用于多燃料发动机的燃料系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于操作包括不同燃料类型的燃料的发动机燃料系统的方法和系统。当没有要求对燃料进行直接喷射时，通过循环通过高压泵而输送第一燃料类型用于进气口喷射，从而冷却和/或润滑高压泵。

【技术实现步骤摘要】
用于多燃料发动机的燃料系统
技术介绍
多种燃料系统可用于将所需量的燃料输送至发动机以用于燃烧。一种类型的燃料系统包括用于每个发动机缸的进气口燃料喷射器(portfuelinjector)和直喷式喷射器。该进气口喷射器可在发动机启动期间操作从而改善燃料汽化并且降低发动机排放。该直喷式喷射器可在更高的载荷状态期间操作从而改善发动机性能。另外，在一些状态下可以对进气口喷射器和直喷式喷射器二者进行操作，从而平衡两种类型的燃料输送的优势。直喷式燃料系统可包括燃料轨上游的高压燃料泵从而提升通过直喷式喷射器输送至发动机缸的燃料的压力。但是，当高压燃料泵关闭时，诸如当不需要直接喷射燃料时，泵的耐久性会受到影响。具体地说，在高压泵没有操作的同时，泵的润滑和冷却可能被降低，由此导致泵变劣。已经研发多种方案来减少高压泵的变劣。在一种方案中，如Faix等的US6,230,688所示，恒定量的燃料润滑流从连接至燃料箱的低压泵的输送流分支离开，输送至高压泵。但是，专利技术人在这里已经发现使用这种方案的潜在问题。举一个例子，当燃料箱变空或者燃料箱中的燃料量下降低于一阈值时，可能就不再存在恒定的润滑流。因此，高压泵可能变劣。尤其地，在连接至直喷式系统的燃料箱小于连接至进气口喷射系统的燃料箱的双燃料系统中，燃料箱可能会在更多的时间变空，导致高压泵频繁地禁用。如此，这会降低高压泵的可靠性。
技术实现思路
因此，在一项实例中，上述问题可以至少部分地通过操作发动机燃料系统的方法而处理。在一项实施例中，该方法包括将第一类型燃料唯一地经由第一燃料泵从第一燃料箱供给至第二燃料泵以及进气口燃料喷射器组，第二燃料泵的输出与直喷式喷射器组连通；以及将第一类型燃料从第二燃料泵出口供给至进气口燃料喷射器组。在一项实例中，发动机可包括双燃料系统，具有存储第一燃料类型(诸如，汽油)的第一燃料箱和存储第二燃料类型(诸如类似于E85的酒精混合物)的第二燃料箱。与发动机的缸组连通的第一组进气口喷射器可配置以将燃料进气口喷射入所述缸组。同样与所述缸组连通的第二组直喷式喷射器可配置以将燃料直接喷入所述缸组。与第一燃料箱连通的第一低压泵可操作为沿着第一燃料通道将第一燃料类型输送至第一组进气口喷射器的第一共用轨。类似地，与第二燃料箱连通的第二低压泵可操作为沿着第二燃料通道将第二燃料类型输送至第二组直喷式喷射器的第二共用轨。在一项实例中，低压燃料泵可采用电动的方式驱动。该燃料系统也可包括高压燃料泵，高压泵的输出与第一和第二组喷射器连通，可以沿着第二燃料通道设置。在一项实例中，高压燃料泵可以采用机械的方式驱动。该高压燃料泵可经由第二共用轨与第二组直喷式喷射器连通，还可经由电磁阀和第一共用轨与第一组进气口喷射器连通。在选定的发动机操作状态期间，诸如当要求燃料(第一或第二燃料类型)进行直接喷射时，除了与该燃料类型对应的低压泵之外该高压泵也可操作从而提升输送至第二共用轨并且穿过直喷式喷射器的燃料的压力，由此将高压直接喷射的燃料输送进入所述缸组。该燃料系统还可包括将第一燃料通道连接至高压泵上游的第二燃料通道的第一旁路通道，以及将第一燃料通道连接至高压泵下游的第二燃料通道的第二旁路通道。该第二旁路通道可包括电磁阀，诸如电性控制的电磁阀，当该阀打开时，将第一燃料通道连接至位于高压泵下游的第二燃料通道。因此，当打开时，该高压泵的输出能够经由电磁阀而与第一组进气口喷射器连通。相比较地，当关闭时，该高压泵能够与第二组直喷式喷射器连通。根据发动机操作状态，可以对连接至第一燃料箱和第二燃料箱的低压泵其中的一个或多个的操作以及高压泵的操作进行调节，同时也调节电磁阀的打开，由此经由第一和/或第二组喷射器提供燃料至缸组，同时能够实现高压泵的充分冷却和/或润滑。例如，根据发动机操作状态，以及第一燃料箱和第二燃料箱的每个中存在的燃料的量，第一量的第一燃料类型可以被进气口喷射进入所述缸中。因此，第一低压泵可被操作来仅经由第一燃料泵将第一燃料供给至进气口喷射器组。在另一实例中，根据操作状态，第二量的第二燃料类型可直接喷射进入所述缸。因此，第二低压泵可被操作从而供给第二燃料至高压泵，该高压泵可操作来提升所接收到的第二燃料的压力。该较高压的燃料然后可以从高压泵的出口供给至第二组直喷式喷射器。如此，当实现直接喷射时，通过高压泵的流或燃料实现对高压泵的充分冷却和润滑。在选定的发动机操作状态期间，诸如当不要求直接喷射燃料但是要求该高压泵的冷却和/或润滑时(诸如由于泵温度超过一阈值温度和/或泵操作的持续时间超过阈值持续时间)，燃料可经由高压泵进气口喷入所述缸组。具体地说，第一低压泵可以操作将第一燃料类型唯一地从第一燃料箱供给至高压泵，高压泵可以操作经由(打开的)电磁阀将第一燃料类型唯一地从高压泵的出口供给至第一组进气口喷射器。该高压泵的输出可以协调第一低压泵的输出从而提供第一组喷射器的第一共用轨处的所需燃料轨压，并且调节通过高压泵循环的流体的量。同时，第二低压燃料泵和第二直喷式喷射器可以被停用。采用这种方式，通过经由高压泵将第一燃料类型的至少一些供给至第一组喷射器，即使在不要求直接喷射时该高压泵也可保持润滑和冷却，由此，减少高压泵变劣。在另一实例中，当要求第二燃料泵的直接喷射时，但是第二燃料箱中的第二燃料的水平低于一阈值，该第一燃料类型可以经由高压泵供给至直喷式喷射器组从而也补偿第二燃料以减少由于燃料不充足造成的高压泵的变劣。具体地说，如果第二燃料箱中的燃料水平低于该阈值，并且要求高压泵冷却和/或润滑，那么第一低压泵可操作以将第一燃料类型唯一地从第一燃料箱供给至高压泵，该高压泵可操作以唯一地将第一燃料类型从高压泵供给至直喷式喷射器组。这里，该电磁阀可保持关闭。该控制器可确定将被直接喷射的第一燃料的量，该第一燃料的量补偿将要直接喷射的第二燃料的量并且进一步用于高压泵冷却和润滑。另外地，在缸燃料要求出现突然波动的情况下，诸如在缸富油(cylinderenrichment)期间，该电磁阀可以被打开并且至少一些第一燃料也可经由电磁阀从高压泵输送至第一组进气口喷射器，使得第一燃料的直喷式喷射由第一燃料的进气口喷射补充。采用这种方式，当第二燃料的量不足时通过使第一燃料类型的燃料流动通过该高压泵，该高压泵的润滑和冷却得以实现。采用这种方式，通过当不需要直接喷射时循环至少一些燃料从第一燃料箱通过高压泵，和/或当不存在来自于(连接至直喷式喷射器的)第二箱的燃料时，高压泵可保持润滑和冷却，由此降低高压泵的变劣。此外，通过减小由于第二燃料不充分存在和/或不需要直接喷射而禁用高压泵的需求，高压泵可靠性可以得到改善。附图说明图1示意性地描述内燃机的缸的一项示例性实施例。图2示意性地描述可用于图1的发动机的示例性燃料系统。图3描述图2的燃料系统的示例性实施例。图4-6描述根据本公开内容的用于调节图3的燃料输送系统的操作从而启动高压燃料泵的润滑和/或冷却的示例性高等级流程图。具体实施方式随后公开的内容涉及用于操作燃料系统的方法和系统，诸如图2的系统，配置以输送一种或多种不同的燃料类型至燃烧发动机，诸如图1的发动机。如图3所示，该燃料系统可包括配置以进气口喷射选定燃料的第一喷射器组和配置以直喷选定燃料的第二喷射器组。高压泵可设置在第二喷射器组的上游本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种操作发动机燃料系统的方法，包括：将第一类型燃料唯一地经由第一燃料泵从第一燃料箱供给至第二燃料泵和进气口燃料喷射器组，第二燃料泵的输出与直喷式喷射器组连通；以及将第一类型燃料从第二燃料泵出口供给至进气口燃料喷射器组。

【技术特征摘要】
2010.08.24 US 12/8623161.一种操作发动机燃料系统的方法，包括：将第一类型燃料唯一地经由第一低压燃料泵从第一燃料箱供给至第二高压燃料泵和进气口燃料喷射器组，所述第二高压燃料泵的输出与直喷式喷射器组连通；以及将所述第一类型燃料从所述第二高压燃料泵出口供给至所述进气口燃料喷射器组。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一低压燃料泵是电动供能的低压燃料泵，并且其中所述第二高压燃料泵是机械供能的高压泵。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二高压燃料泵经由将所述直喷式喷射器组连接至所述进气口燃料喷射器组的阀将所述第一类型燃料供给至所述进气口燃料喷射器组。4.根据权利要求1所述的方法，还包括停用所述直喷式喷射器组和第三燃料泵。5.根据权利要求1所述的方法，其中，响应于第二燃料箱中的第二类型燃料的水平落至阈值水平以下，所述第一类型燃料被供给至所述第二高压燃料泵。6.根据权利要求1所述的方法，其中，响应于所述第二高压燃料泵的温度超过阈值温度，所述第一类型燃料被供给至所述第二高压燃料泵。7.根据权利要求1所述的方法，其中，响应于包括发动机载荷的至少一发动机操作状态，供给所述第一类型燃料。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一低压燃料泵的输出被调节为向所述进气口喷射器组的第一轨提供燃料压力，所述第一类型燃料从所述第二高压燃料泵的出口和所述第一低压燃料泵的出口并行且同时地供给至所述进气口喷射器组，来自于所述第一低压燃料泵的出口的燃料的至少一些通过旁路通过所述第二高压燃料泵而被提供至所述燃料喷射器组。9.一种操作发动机燃料系统的方法，包括：在第一状态期间，经由第一低压燃料泵将第一类型燃料唯一地从第一燃料箱输送至第一进气口喷射器和第二高压燃料泵，所述第二高压燃料泵出口连通第一直喷式喷射器和所述第一进气口喷射器；在第二状态期间，在旁路通过所述第二高压燃料泵的同时经由所述第一低压燃料泵将所述第一类型燃料唯一地从所述第一燃料箱输送至所述第一进气口喷射器；以及在第三状态期间，经由所述第一低压燃料泵和所述第二高压燃料泵将所述第一类型燃料唯一地从所述第一燃料箱输送至所述第一直喷式喷射器。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一低压燃料泵是较低压的燃料泵，所述第二高压燃料泵是较高压的燃料泵。11...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·苏尼拉，J·巴斯玛吉，R·D·帕斯佛，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US