CN101963113B - 发动机及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明在一个示例中，描述了一种用于在路面上行驶的系统。该系统包括具有汽缸的发动机。汽缸具有燃料喷射器，通过燃料输送系统为燃料喷射器供应气体燃料和液体燃料。燃料喷射器安装在车辆中使得燃料喷射器进口至少部分面向路面。燃料喷射器的方位能够使得快速地从液体燃料切换至所述气体燃料，因为气体燃料上升至喷射器并且可优先地喷射。此外，描述了在气体燃料喷射和液体燃料喷射之间切换运转的多种方法。本发明的优点在于能够以较少的燃料喷射硬件切换燃料，并且进一步改善切换期间的燃烧性。

Description

发动机及其控制方法
【技术领域】
本发明涉及一种发动机的系统及其控制方法，尤其涉及用于将气体和/或液体燃料输送至内燃发动机的燃料喷射系统的方法和装置。
【背景技术】
内燃发动机能够以多于一种燃料类型运转，例如汽油和压缩天然气(CNG)。多燃料发动机可利用每种燃料类型的优点以改善排放、里程、动力等。由于不同燃料的价格随着时间不同有所变化，多燃料发动机也可以较低成本运转。一种以液体和气体燃料运转的多燃料发动机为每种燃料提供了独立组喷射硬件。这样，能够为每种燃料类型提供精确的喷射控制，并且容易地处理不同燃料类型间的切换。
然而，发明人已经认识到尽管由于重叠的硬件设立在不同燃料类型之间切换是相对简单的，但是该种切换会花费较长时间生效。在一个极端情况下，在从一种燃料类型切换至另一种燃料类型期间一些发动机停止燃烧及发动机旋转。在切换期间可运转其它发动机，但是会经历较差的排放以及增加失火的风险。这些困难会阻碍发动机充分利用每种燃料的特性，因为切换的成本会超过切换带来的节省。
【发明内容】
一种解决上述问题的方法包括安装在车辆中的发动机带有将气体燃料和液体燃料输送至汽缸的燃料喷射器，使得燃料喷射器进口至少部分面向路面。燃料喷射器的指向能够使得快速地从液体燃料切换至气体燃料，因为气体燃料能够上升至喷射器并且可优先地喷射。例如，可甚至在完全清除燃料导轨中的液体燃料之前开始燃料喷射器的气体燃料喷射。这样，能够以较少的燃料喷射硬件切换燃料，并且进一步改善切换期间的燃烧性。同样，当发动机遇到变化的工况时能够开始更多的切换。当发动机安装在车辆内时尤为如此，因为当车辆加速、减速以及遇到不同地形时发动机可能在许多工况间循环。
而且，解决上述问题的补充方法包括控制带有燃料输送系统的发动机的方法，该燃料输送系统输送液体燃料至汽缸的第一直接燃料喷射器并且输送气体燃料至汽缸的第二燃料喷射器。该方法包括输送液体燃料至汽缸的第一直接喷射器；在第一状况期间选择性地输送液体燃料至汽缸的第二喷射器；在第二状况期间选择性地输送气体燃料至汽缸的第二喷射器，第二状况不同于所述第一状况；及当将第二喷射器从液体燃料切换至气体燃料时以及当将第二喷射器从气体燃料切换至液体燃料时调节第一喷射器的喷射。
这样，通过调节第一喷射器的运转，能够补偿第二喷射器内的燃料类型的切换。例如，当将第二喷射器从液体燃料切换至气体燃料时，可停止第二喷射器的喷射并且增加第一喷射器的喷射以使得在进入切换时维持由发动机产生的动力大小。通过停止输送液体燃料、开始输送气体燃料、并且以第二第二喷射器的少量喷射为第二燃料喷射器排出液体燃料来使燃料输送系统从液体燃料切换至气体燃料。通过减少第一喷射器的喷射、重新开始第二喷射器的喷射、并且使用高压气体燃料以推动液体燃料通过浮阀并且穿过液体燃料系统内的减压阀来完全排出燃料导轨的液体燃料来完成该切换。
如另一示例，当将第二喷射器从气体燃料切换至液体燃料时，可停止第二喷射器的喷射并且可增加第一喷射器的喷射以使得在进入切换时维持由发动机产生的动力大小。通过停止输送气体燃料、开始输送液体燃料并且由排出第二喷射器的少量气体燃料，将供应第二喷射器的燃料输送系统从气体燃料切换至液体燃料。在重新开始第二喷射器的喷射时，通过减少第一喷射器的喷射来完成该切换。
应理解上面的概述提供用于以简化的形式引入将在详细描述中进一步描述的选择的概念。不意味着确认所保护的本发明主题的关键的或实质的特征，本实用新型的范围将由本申请的权利要求唯一地界定。此外，所保护的主题不限于克服上文或本公开的任何部分中所述的任何缺点的实施方式。
【附图说明】
图1描绘了车辆系统内的内燃发动机的一个汽缸的示例实施例。
图2显示了包括用于输送液体燃料和气体燃料的单燃料导轨的燃料输送系统。
图3显示了包括液体燃料导轨和气体燃料导轨的燃料输送系统。
图4显示了依照本发明在选择的状况下用于在第一喷射器上调节液体燃料喷射速度并且选择性地将液体燃料和气体燃料中的一种输送至第二喷射器的高级流程图。
图5显示了用于将燃料输送系统从液体燃料切换至气体燃料以及从气体燃料切换至液体燃料的高级流程图。
【具体实施方式】
下面的描述涉及用于控制正在路面上行驶的车辆中安装的发动机的系统和方法，该发动机能够以独立地和/或同时喷射进燃烧室内的气体燃料和液体燃料运转。例如，发动机(例如图1中说明的那个)可包括将液体燃料直接喷射进燃烧室内的第一直接喷射器和将燃料喷射进通向汽缸的进气道内的第二喷射器，其中第二喷射器的进气嘴至少部分面向路面。可通过包含单燃料导轨(例如图2中所说明)的燃料系统输送气体燃料和液体燃料，或通过包含液体燃料导轨和气体燃料导轨的燃料输送系统(如图3中所说明)输送燃料。此外，发动机可包括带有控制燃料输送系统的程序(如图4-5中所说明)的控制系统。在一个具体示例中，程序包括输送液体燃料至第一喷射器，取决于发动机工况选择性地将液体燃料和气体燃料中的一种输送至第二喷射器，以及当将第二喷射器从液体燃料切换至气体燃料和当将第二喷射器从气体燃料切换至液体燃料时调节第一喷射器喷射。
图1描绘了内燃发动机100的燃烧室或汽缸的示例实施例。发动机100可至少部分由包括控制器12的控制系统控制。发动机100的燃烧室(汽缸)14可包括带有定位于其内的活塞138的燃烧室壁136。活塞138可连接至曲轴140以便使活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴140可经由中间传动系统连接至车辆的至少一个驱动轮。此外，起动马达可经由飞轮连接至曲轴140以开始发动机100的起动运转。
汽缸14可经由多个进气道144和146接收进气。进气道146可与除了汽缸14之外的发动机100的其它汽缸连通。在一些实施例中，进气道中一个或多个可包括例如涡轮增压器或机械增压器的增压装置。可沿发动机的进气道设有包括节流板164的节气门162用于改变提供至发动机汽缸的进气流速和/或进气压力。排气道148能够从除了汽缸14之外的发动机100的其它汽缸接收排气。排气传感器128显示为连接至排气道148。传感器128可为用于提供排气空燃比指示的任何适合的传感器，例如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或EGO(排气氧传感器)、HEGO(加热型EGO)、氮氧化物、碳氢化合物或一氧化碳传感器。排放控制装置70显示为沿排气传感器126下游的排气道48设置。排放控制装置(未显示，例如带有温度传感器的催化转化器)可在排气道148的下游。
发动机100的每个汽缸可包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如，汽缸14显示为包括位于汽缸14的上部区域的至少一个进气提升阀150和至少一个排气提升阀156。在一些实施例中，发动机100的每个汽缸(包括汽缸14)可包括位于该汽缸上部区域的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。在一些实施例中，发动机100的每个汽缸可包括用于发动燃烧的火花塞192。然而，在一些实施例中，可省略火花塞192，例如在发动机100可由自动点火或在一些柴油发动机时的燃料喷射发动燃烧的情况下。
在一些实施例中，发动机100的每个汽缸可配置有用于为其提供燃料的一个或多个燃料喷射器。如一个非限制性示例，燃料喷射器166显示为直接地连接至汽缸14用于将燃料与经由电子驱动器168从控制器12接收的FPW-1信号的脉冲宽度成比例地喷射进燃烧室内。这样，燃料喷射器166将燃料以称为燃料直接喷射(DI)的方式提供至汽缸14内。尽管图1中的燃料喷射器166显示为侧喷射器，其也可位于活塞的顶部，例如靠近火花塞192的位置。可从液体燃料供应系统190将燃料输送至燃料喷射器166。如非限制性示例，液体燃料可为柴油、汽油、乙醇或它们的组合。
燃料喷射器170显示为以提供称之为燃料进气道喷射(PFI)的方式喷射进汽缸14的进气道上游的配置设置在进气道146内，而非汽缸14内。在一个示例位置中，燃料喷射器170显示为总体上颠倒在进气道146底部，这样当安装在车辆内时燃料喷射器进口至少部分面向路面。在一个替代实施例中，燃料喷射器170可正面向下安装在进气道146上方，这样当安装在车辆内时燃料喷射器进口至少部分离开路面。燃料喷射器170可经由电子驱动器171与从控制器12接收的FPW-2信号的脉冲宽度成比例地喷射燃料。燃料可从燃料输送系统130(包含液体燃料供应系统190、气体燃料供应系统180和导轨系统160)输送至燃料喷射器170。燃料输送系统130在由控制器12的指导下可选择性地输送液体燃料和气体燃料至燃料喷射器170。如非限制性示例，气体燃料可包括蒸发液体燃料、CNG、氢、LPG、LNG等或它们的组合。
图1中控制器(或控制系统)12显示为微型计算机，包括微处理器单元106、输入/输出端口108、用于可执行的程序和检定值的电子存储介质(在本具体例子中显示为只读存储器芯片110)、随机存取存储器112、保活存储器114和数据总线。控制器12可从连接至发动机100的传感器接收多种信号，除了之前论述的那些信号，还包括：来自质量空气流量传感器124的引入质量空气流量(MAF)测量值、来自连接至冷却套筒118的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ECT)、来自连接至曲轴140霍尔效应传感器120(或其他类型)的脉冲点火感测信号(PIP)、来自节气门位置传感器的节气门位置TP和来自传感器122的绝对歧管压力信号MAP。发动机转速信号RPM可由控制器12从脉冲点火感测PIP信号生成。
如上所述，图1仅显示了多汽缸发动机的一个汽缸，并且每个汽缸可类似地包括其自有组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。
图2显示了能够选择性地经由单燃料导轨将液体燃料和气体燃料输送至内燃发动机的多个燃料喷射器的燃料输送系统的示例实施例。燃料输送系统130包含气体燃料供应系统180、液体燃料供应系统190和导轨系统160。导轨系统160将燃料输送系统130连接至喷射器170，其中作为非限制性示例，喷射器170a，170b，170c和170d可输送燃料至发动机100的不同汽缸。
气体燃料供应系统180包括气体燃料源，其在一个示例实施例中包括气体燃料箱240和阀门210。气体燃料箱240可为包含高压气体燃料的加压燃料箱，其中“高压”为导轨大于液体燃料进入导轨系统160时的压力。可选的压力传感器244可测量气体燃料箱240内的压力并且将数据传送至电子控制单元(ECU)290(其可为控制器12)。阀门210通过供应管道218连接至气体燃料箱240并且通过供应管道208连接至导轨系统160。阀门210(由ECU 290控制)控制气体燃料242从气体燃料箱240流至导轨系统160。在示例实施例中，阀门210可包括电磁阀和止回阀，其中止回阀的位置允许从气体燃料箱240流至导轨系统160并且防止从导轨系统160流至气体燃料箱240。在其它示例实施例中，阀门210可省略止回阀并且可仅为由ECU 290控制的电磁阀。在另一实施例(未显示)中，气体燃料供应系统180可供应不同气体燃料源，例如蒸发的液体燃料源。
液体燃料供应系统190包括液体燃料源、阀门212和222、止回阀235和减压阀236。在示例实施例中，液体燃料源包括装有液体燃料238的液体燃料箱230、燃料传感器233和泵232。液体燃料238可从进口234抽取进泵232内并且释放至供应管路227内。泵232由ECU 290控制。可选高压泵(可由ECU 290控制)可插入至泵232下游以增加进入导轨燃料160内的液体燃料压力。燃料传感器233可为液面传感器以探测燃料箱230内的存储量并且将存储量传送至ECU 290。液体燃料箱230还可包括用于让处于大气压下的空气或燃料蒸汽流进或流出燃料箱的通风孔。
在液体燃料源和阀门212和222之间设有单向止回阀235以在输送燃料至导轨系统160时防止液体燃料流回液体燃料源。连接在液体燃料源和阀门212和222之间的减压阀236提供返回路径用于迫使液体燃料流出导轨系统160。减压阀236打开的阈值可大于由液体燃料源产生的压力并且小于气体喷射的最小压力。当液体燃料从液体燃料源流至导轨系统160时关闭减压阀236。在示例实施例中，每个阀门212和222包含浮阀。浮阀包含在液体中悬浮但在气体中下沉的球。当浮阀中的球下沉时，其阻止穿过阀门的路径，并且阀门关闭。液体燃料可流过浮阀，但是气体燃料不能流过浮阀。在其它实施例中，各个阀门212和222可为ECU 290控制的电磁阀。在另外的实施例中，阀门212和222可组合为单个阀门供给燃料导轨。在又一实施例中，阀门212和222可为止回阀，液体燃料蓄积器可连接至导轨系统160，并且减压阀236可省略。
燃料喷射器170可经由导轨系统160从液体燃料系统190接收液体燃料并且从气体燃料供应系统180接收气体燃料。在图2中，导轨系统160包含燃料导轨204和压力传感器205，其中导轨204具有用于来自供应管路214和224的液体燃料的进口和用于来自供应管路208的气体燃料的进口，压力传感器205用于将燃料导轨的压力传送至ECU290。发动机100和燃料输送系统130安装在车辆中以使得燃料导轨204的底部至少部分面向车辆将行驶的路面，燃料导轨204的顶部至少部分面向离开该路面，路面由箭头250指示。燃料导轨通常为管状体积，从而取决于车辆倾斜度，燃料导轨优选地在每个端部具有排出管以更好地从燃料导轨排出液体燃料。供应管路214和224(作用为燃料导轨204的进口和排出管)位于燃料导轨204的底部，其中供应管路214的进口位于供应管路224的进口的相对端。供应管路208将气体燃料供应系统180的输出连接至燃料导轨204。压力传感器205测量燃料导轨204内的压力并且将压力数据传送至ECU290。燃料喷射器170安装在燃料导轨204的顶部，这样燃料喷射器的进气嘴至少部分面向路面。
当燃料喷射器170喷射液体燃料，泵232和可选高压泵运转，阀门212、222和235打开，并且阀门236和210关闭。液体燃料从液体燃料箱230穿过供应管路234、227、220、214和224流进燃料导轨204。燃料导轨204充满加压液体燃料，燃料喷射器170与经由电子驱动器171从控制器12接收的信号FPW-2的脉冲宽度成比例地喷射加压液体燃料。
当燃料喷射器170喷射液体燃料时，泵232和可选高压泵关闭，阀门212、222和235关闭，并且阀门236和210打开。气体燃料从气体燃料箱240穿过供应管路218和208流进燃料导轨204。燃料导轨204装有加压气体燃料，燃料喷射器170与经由电子驱动器171从控制器12接收的信号FPW-2的脉冲宽度成比例地喷射加压气体燃料。
为了从液体燃料切换至气体燃料，停止燃料泵232和可选燃料泵并且打开阀门210。在切换期间，燃料导轨204可同时含有气体燃料206和液体燃料216。高压气体燃料206流入并且上升至燃料导轨204顶部。燃料导轨204顶部的喷射器170的位置和指向加速从液体燃料切换至气体燃料，因为上升的气体燃料优先地输送至喷射器170。甚至可在燃料导轨完全清除液体燃料之前开始由燃料喷射器喷射气体燃料。应用高压气体燃料迫使液体燃料216从燃料导轨204穿过含有减压阀326的路径流回至液体燃料箱230。当气体燃料到达浮阀212和222时完成切换。浮阀212和222在排出液体燃料时浮阀212和222密封，防止气体燃料进入液体燃料供应系统190。
为了从气体燃料切换至液体燃料，关闭阀门210并且打开燃料泵232和可选燃料泵。在液体燃料216流入燃料导轨204内时，燃料导轨204内的剩余的气体燃料206被输送至喷射器170。因为燃料导轨保持了相对于液体燃料较小量的气体燃料，可快速地将气体燃料从燃料导轨204排出。参考图4-5在下面描述用于切换发动机的燃料喷射的额外的细节。
图3显示了燃料输送系统130的可替代实施例。在该实施例中，通过液体燃料导轨对特定燃料喷射器供应液体燃料并且通过气体燃料导轨对其供应气体燃料。燃料输送系统130包含气体燃料供应系统180、液体燃料供应系统190和导轨系统160，其中气体燃料供应系统180和液体燃料供应系统190相对于图2没有改变。
导轨系统160包含液体燃料导轨310、气体燃料导轨320、压力传感器312和322、出口管路326、浮阀315和止回阀350。导轨系统160供应液体燃料和气体燃料至喷射器170。液体燃料经由液体进口316输送至喷射器170并且气体燃料经由气体进口352输送至喷射器170。压力传感器312和322分别测量液体燃料导轨310和气体燃料导轨320内的压力。当阀门210关闭和/或当气体燃料箱240内的压力低于液体燃料导轨310内的压力时，可选止回阀350防止液体燃料进入气体燃料导轨320。当液体燃料导轨310内的压力低于气体燃料导轨320内的压力时，可选浮阀315防止气体燃料进入液体燃料导轨310。
当气体燃料导轨320内的压力大于液体燃料导轨310内的压力时，燃料喷射器170以气体燃料运转。当气体燃料导轨310内的压力低于液体燃料导轨310内的压力时，燃料喷射器170以液体燃料运转。因此，燃料导轨可用完压力而不会中断燃料流至燃料喷射器170。
图4说明了程序400的高级流程图，可通过发动机控制器(例如12)执行程序400以执行连接至具有汽缸14的发动机100的燃料输送系统130的控制方法，其中汽缸14具有燃料喷射器166和燃料喷射器170。在一个示例中，该方法包括：在第一组选择状况期间，以将液体燃料输送至喷射器166并且将液体燃料输送至喷射器170的第一模式运转。在第二组状况期间(该第二组状况不同于第一组状况)，方法包括：以将液体燃料输送至喷射器166并且将气体燃料输送至喷射器170第二模式的运转。当将喷射器170从液体燃料切换至气体燃料并且当将喷射器170从气体燃料切换至液体燃料时，可调节喷射器166的喷射速度。
返回程序400，在402处，方法包括测量和/或估算发动机工况。状况评估可包括气体燃料存储液面、液体燃料存储液面、发动机状况(例如起动或关闭)、车辆速度、发动机转速、发动机负荷、液体燃料醇组份、大气压力、歧管压力(MAP)、空气温度、排气空燃比、催化剂温度等。
在404处，程序比较驾驶员要求的模式与燃料输送系统130的当前模式。例如，驾驶员可要求仅使用液体燃料，或驾驶员要求使用液体燃料和气体燃料的混合物。如果驾驶员要求模式不同于当前模式，随后程序前进至450。如果驾驶员要求模式符合当前模式，随后程序前进至406。
在406，程序确定燃料输送系统130所需模式。所需模式可基于增压水平、燃料成本、催化剂保护和/或在402处测量和/或估算的发动机工况中任一个。区分性能、排放和运转目标可指示不同的所需燃料混合。因此，在一个示例中，程序基于竞争目标确定所需模式。例如，可使用优先编码器或查值表。作为竞争运转目标的示例，轻载的发动机可指示使用更多的气体燃料，但是如果压力传感器244指示这里没有气体燃料，则可仅使用液体燃料。发动机仅使用液体燃料的示例状况可包括下面状况中一个或多个：当驾驶员要求液体燃料时、当气体燃料压力低于阈值时和当重度发动机负荷时。在发动机以气体燃料和液体燃料运转的示例状况可包括下面状况中一个或多个：当驾驶员要求气体燃料时和当液体燃料水平低于阈值时。
如其它示例，CNG可较汽油便宜并且CNG具有更高的辛烷值，因此可优选地喷射CNG。CNG的高辛烷值(130辛烷值)减少了发动机爆震的可能性，但CNG会不能够提供驾驶员所要求的全部动力(例如在节气门全开状况下)。当发动机需要高动力时，所需燃料混合物可只为液体燃料、或气体燃料和液体燃料的组合。程序从406前进至410。
在410处，程序确定燃料输送系统的当前模式是否为气体燃料流至进气道燃料喷射器170并且液体燃料流至直接喷射器166。如果为真，则程序继续至430。如果为假，程序继续至412，其中程序确定燃料输送系统的当前模式是否为液体燃料流至进气道燃料喷射器170并且液体燃料是否流至直接燃料喷射器。
在420处，程序确定爆震的条件是否出现，其可包括例如确定爆震是否由爆震传感器指示。如果探测到爆震条件，程序前进至422处，其中可对直接喷射器166增加液体燃料喷射速度并且对进气道燃料喷射器170减小燃料喷射速度。通过直接喷射进汽缸内，蒸发的热量可用于减少或消除爆震条件。如果爆震状况没有出现，则维持当前燃料加注程度并且程序继续至440。
在424处，程序确定直接喷射器166的喷射速度是否处于直接喷射器166的阈值或之上。如果为假，程序继续至440。如果为真，程序继续至426。
在426处，程序改变燃料输送系统的所需模式以使得输送气体燃料至进气道燃料喷射器170并且输送液体燃料至直接喷射器166。程序继续至440处。
在430处，程序确定由发动机产生的动力是否低于所要求的动力。如果发动机动力为足够，在438处，进气道燃料喷射器170的气体燃料的喷射速度可增加并且直接喷射器166的液体燃料喷射速度可增加。程序从438前进至440。返回430，如果发动机动力不够，例如有限的动力，程序前进至432处，在该处可增加直接喷射器166的液体燃料喷射速度并且可减小进气道燃料喷射器170的气体燃料喷射速度。程序从432处前进至434。
在434处，程序确定直接喷射器166的喷射速度是否处于或高于直接喷射器166的阈值。如果为假，程序前进至440。如果为真，程序前进至436处。
在436处，程序改变燃料输送系统的所需模式以使得输送液体燃料至进气道燃料喷射器170并且输送液体燃料至直接喷射器166。程序继续至440。
在440处，程序确定燃料输送系统的所需模式是否与燃料输送系统的当前模式相同。如果为真，程序前进至460处，其中维持运转模式并且随后退出程序。如果为假，程序继续至450。
在450处，安排燃料输送系统的模式用于从液体燃料切换至气体燃料或从气体燃料切换至液体燃料。在模式切换期间，控制从450转至程序500。在模式切换之后，控制转回至程序450。更新运转模式和当前模式并且随后离开程序。应了解地是程序500可为编码嵌入程序400的子程序或一组步骤。
图5说明了程序500的高级流程图，程序500在将进气道燃料喷射器170从液体燃料切换至气体燃料或从气体燃料切换至液体燃料期间控制燃料输送系统130。
在502处，程序确定发动机工况是否允许进气道燃料喷射器170停止喷射燃料。如果为假，程序前进至510。如果为真，程序前进至504，在该处(通过控制FPW-2信号)停止进气道燃料喷射器170的喷射并且(通过控制FPW-1信号)增加直接喷射器166的喷射。在一个示例中，程序在燃料切换期间停止进气道燃料喷射器170的喷射以减小燃料导轨上的瞬时状况，其中喷射器可接收气体燃料和液体燃料的混合物和/或当不同喷射器接收不同的燃料混合物。当停止进气道燃料喷射器170上的喷射时，通过增加直接喷射器166的喷射，可在进入切换时维持由发动机100产生的动力大小。同样，在502处检查示例发动机工况是否直接喷射器166可喷射足够多的额外燃料以补偿由进气道燃料喷射器170喷射的缺少的燃料以维持进入切换时发动机的功率。
在510处，程序确定计划的进气道燃料喷射器170切换是否是从气体燃料切换至液体燃料。如果为真，程序前进至530。如果为假，程序前进至520，在520处程序确定计划的进气道燃料喷射器170切换是否从液体燃料切换至气体燃料。如果为真，程序前进至540。如果为假，程序退出。
在540处，程序通过停止从液体燃料源输送液体燃料开始从输送液体燃料切换至输送气体燃料至进气道燃料喷射器170。在示例实施例中，停用液体燃料泵232和可选的燃料泵。接下来，在542处，通过打开燃料阀210开始输送气体燃料以使得高压气体燃料可开始填充燃料导轨和/或燃料喷射器170。应用高压燃料气体将推动液体燃料通过浮阀并且离开燃料导轨，但是少量的液体燃料可能会收集在喷射器内。在544处，可通过喷射少量的燃料穿过进气道燃料喷射器170排出进气道燃料喷射器170内残留的液体燃料。从进气道燃料喷射器170内排出液体燃料会非常快地发生，因为安装在燃料导轨顶部的喷射器的进气嘴至少部分地面向路面。这种配置能够使得气体燃料上升至喷射器并且优先地被喷射。在546处，甚至是在燃料导轨完全排出液体燃料之前，可开始进气道燃料喷射器170的气体燃料喷射。高压气体燃料将最终将所有的液体燃料推出燃料导轨之外。如果在504处进气道燃料喷射停止并且直接喷射增加，可调节直接喷射。当重新开始进气道燃料喷射器170的喷射时减少直接喷射器166的喷射可能够使得在退出切换时维持由发动机产生的功率。切换至气体燃料可进一步包括将与燃料类型相关的变量和状态更新至气体值。例如，对于液体燃料和气体燃料的直接喷射器166的喷射速度可不同。如另一个示例，当进气道燃料喷射器170正在喷射气体燃料或液体燃料时，直接喷射器166的喷射速度可不同。当所有状态均更新时，程序可退出。
在530处，程序通过停止输送气体燃料开始从输送气体燃料切换至输送液体燃料至进气道燃料喷射器170。在示例实施例中，关闭阀门210以使得阻止高压气体燃料进入燃料导轨。接下来，在532处，通过打开液体燃料泵232和可选的燃料泵开始输送液体燃料以使得可输送液体燃料至燃料导轨。在534处，可通过喷射少量的燃料穿过进气道燃料喷射器170抽取进气道燃料喷射器170内残留的气体燃料。程序可监视燃料导轨204内的压力以确定何时将所有的气体燃料从燃料导轨204内排出。
当清除足够量的气体燃料时，打开和关闭燃料喷射器170可导致燃料导轨内的压力波动。如果在燃料导轨204内存在一些气体燃料，打开和关闭燃料喷射器170不会导致燃料导轨内的压力波动。在示例实施例中，压力传感器205可用于测量燃料导轨内的压力。当已经从燃料导轨内清除足够量的气体燃料时，可重新开始进气道燃料喷射器170的液体燃料喷射。如果在504处进气道燃料喷射停止并且直接喷射增加，可调节直接喷射。当重新开始进气道燃料喷射器170的喷射时减少直接喷射器166的喷射可能够使得在退出切换时维持由发动机产生的功率。切换至气体燃料可进一步包括将与燃料类型相关的变量和状态更新至液体值。当所有状态均更新时，程序可退出。
这样，通过选择性地调节连接至汽缸的其它喷射器，能够将汽缸的喷射器从液体燃料切换至气体燃料，或反之亦然。
本领域技术人员可了解，下面在流程图中描述的具体程序可代表任意数量处理策略(例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)中的一个或多个。同样，可以以所说明的顺序执行、并行执行所说明的各种步骤或功能，或在一些情况下有所省略。同样，处理的顺序也并非实现此处所描述的实施例所必需的，而只是为了说明和描述的方便。尽管没有明确说明，可根据使用的具体策略，可重复实现一个或多个说明的步骤或功能。此外，这些附图图像化表示了编程入控制器12中的计算机可读存储介质的编码。
应了解，此处公开的配置与例程实际上为示例性，且这些具体实施例不应认定为是限制性，因为可能存在多种变形。例如，上述技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸、和其他发动机类型。本发明的主题包括多种系统与配置以及其它特征、功能和/或此处公开的性质的所有新颖和非显而易见的组合与子组合。
本申请的权利要求具体地指出某些被认为是新颖的和非显而易见的组合和次组合。这些权利要求可引用“一个”元素或“第一”元素或其等同物。这些权利要求应该理解为包括一个或多个这种元素的结合，既不要求也不排除两个或多个这种元素。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和次组合可通过修改现有权利要求或通过在这个或关联申请中提出新的权利要求得到主张。这些权利要求，无论与原始权利要求范围相比更宽、更窄、相同或不相同，也被认为包括在本发明主题内。

Claims (9)

1.一种控制具有汽缸的发动机的方法，所述汽缸具有第一直接燃料喷射器和第二燃料喷射器，通过燃料输送系统为所述第二燃料喷射器选择性地供应气体燃料和液体燃料，所述第一直接燃料喷射器被供应液体燃料，所述方法包含：
输送液体燃料至所述汽缸的所述第一直接燃料喷射器；
在第一状况期间选择性地输送液体燃料至所述汽缸的所述第二燃料喷射器；
在第二状况期间选择性地输送气体燃料至所述汽缸的所述第二燃料喷射器，所述第二状况不同于所述第一状况；及
当将所述第二燃料喷射器从液体燃料切换至气体燃料时以及当将所述第二燃料喷射器从气体燃料切换至液体燃料时调节所述第一直接燃料喷射器的喷射。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一状况包括当驾驶员要求液体燃料时、当气体燃料压力低于阈值时、或当发动机负载较大时；
所述第二状况包括当所述驾驶员要求气体燃料或当液体燃料存储液面低于阈值时。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当将所述第二燃料喷射器从液体燃料切换至气体燃料时调节所述第一直接燃料喷射器的喷射包括当停止所述第二燃料喷射器的喷射时增加所述第一直接燃料喷射器的喷射，这样在切换中维持由所述发动机产生的动力大小，当将所述第二燃料喷射器从液体燃料切换至气体燃料时调节所述第一直接燃料喷射器的喷射包括当重新开始所述第二燃料喷射器的喷射时减少所述第一直接燃料喷射器的喷射，这样在切换中维持由所述发动机产生的动力大小。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当将所述第二燃料喷射器从气体燃料切换至液体燃料时调节所述第一直接燃料喷射器的喷射包括当停止所述第二燃料喷射器的喷射时增加所述第一直接燃料喷射器的喷射，这样在切换中维持由所述发动机产生的动力大小，当将所述第二燃料喷射器从气体燃料切换至液体燃料时调节所述第一直接燃料喷射器的喷射包括当重新开始所述第二燃料喷射器的喷射时减少所述第一直接燃料喷射器的喷射，这样在切换中维持由所述发动机产生的动力大小。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含：
响应于爆震调节所述第一直接燃料喷射器和所述第二燃料喷射器的喷射，当向所述第一直接燃料喷射器和第二燃料喷射器输送液体燃料时，调节所述第一直接燃料喷射器的喷射包括增加所述第一直接燃料喷射器的喷射，并且调节所述第二燃料喷射器的喷射包括减少所述第二燃料喷射器的喷射，还包含：
当所述第一直接燃料喷射器的喷射高于阈值时和当出现爆震状况时从输送液体燃料切换至输送气体燃料至所述第二燃料喷射器。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，从输送液体燃料切换至输送气体燃料至所述第二燃料喷射器包括停止所述第二燃料喷射器的喷射；
停止所述燃料输送系统的液体燃料输送；
开始所述燃料输送系统的气体燃料输送；
排出所述第二燃料喷射器的气体燃料；
重新开始所述第二燃料喷射器的喷射；
停用与所述燃料输送系统相关的液体燃料泵以停止所述燃料输送系统的液体燃料输送；及
打开与所述燃料输送系统相关的气体燃料阀以开始所述燃料输送系统的气体燃料输送。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，从输送气体燃料切换至输送液体燃料至所述第二燃料喷射器包括：
停止所述第二燃料喷射器的喷射；
停止所述燃料输送系统的气体燃料输送；
开始所述燃料输送系统的液体燃料输送；
排出所述第二燃料喷射器的液体燃料；
重新开始所述第二燃料喷射器的喷射：
关闭与所述燃料输送系统相关的气体燃料阀以停止所述燃料输送系统的气体燃料输送；及
启动与所述燃料输送系统相关的液体燃料泵以开始所述燃料输送系统的液体燃料输送。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含：
监视燃料导轨压力以确定何时从所述燃料导轨抽取气体燃料，并且应用高压气体燃料以从所述燃料导轨抽取液体燃料同时输送气体燃料至所述燃料导轨。
9.一种控制具有汽缸的发动机的方法，所述汽缸具有第一直接燃料喷射器和第二燃料喷射器，通过燃料输送系统为所述第二燃料喷射器选择性地供应气体燃料和液体燃料，所述第一直接燃料喷射器被供应液体燃料，所述方法包含：
输送液体燃料至所述汽缸的所述第一直接燃料喷射器；
在第一状况期间选择性地输送液体燃料至所述汽缸的所述第二燃料喷射器；
在第二状况期间选择性地输送气体燃料至所述汽缸的所述第二燃料喷射器，所述第二状况不同于所述第一状况；
当将所述第二燃料喷射器从液体燃料切换至气体燃料时以及当将所述第二燃料喷射器从气体燃料切换至液体燃料时增加所述第一直接燃料喷射器的喷射并且停止所述第二燃料喷射器的喷射；及
当重新开始所述第二燃料喷射器的喷射时减少所述第一直接燃料喷射器的喷射。
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