多燃料发动机的燃料系统技术方案

本发明专利技术涉及多燃料发动机的燃料系统。具体描述了多燃料内燃发动机的相关的燃料系统及操作该燃料系统的方法。在一个非限制的示例中，该方法包括：响应于发动机输出改变供应到燃料泵的入口的燃料的成分；操作燃料泵以使用在燃料泵的入口接收的燃料在燃料泵的出口提供加压的燃料；从燃料泵的出口供应加压的燃料到内燃发动机和燃料分离器；及响应于发动机输出相对于燃料分离器改变供应到内燃发动机的加压的燃料的比例。本发明专利技术的燃料系统可以用相同的燃料泵执行多个功能，从而减少燃料系统的成本和复杂性以及改进发动机的燃料效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多燃料发动机的燃料系统及操作燃料系统的方法。
技术介绍
燃烧燃料的发动机如内燃发动机可以通过燃料系统接收燃料。 一些燃料系统可以通过进气道燃料喷射器输送燃料到发动机，因此燃料喷射到发动机的进气道。其他的燃料系统可以通过直接燃料喷射器输送燃料到发动机，从而燃料直接喷射到发动机的汽缸。已提出的其他的燃料系统包括进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器两者。在题目为Calculations of Knock Suppression in Highly Turbocharged Gasoline/EthanolEngines Using Direct Ethanol Injection(使用直接乙醇喷射的高涡轮增压的汽油/乙醇发动机中的爆震抑制计算)和Direct Injection Ethanol BoostedGasoline Engine: Biofuel Leveraging for Cost Effective Reduction of OilDependence and C02 Emissions(直接喷射乙醇增压的汽油发动机生物燃料用于有成本效益地减少燃油依赖和C0,排放)的Heywood (海伍德)等人的文章中描述了一个示例。Heywood等人的文章中描述通过直接燃料喷射器直接喷射乙醇以便改进进气冷却效果，同时还依赖进气道喷射汽油以在驾驶循环提供大部分燃烧的燃料。在该示例中，乙醇相比较于汽油由于其高蒸发热可以在发动机提供增加的辛烷和增加的进气冷却。因此，乙醇可以用来减少影响发动机增压和压縮比的爆震限制。该方法提出通过实现使用更大的发动机增压和压缩比而发动机爆震减少来增加发动机燃料经济性并增加可再生燃料如乙醇的使用。已开发用于上述多燃料发动机的一些燃料系统，因此包括两种或多种燃料混合的燃料混合物可以通过车辆上的燃料分离器分离成两个或多个燃料成分。可以使一些燃料分离器成比例于燃料分离器两侧施加的压力差改进或增加燃料分离。例如，通过增加燃料混合物供应到燃料分离器的压力，可以增加燃料分离器分离燃料混合物成两个或多个成分的比率。因此， 一些燃料系统可以使用分离的燃料泵加压燃料混合物，从而在燃料分离器实现预定的燃料分离率。然而本专利技术人认识到该方法的缺点。例如，即使操作燃料泵以实现或改进燃料分离过程，该附加的燃料泵可能降低发动机的燃料效率、增加燃料系统的复杂性、及增加燃料系统的成本。
技术实现思路
作为一种途径，通过一种燃料系统和操作该燃料系统的方法可以解决这些和其他的问题。在一个非限制的示例中，该方法包括响应于发动机的输出改变供应到燃料泵的入口的燃料的成分；操作燃料泵以使用在燃料泵的入口处接收的燃料在燃料泵的出口提供加压的燃料；从燃料泵的出口供应加压的燃料到内燃发动机和燃料分离器；及响应于发动机输出改变相对于燃料分离器供应到内燃发动机的加压的燃料的比例。在一个非限制的示例中，在低发动机输出范围中，燃料泵可以供应具有低蒸发热的燃料(例如具有低醇类浓度的燃料)到燃料分离器；及在高发动机输出范围中燃料泵可以通过直接喷射器供应具有高蒸发热的燃料(例如具有高醇类浓度的燃料)到发动机。响应于发动机工况相对于通过进气道燃料喷射器供应到发动机的低蒸发热的燃料的量，可以改变通过直接燃料喷射器供应到发动机的高蒸发热的燃料的量。以此方式，在第一工况下(例如在低发动机输出)可以操作燃料泵以有助于燃料分离的合适的压力提供燃料混合物到燃料分离器；而在第二工况下(例如在高发动机输出)，可以操作相同的燃料泵以提供具有高蒸发热的燃料到发动机。在发动机的先前的低输出操作期间高蒸发热的燃料可以从燃料混合物先前分离。该途径使燃料系统用相同的燃料泵执行多个功能，从而减少燃料系统的成本和复杂性以及改进发动机的燃料效率。附图说明图l示出燃烧燃料的发动机的示例燃料系统；图2示出图1的发动机的示例汽缸；图3A、图3B及图4示出用来控制在本文描述的燃料系统的示例流程图；图5示出响应于发动机输出改变通过进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器输送到发动机的燃料的相对量的示例算图6和图7示出图1的燃料系统的替代的实施例；图8A和图8B示出示例滑阀。具休实施方式图i示出燃烧燃料的发动机no的示例燃料系统ioo。在一个非限制的示例中，燃烧燃料的发动机iio可以称为车辆的内燃发动机且可以包括一个或多个燃烧室或汽缸。参考图2更详细描述发动机110的示例汽缸。如本文所述，可以选择性地搡作燃料系统ioo以通过形成第一喷射器组的一个或多个直接燃料喷射器输送具有高蒸发热的第一燃料(例如富醇类燃料)到发动机，及具有低蒸发热的第二燃料(例如富汽油燃料)可以通过形成第二喷射器组的一个或多个进气道燃料喷射器输送到发动机。如本文所述的富醇类燃料涉及比富汽油燃料包括更高的醇类浓度的燃料。相反，如本文所述的富汽油燃料涉及比富醇类燃料包括更高的汽油浓度的燃料。在一个非限制的示例中，富醇类燃料可以包括醇类如乙醇、甲醇，或可以包括不包含醇类但具有合适的特性的其他燃料。基于发动机输出如发动机负载或发动机扭矩相对于通过进气道燃料喷射器输送到发动机的这些燃料的量，可以调节通过直接燃料喷射器输送到发动机的这些燃料的量。当发动机输出增加时，通过相对于经进气道燃料喷射器输送到发动机的燃料的量，增加经直接燃料喷射器输送到发动机的燃料(具体地为富醇类燃料)的量可以减少发动机爆震。在低发动机输出时，相对于通过进气道燃料喷射器输送到发动机的燃料的量可以减少通过直接燃料喷射器输送到发动机的燃料的量。以此方式，在低发动机输出相对于富汽油燃料以较低比例使用用于爆震抑制的富醇类燃料，以保存富醇类燃料随后用于在更可能发生爆震和爆震更严重的高发动机输出时。燃料系统100可以包括一个或多个燃料存储箱。例如，燃料系统100可以包括燃料混合物箱120、第一分离的燃料箱130,且可以选择地包括第二分离的燃料箱160。如在汽油和乙醇燃料的背景中描述，燃料混合物箱120可以配置为存储包括汽油和乙醇两者的燃料混合物或混合燃料，第一分离的燃料箱130可以配置为存储富醇类燃料，如包括通过燃料分离器150从燃料混合物分离的乙醇，第二分离的燃料箱160可以配置为存储富汽油燃料包括通过燃料分离器150从燃料混合物分离的汽油。燃料可以通过燃料接收器122从位于燃料系统外部的燃料源提供到燃料系统100。例如，燃料接收器122可以配置为接收燃料喷口 (未示出)。在燃料混合物箱120通过燃料接收器122接收的燃料可以包括包含汽油和醇类的混合物的燃料混合物。在一个非限制的示例中，燃料混合物可以包括E10 (其按体积包括约10%乙醇和90%汽油)、E85 (其按体积包括约85%乙醇和15%汽油)、或其他合适的汽油和乙醇的混合物。在其他的示例中，燃料混合物可以包括汽油和甲醇或其他合适的燃料。燃料混合物箱可以选择地包括燃料泵124。可以操作燃料泵124以从燃料混合物箱120供应燃料到燃料系统100的各种其他构件中的一个或多个，如将在下文详细描述。第一阀系统172可以流体连通燃料混合物箱120到燃料泵140。在至少一些实施例中，第一阀系统172可以设置在燃料泵140的燃料泵入口通道184和连通燃料混合物箱120的第一燃料供应通道182之间。第一阀系统172还可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作内燃发动机的燃料系统的方法，所述方法包括：　操作燃料泵以使用在燃料泵入口接收的燃料在燃料泵的出口提供加压的燃料；　从燃料泵的出口供应加压的燃料到内燃发动机和到燃料分离器；及　响应于发动机工况，相对于燃料分离器改变供 应到内燃发动机的加压的燃料的比例。

【技术特征摘要】
US 2008-7-31 12/184,0641.一种操作内燃发动机的燃料系统的方法，所述方法包括操作燃料泵以使用在燃料泵入口接收的燃料在燃料泵的出口提供加压的燃料；从燃料泵的出口供应加压的燃料到内燃发动机和到燃料分离器；及响应于发动机工况，相对于燃料分离器改变供应到内燃发动机的加压的燃料的比例。2. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，还包括 响应于发动机工况，改变在燃料泵的入口接收的燃料的成分。3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，发动机工况包括发动机输出，其中 改变在燃料泵的入口接收的燃料的成分包括响应于高发动机输出增加供应到燃料泵 的入口的燃料的蒸发热，及响应于低发动机输出减少供应到燃料泵的入口的燃料蒸发 热，其中相对于燃料分离器改变供应到内燃发动机的加压的燃料的比例包括响应于 高发动机输出相对于供应到燃料分离器的加压的燃料的量，增加供应到内燃发动机的 加压的燃料的量，及响应于低发动机输出相对于供应到燃料分离器的加压的燃料的 量，减少供应到内燃发动机的加压的燃料的量。4. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，改变供应到燃料泵的入口的燃料的 成分包括在高发动机输出的发动机操作期间从富乙醇燃料箱供应富乙醇燃料到燃料 泵的入口，及在低发动机输出期间从燃料混合物箱供应燃料混合物到燃料泵的入口 ， 其中燃料混合物包括乙醇和汽油的混合；及相对于燃料分离器改变供应到内燃发动机的加压的燃料的比例包括在高发动机 输出的发动机操作期间从富乙醇燃料箱通过燃料泵和直接燃料喷射器供应富乙醇燃 料到内燃发动机，及在低发动机输出的发动机操作期间通过燃料泵供应燃料混合物到 燃料分离器。5. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，操作燃料分离器 以将从燃料泵供应到燃料分离器的燃料分离成富醇类成分和富汽油成分，其中从燃料 泵的出口供应加压的燃料到内燃发动机包括通过直接燃料喷射器直接喷射包括富醇 类成分的加压燃料到内燃发动机的汽缸。6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括通过经进气道燃料 喷射器喷射富汽油成分到内燃发动机的进气道供应富汽油成分到内燃发动机。7. —种内燃发动机的燃料系统，包括配置为输送燃料到发动机的第一燃料喷射器； 包括燃料泵入口和燃料泵出口的燃料泵； 燃料混合物箱； 第一分离的燃料箱；流体连...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐纳德J刘易斯，托马斯G利昂，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]