn)生期望的發(fā)動機扭矩。
[0061]在時間T2處，發(fā)動機進氣歧管壓力降低至氣體燃料噴射器輸出增加并且液體燃料噴射器被停用的水平。氣體燃料噴射器保持激活，并且隨著氣體燃料被消耗，氣體燃料箱壓力繼續(xù)降低。
[0062]在時間T2與時間T3之間，進氣歧管壓力隨著發(fā)動機負荷而增加以及降低。響應于駕駛員要求的扭矩，發(fā)動機負荷可以增加或減小。氣體燃料噴射器保持激活，并且氣體燃料被噴射至發(fā)動機。隨著氣體燃料被發(fā)動機消耗，存儲在氣體燃料存儲燃料箱中的氣體燃料量繼續(xù)減少。
[0063]在時間T3處，存儲在氣體燃料箱中的氣體燃料的壓力降低至小于由水平標記504(例如250psi)所指示的預定閾值燃料箱壓力的水平。在低于由水平標記504所指示的閾值燃料箱壓力的壓力處，小于期望量的燃料可以從氣體燃料存儲燃料箱流至發(fā)動機。由水平標記504所指示的閾值燃料箱壓力可以針對不同的工況而變化。例如，隨著發(fā)動機進氣歧管壓力增加，由水平標記504所指示的閾值燃料箱壓力可以增加。相反，在一些實施例中，當氣體燃料箱壓力降至由水平標記504所指示的閾值燃料箱壓力之下時，燃料導軌壓力也可以響應于燃料箱壓力的降低而下降。例如，當氣體燃料是唯一的燃料源時，燃料導軌壓力的下降是由于燃料箱壓力的下降而導致的，因為燃料箱壓力還對應于高壓燃料管路中的壓力和噴射壓力。
[0064]在時間T3處，進氣道或中心氣體燃料噴射器保持激活，并且氣體燃料繼續(xù)流至發(fā)動機。然而，通過將液體燃料噴射至發(fā)動機來增加供應給發(fā)動機的氣體燃料量。因此，液體燃料噴射器被激活，以便向發(fā)動機汽缸供應燃料。以此方式，燃燒穩(wěn)定性和空燃比控制可以被控制為期望的水平。此外，當進氣歧管壓力隨著發(fā)動機負荷的增加而增加時，更少的氣體燃料能被引入至發(fā)動機進氣歧管。因此，隨著進氣歧管壓力增加，作為進入發(fā)動機的兩種燃料的一部分的液體燃料量增加。當進氣歧管壓力隨著發(fā)動機負荷而降低時，更多的氣體燃料能夠被引入至發(fā)動機，并且因此噴射至發(fā)動機的液體燃料的比例減小。發(fā)動機排氣系統(tǒng)中的氧傳感器可以被用來糾正液體燃料量，以便當與進入發(fā)動機汽缸的空氣混合時，氣體與液體燃料的組合混合物提供期望的空氣-燃料混合氣。隨著氣體燃料被消耗被發(fā)動機消耗，存儲在氣體存儲燃料箱中的氣體燃料的壓力繼續(xù)降低。
[0065]在時間T4處，發(fā)動機進氣歧管壓力增加至大于環(huán)境空氣壓力的水平，并且因此進氣道或中心氣體燃料噴射器被停用，以及到發(fā)動機內(nèi)的氣體燃料流暫時停止。停用氣體燃料噴射器降低了環(huán)境空氣在進氣歧管壓力高時進入氣體存儲燃料箱的可能性。以此方式，可以防止空氣在更高的進氣歧管壓力以及更低的存儲燃料箱壓力下進入存儲燃料箱。當壓縮機給進入發(fā)動機的空氣加壓時，進氣歧管壓力可以到達高于環(huán)境壓力的壓力。
[0066]在時間T4之后不久，發(fā)動機進氣歧管壓力降低至小于環(huán)境壓力的水平，并且氣體燃料噴射器被重新激活。因為進氣歧管壓力低于環(huán)境壓力，發(fā)動機進氣歧管可以輔助氣體燃料從存儲燃料箱到發(fā)動機的流動。因此，在通過發(fā)動機進氣歧管中的低壓提供的輔助下，可以降低氣體存儲燃料箱中的燃料壓力。隨著氣體燃料量繼續(xù)減少，液體燃料噴射器繼續(xù)為發(fā)動機提供燃料。
[0067]在時間T5處，氣體存儲燃料箱中的壓力被降低至環(huán)境壓力，并且氣體燃料噴射器被停用，以便防止環(huán)境空氣進入氣體存儲燃料箱。另外，當氣體燃料箱的壓力到達環(huán)境壓力時停用氣體燃料噴射器防止了真空在氣體存儲燃料箱中形成，因此未在大氣與氣體燃料箱之間引起流動。在時間T5之后僅液體燃料噴射器向發(fā)動機提供燃料，并且液體燃料量與能夠以發(fā)動機進氣歧管壓力的形式反映的發(fā)動機負荷有關。在其他示例中，如果需要，氣體存儲燃料箱可以被減少至預定的真空。以此方式，氣體燃料箱中的壓力可以被降低，以便氣體存儲燃料箱中的大體上所有燃料都可以被用來提供使發(fā)動機運行的能量。另外，以此方式提供了僅利用氣體燃料使發(fā)動機運轉到僅利用液體燃料使發(fā)動機運轉之間的平滑的運轉轉變。
[0068]現(xiàn)在參照圖6，示出了根據(jù)圖7的方法的第二模擬的運行順序。圖6的順序包括類似于在圖5中示出的那些的曲線。因此，為了簡便起見，省略了類似曲線的描述。描述了附圖之間的差異。圖6的順序可以由圖1的系統(tǒng)根據(jù)圖7的方法提供。在時間Ttl-T6處示出了豎直標記，以識別順序期間的感興趣的特定時間。
[0069]圖6中的示例與圖5中的示例不同在于發(fā)動機具有直接噴射的氣體燃料。如果噴射在進氣門關閉之后發(fā)生，那么直接噴射需要相當高的噴射壓力，因此在燃料箱中留下比可能在燃料補充期間期望的更多的壓力。這個示例將燃料供給從IVC之后的直接氣體噴射轉變?yōu)镮VC之前的直接噴射，然后之后可能是PFI或CFI。由于遇到氣體燃料輸送限制，通過液體燃料來增加氣體燃料。另外，可以改變進氣門正時，以增加發(fā)動機真空，因此實現(xiàn)氣體燃料箱的進一步排空。
[0070]自圖6頂部的第三曲線示出了經(jīng)由第一氣體直接燃料噴射器噴射到發(fā)動機的汽缸內(nèi)的氣體燃料量。Y軸線表示經(jīng)由氣體直接燃料噴射器噴射至發(fā)動機的氣體燃料量。氣體燃料量沿Y線軸箭頭的方向增加。X軸線表示時間，并且時間從圖6的左側向圖6的右側增加。
[0071]自圖6頂部的第四曲線示出了經(jīng)由第二氣體進氣道或中心燃料噴射器噴射至發(fā)動機進氣系統(tǒng)內(nèi)的氣體燃料量。Y軸線表示經(jīng)由氣體進氣道或中心燃料噴射器噴射至發(fā)動機的氣體燃料量。氣體燃料量沿Y軸線箭頭的方向增加。X軸線表示時間，并且時間從圖6的左側向圖6的右側增加。
[0072]自圖6頂部的第五曲線表示指示氣體燃料噴射器停用的信號。當信號處在中等水平時，直接氣體燃料噴射器被停用。當信號處在更高的水平時，直接氣體燃料噴射器和進氣道或中心燃料氣體噴射器都被停用。當信號處在更低的水平時，直接氣體燃料噴射器和進氣道或中心燃氣體料噴射器都被激活，但不必噴射氣體燃料。
[0073]水平標記602表示環(huán)境壓力。在水平標記602之上的壓力高于環(huán)境壓力。在水平標記602之下的壓力低于環(huán)境壓力。水平標記604表示第一閾值燃料箱壓力，其中調(diào)整發(fā)動機運行，以便繼續(xù)允許直接氣體燃料噴射器繼續(xù)將氣體燃料噴射至汽缸。水平標記606表示第二閾值燃料箱壓力，其中直接氣體燃料噴射器被停用。水平標記608表示第三閾值燃料箱壓力，其中當通過進氣道或中心燃料噴射器的氣流減慢但繼續(xù)時，液體燃料的噴射開始。
[0074]在時間Ttl處，進氣歧管壓力低，指示發(fā)動機正在低負荷下運行。液體燃料噴射器不將燃料噴射至發(fā)動機，并且既不是進氣道氣體燃料噴射器也不是中心氣體燃料噴射器。直接氣體燃料噴射器正在向發(fā)動機提供燃料，并且氣體存儲燃料箱中的壓力相對高。
[0075]在時間Ttl與時間T1之間，發(fā)動機進氣歧管壓力隨著發(fā)動機負荷而增加以及降低。直接氣體燃料噴射器在壓縮行程期間允許到發(fā)動機的直接噴射的壓力下輸送燃料。進入發(fā)動機的空氣可以經(jīng)由壓縮機被壓縮。接收氣體燃料的汽缸的進氣門可以在此時間內(nèi)以上止點進氣行程的曲軸角度+20打開。隨著發(fā)動機繼續(xù)運行，氣體燃料箱中的壓力降低。
[0076]在時間T1處，氣體存儲燃料箱中的壓力到達第一閾值燃料箱壓力，并且調(diào)整發(fā)動機運行，以便允許通過直接氣體燃料噴射器的燃料噴射繼續(xù)。在一個示例中，當汽缸中的壓力更低時，燃料噴射正時從在壓縮行程期間移動至在進氣行程期間。因此，燃料繼續(xù)流過直接氣體燃料噴射器。另外，進氣門打開時間可以被延遲至晚于上止點進氣行程之后的曲軸角度20，以便在燃料噴射期間降低汽缸中的壓力。
[0077]在時間T2處，氣體存儲燃料箱中的壓力到達第二閾值燃料箱壓力，其中直接氣體燃料噴射器被停用，并且燃料開始流過進氣道或中心氣體燃料噴射器。由于進氣歧管真空低，通過中心氣體燃料噴射器的氣體燃料噴射開始進一步排空存儲燃料箱。在時間T2與T3之間，氣體燃料繼續(xù)通過中心或進氣道氣體燃料噴射器排空。
[0078]在時間T3處，氣體存儲燃料箱中的壓力到達第三閾值燃料箱壓力，其中液體燃料噴射器開始將液體燃料噴射至發(fā)動機，以便當氣體存儲燃料箱中可能存在不足的壓力時促進穩(wěn)定的燃燒，從而使發(fā)動機以駕駛員所期望的扭矩運行。氣體燃料還繼續(xù)以更低的速率流至發(fā)動機，從而進一步排空氣體存儲燃料箱。
[0079]在時間T4與時間T5之間，進氣歧管壓力增加至大于環(huán)境壓力的水平。進氣道或中心氣體燃料噴射器被暫時停用，并且到發(fā)動機的氣體燃料流被停止。到發(fā)動機的氣體燃料噴射在時間T5之后繼續(xù)。
[0080]在時間T6處，氣體存儲燃料箱中的壓力到達環(huán)境壓力，并且直接和進氣道氣體燃料噴射器都被停用?；诎l(fā)動機負荷，繼續(xù)將液體燃料噴射至發(fā)動機。
[0081]因此，在一些示例中，直接和進氣道氣體燃料噴射器都可以被運行，以排空氣體燃料存儲燃料箱。盡管圖5和圖6提到了氣體燃料噴射器，但該描述不限于氣體燃料，并且可應用其他氣體(諸如一氧化二氮)。
[0082]現(xiàn)在參照圖7，示出了用于排空加壓的燃料箱的示例方法的流程圖。該方法可以作為可執(zhí)行指令被存儲在圖1所示的控制器和系統(tǒng)中的非臨時性存儲器中。該方法可以提供圖5和圖6的順序。
[0083]在740處，方法700包括響應于氣體燃料系統(tǒng)中的泄漏而確定診斷代碼是否已經(jīng)被設定的手段。如果控制器12確定指示泄露的診斷代碼被設定，那么還可以關閉流量限制閥，以限制來自燃料存儲燃料箱的氣流。因為氣流被切斷，方法700還包括使燃料輸送系統(tǒng)以缺省模式運行的手段，所述缺省模式在742處指出。當以缺省模式運行時，控制器12打開燃料泵248，從而將液體燃料244從液體燃料箱240輸送至燃料導軌67，以便為發(fā)動機10提供動力。返回至740，如果控制器12確定指示泄露的診斷代碼未被設定，燃料供應系統(tǒng)200可以繼續(xù)按照設計的運行，并且基于燃料箱91中剩下的氣體燃料量的和駕駛員要求的扭矩輸送燃料。
[0084]在702處，方法700確定發(fā)動機工況。發(fā)動機工況可以包括但不限于發(fā)動機轉速、發(fā)動機負荷、氣體燃料壓力、環(huán)境溫度和發(fā)動機冷卻液溫度。在發(fā)動機工況被確定之后，方法700進入到704。
[0085]在704處，方法700判斷發(fā)動機是否包括直接氣體燃料噴射器。發(fā)動機燃料噴射器配置可以被存儲在存儲器中。如果方法700判斷發(fā)動機包括直接氣體燃料噴射器，回答是“是”，并且方法700進入到706。否則，回答是“否”，并且方法700進入到720。
[0086]在706處，方法700判斷氣體燃料的壓力是否大于第一閾值燃料箱壓力。如果方法700判斷氣體燃料壓力大于第一閾值燃料箱壓力，回答是“是”，并且方法700進入到714。否則，回答是“否”，并且方法700進入到708。可以感測氣體存儲燃料箱內(nèi)或沿存儲燃料箱與發(fā)動機之間的管道或通道的氣體燃料壓力。在一個示例中，確定燃料導軌內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)器下游位置處的氣體燃料壓力。
[0087]在714處，方法700經(jīng)由通過直接氣體燃料噴射器噴射氣體燃料而使發(fā)動機運行。直接氣體燃料噴射器在至少一部分壓縮行程期間噴射氣體燃料；然而，氣體燃料噴射的發(fā)生可以在進氣行程末(例如，下止點進氣行程之前的20度曲軸角度)開始。進氣門正時也被設定為基礎氣門正時，其中進氣門打開上止點進氣行程的+20度曲軸角度。在氣體燃料噴射時間被確定以及被輸送之后，方法700進入到716。
[0088]在716處，方法700停用液體燃料噴射(例如，汽油燃料噴射)。液體燃料噴射被停用，以便節(jié)省液體燃料。在一個示例中，對于冷啟動發(fā)動機，可以節(jié)省液體燃料。因此，發(fā)動機可以以使用液體燃料開始，然后轉變?yōu)閮H利用氣體燃料進行運行。在液體燃料的噴射被停用之后，方法700進入到退出。
[0089]在708處，方法700調(diào)整直接氣體燃料噴射，以便在汽缸的進氣行程期間噴射大部分的氣體燃料。例如，可以在汽缸的進氣行程期間噴射在汽缸循環(huán)期間噴射的氣體燃料的80%。此外，因為氣體燃料取代了來自一部分汽缸體積的新鮮空氣，同時進氣門是打開的，所以在此模式下，發(fā)動機扭矩量可以被限制為小于扭矩的閾值量。如果駕駛員要求的扭矩大于閾值發(fā)動機扭矩，液體燃料的噴射可以被激活，以提供所期望的駕駛員扭矩。此外，在一個示例中，進氣門打開(IV0)時間被調(diào)整為在進氣行程末(例如，被延遲直至至少晚于上止點進氣行程之后的曲軸角度20)。在其他示例中，IVO可以被延遲晚于上止點進氣行程之后的曲軸角度90。在直接氣體燃料噴射正時以及進氣門正時被調(diào)整之后，方法700進入到710。
[0090]在710處，方法700判斷氣體燃料壓力是否大于第二閾值燃料箱壓力。如果是這樣的話，回答是“是”，并且方法700進入到退出，并且直接噴射燃料，以及根據(jù)708調(diào)整進氣門正時。否則，回答是“否”，并且方法700進入到712。
[0091]在712處，方法700停用直接氣體燃料噴射器，并且氣體燃料直接到發(fā)動機汽缸內(nèi)噴射停止?？梢酝ㄟ^直接命令直接氣體燃料噴射器關閉來停用直接氣體燃料噴射器。在直接氣體燃料噴射器被停用，方法700進入到720。
[0092]在720處，當進氣道或中心氣體燃料噴射可用時，方法700激活進氣道或中心噴射的氣體燃料噴射。進氣道或中心氣體燃料噴射可用于如圖1中所示的液體和直接氣體燃料噴射。另外，燃料噴射系統(tǒng)可以包括進氣道或中心氣體燃料噴射和液體燃料噴射，而不包括直接氣體燃料噴射。在進氣道或中心氣體燃料噴射器被激活之后，方法700進入到722。
[0093]在722處，方法700判斷氣體燃料存儲燃料箱中或燃料導軌中的氣體燃料壓力是否大于第三閾值燃料箱壓力。如果是這樣的話，回答是“是”，并且方法700進入到724。如果不是這樣的話，回答是“否”，并且方法700進入到726。
[0094]在724處，方法700基于發(fā)動機工況(例如，發(fā)動機轉速與負荷)經(jīng)由進氣道或中心燃料噴射器噴射氣體燃料。另外，發(fā)動機氣門正時可以被設定為基礎氣門正時，其中進氣門在上止點進氣行程的曲軸角度+20內(nèi)打開。在一些示例中，當駕駛員要求的扭矩大于閾值時，液體燃料噴射可以被激活，以便發(fā)動機可以滿足駕駛員要求的扭矩。在進氣道或中心氣體燃料噴射器根據(jù)發(fā)動機工況向發(fā)動機供應氣體燃料之后，方法700進入到退出。
[0095]在726處，方法700激活液體燃料噴射，并調(diào)整期望的排氣λ值。排氣λ值為通過化學計量空燃比提供的氧濃度除以通過期望的或實際的空燃比提供的氧濃度。因此，當λ大于I時，發(fā)動機空氣-燃料混合氣為稀，而當λ小于I時，發(fā)動機空氣-燃料混合氣為濃。經(jīng)由排氣系統(tǒng)中的氧傳感器提供λ值的反饋。在一個示例中，根據(jù)氣體燃料壓力和噴射時間估計進入汽缸的氣體燃料量。如果存在到汽缸的氣體燃料流不足以提供期望水平的發(fā)動機扭矩，則噴射液體燃料以及氣體燃料，以滿足期望的發(fā)動機扭矩。例如，如果期望的發(fā)動機扭矩為200N-m，而所噴射的氣體燃料量能夠提供60N-m，則液體燃料噴射器被打開，以提供140N-m的扭矩。經(jīng)由調(diào)節(jié)節(jié)氣門的位置或氣門正時來調(diào)整發(fā)動機空氣量，以提供期望的λ值。因此，當發(fā)動機進氣歧管壓力由于發(fā)動機負荷的增加而增加時，氣體燃料流減少，而液體燃料流增加。另外，當發(fā)動機進氣歧管壓力由于發(fā)動機負荷的減小而降低時，輸送給發(fā)動機的液體燃料相對于提供給發(fā)動機的總燃料量的比例減小。在氣體和液體燃料量被提供之火，方法700進入到728。
[0096]在728處，方法700判斷歧管絕對壓力(MAP)是否大于存儲燃料箱中或燃料導軌中的氣體燃料壓力。如果是這樣的話，回答是“是”，并且方法700進入到732。否則，回答是“否”，并且方法700進入到730。
[0097]在730處，方法700判斷存儲燃料箱或燃料導軌中的氣體燃料壓力是否在環(huán)境壓力的閾值壓力內(nèi)。例如，方法700判斷存儲燃料箱中的壓力是否在大氣壓力I巴內(nèi)。如果氣體燃料壓力在環(huán)境壓力的閾值壓力內(nèi)，方法700進入到732。否則，方法700進入到退出。
[0098]在732處，方法700停用到發(fā)動機的氣體燃料噴射?？梢酝ㄟ^簡單地命令氣體燃料噴射器為關閉狀態(tài)來停用氣體燃料噴射。氣體燃料噴射器可以被停用，直至氣體燃料箱被補充燃料。在氣體燃料噴射被停用之后，方法700退出。
[0099]以此方式，方法700可以經(jīng)由直接噴射器開始氣體燃料噴射，并且經(jīng)由進氣道或中心噴射器轉變?yōu)閲娚錃怏w燃料。另外，當氣體燃料存儲燃料箱中的壓力小于閾值燃料箱壓力時，方法700可以停用所有氣體燃料噴射器。以此方式，可以調(diào)整發(fā)動機和氣體燃料噴射器運行，以降低氣體燃料存儲燃料箱中的壓力量和氣體燃料量。
[0100]因此，圖7的方法提供了一種用于排空燃料箱的方法，其包含:當氣體燃料的壓力大于閾值燃料箱壓力時，僅向發(fā)動機供應氣體燃料；以及當氣體燃料的壓力小于閾值燃料箱壓力時，供應氣體燃料和液體燃料。以此方式，當從氣體燃料存儲燃料箱中抽出額外的氣體時，發(fā)動機可以繼續(xù)運行并提供扭矩。該方法還包含，當發(fā)動機進氣歧管壓力大于環(huán)境壓力時，停用以氣體燃料供應的燃料噴射器。
[0101]在另一示例中，該方法還包含，當氣體燃料的壓力大體上處在環(huán)境壓力時，停用以氣體燃料供應的燃料噴射器。該方法還包括，其中以氣體燃料供應的燃料噴射器將氣體燃料噴射到進氣歧管內(nèi)。該方法包括，其中氣體燃料的壓力是存儲燃料箱內(nèi)的氣體燃料的壓力。該方法還包括，其中氣體燃料的壓力是存儲燃料箱與發(fā)動機之間的通道內(nèi)的氣體燃料的壓力。
[0102]在另一示例中，圖7的方法提供了一種用于排空燃料箱的方法，其包含:經(jīng)由燃料箱向發(fā)動機供應氣體燃料；當氣體燃料的壓力大于第一閾值燃料箱壓力時，在第一情況下使發(fā)動機以氣體燃料和第一氣門正時運行；以及當氣體燃料的壓力小于第一閾值燃料箱壓力時，在第一情況下使發(fā)動機以氣體燃料和第二氣門正時運轉。以此方式，能夠調(diào)整進氣門正時，以增加汽缸中的真空量，由此引起從氣體存儲燃料箱到發(fā)動機的流動。
[0103]該方法包括，其中第一情況是發(fā)動機轉速與負荷。該方法還包括，其中與當進氣門在氣體燃料的壓力大于第一閾值燃料箱壓力時打開相比，發(fā)動機的進氣門相對于當氣體燃料的壓力小于第一閾值燃料箱壓力時曲軸位置更遲地打開。該方法還包含，當氣體燃料的壓力小于第一閾值燃料箱壓力時，在汽缸的進氣行程期間將氣體燃料噴射至發(fā)動機的汽缸。該方法還包含，當氣體燃料的壓力大于第一閾值燃料箱壓力時，在汽缸的壓縮行程期間將氣體燃料噴射至發(fā)動機的汽缸。該方法還包含，經(jīng)由噴射器將氣體燃料直接噴射到發(fā)動機的汽缸內(nèi)，以及當燃料箱中的壓力基本處在環(huán)境壓力時停用噴射器。
[0104]在另一示例中，圖7的方法提供了一種用于排空燃料箱的方法，其包含:經(jīng)由燃料箱向發(fā)動機供應氣體燃料；當氣體燃料的壓力大于第一閾值燃料箱壓力時，使發(fā)動機以第一氣體燃料噴射器運行；以及當氣體燃料的壓力小于第一閾值燃料箱壓力時，使發(fā)動機以第二氣體燃料噴射器運行。該方法包括，其中第一氣體燃料噴射器將氣體燃料直接噴射到汽缸內(nèi)，而第二氣體燃料噴射器將氣體燃料噴射到進氣歧管內(nèi)。該方法還包括，其中當氣體燃料的壓力小于第一閾值燃料箱壓力時，停用第一氣體燃料噴射器。該方法還包括，其中當氣體燃料的壓力基本為環(huán)境壓力時，停用第二氣體燃料噴射器。
[0105]在另一示例中，該方法還包含，當氣體燃料的壓力小于第二閾值燃料箱壓力時，激活液體燃料噴射器。該方法還包含，響應于氧傳感器的輸出，通過調(diào)整液體燃料噴射器的噴射正時來調(diào)整發(fā)動機空燃比。該方法還包含，響應于在第一氣體燃料噴射器被激活而第二氣體燃料噴射器未被激活時的氣體燃料的壓力，延遲發(fā)動機的進氣門的打開正時。該方法還包含，當進氣歧管的壓力大于環(huán)境壓力時，停用第二氣體燃料噴射器。盡管一些示例描述了噴射氣體燃料，但應當理解，也可以噴射不包含燃料的其他氣體，如在本文中所描述的。
[0106]在此結束本說明書。本領域技術人員閱讀本說明書將會想到不違背本發(fā)明的精神和范圍的許多變化和修改。例如，以天然氣、汽油、柴油或可替代的燃料配置運行的13、14、
I5、V6、V8、VlO和V12發(fā)動機可以利用本說明書以受益。
【權利要求】
1.一種方法，其包括: 將燃料箱壓力與燃料導軌壓力和燃料管路壓力中的一個或更多個進行比較，以及 響應于如下條件的一個或更多個關閉燃料箱閥:低于下限閾值的燃料管路壓力和高于上限閾值的燃料箱壓力；并且所述燃料導軌壓力與經(jīng)調(diào)節(jié)的壓力之間的差超過第二閾值。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中高壓傳感器被放置在存儲燃料箱附近，以測量所述燃料箱壓力。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中所述高壓傳感器被附接至所述存儲燃料箱。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中在存儲燃料箱與發(fā)動機之間的通道內(nèi)測量氣體燃料壓力。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中在燃料導軌內(nèi)測量氣體燃料壓力。
6.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中在燃料管路內(nèi)測量氣體燃料壓力。
7.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中所述存儲燃料箱與發(fā)動機之間的所述通道中的壓力調(diào)節(jié)器將所述通道分為高壓區(qū)域和低壓區(qū)域。
8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述燃料導軌和燃料管路中的至少一個中的低壓與所述存儲燃料箱中的高壓指示泄露。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中響應于所述燃料導軌和燃料管路中的至少一個中的泄露，而關閉燃料箱閥。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中所述燃料箱閥包括電磁閥和機械流量限制閥，所述電磁閥和機械流量限制閥響應于檢測到的泄露而關閉。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中所述機械流量限制閥是自致動的，并且響應于泄露而關閉，以至少部分地限制來自所述存儲燃料箱的氣體的流量。
12.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中所述電磁閥響應于泄露而關閉，以完全地限制來自所述存儲燃料箱的所述氣體的流量。
13.一種方法，其包括: 當氣體燃料箱壓力高時，通過向發(fā)動機僅供應氣體燃料來排空燃料箱，而當所述氣體燃料箱壓力低時，供應所述氣體燃料和液體燃料；以及 響應于所述氣體燃料箱閥下游的低壓和高燃料箱壓力，通過關閉氣體燃料箱閥來超控所述排空。
14.根據(jù)權利要求13所述的方法，其進一步包括，當發(fā)動機進氣歧管壓力大于環(huán)境壓力時，停用以所述氣體燃料供應的燃料噴射器，所述超控進一步包括切換燃料源。
15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其進一步包括，當所述氣體燃料的壓力基本處在環(huán)境壓力時，停用以所述氣體燃料供應的燃料噴射器。
16.根據(jù)權利要求15所述的方法，其中以氣體燃料供應的所述燃料噴射器將所述氣體燃料噴射到進氣歧管內(nèi)。
17.一種用于排空燃料箱的方法，其包括: 經(jīng)由燃料箱向發(fā)動機供應氣體燃料； 當所述氣體燃料的壓力大于第一閾值時，在第一情況下使發(fā)動機以所述氣體燃料和第一氣門正時運行； 當所述氣體燃料的所述壓力小于所述第一閾值時，在所述第一情況下使所述發(fā)動機以所述氣體燃料和第二氣門正時運行；以及 基于過高的氣體燃料箱壓力和不足的氣體導軌壓力，超控所述供應。
18.根據(jù)權利要求17所述的方法，其中所述第一情況是發(fā)動機轉速與負荷，并且其中所述超控包括關閉氣體燃料箱閥，所述過高的氣體燃料箱壓力基于氣體燃料箱壓力傳感器。
19.根據(jù)權利要求17所述的方法，其中與當所述氣體燃料的所述壓力大于所述第一閾值時所述進氣門打開時間相比，當所述氣體燃料的所述壓力小于所述第一閾值時所述發(fā)動機的所述進氣門相對于曲軸位置更遲地打開。
20.根據(jù)權利要求17所述的方法，其進一步包括，當所述氣體燃料的所述壓力小于所述第一閾值時，在所述 汽缸的進氣行程期間將所述氣體燃料噴射至所述發(fā)動機的汽缸。
【文檔編號】F02D41/22GK104047739SQ201410098727
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月17日 優(yōu)先權日:2013年3月15日
【發(fā)明者】R·D·皮爾西弗 申請人:福特環(huán)球技術公司