CN103244288A - 用于发动机控制的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开用于包括气体燃料的燃料系统的方法和系统。第一气体燃料的燃料管中的临时流量限制通过临时转换到用第二液体燃料运行汽缸来解决。当恢复第一燃料运行时，如果继续存在流量限制，可以设置诊断码并且可以重新开始用第二燃料运行汽缸。

Description

用于发动机控制的方法和系统

技术领域

本发明涉及利用压缩的天然气调整双燃料车辆中的发动机运行。

背景技术

已经研制出代用燃料以缓和上涨的常规燃料的价格并且降低排气排放。例如，天然气作为有吸引力的代用燃料已经被认识到。对于汽车应用，天然气可以被压缩并且被存储为汽缸内的高压气体。于是压力调节阀可以用来以低压向发动机燃烧室供给压缩天然气（CNG）。多种发动机系统可使用CNG燃料，其利用适合于CNG燃料的特定的物理和化学性质的多种发动机技术和喷射技术。例如，单燃料发动机系统可以构造仅仅用CNG运行，而多燃料发动机系统可以构造成用CNG以及诸如汽油或汽油混合物液体燃料的一种或更多种代用燃料运行。在本文中，发动机可优先用CNG运行以减少汽油消耗，同时在CNG不可用时变成使用汽油。

但是，本文的发明人已经认识到利用这种系统的潜在问题。可能存在这样的情况，即，当CNG燃料箱中有足够的燃料时而CNG燃料管中的燃料轨压力不足。这些情况可能出现，例如，由于由燃料管的冻结（由于气体燃料中过多的水蒸气含量导致结冰堵塞）、燃料箱凝聚过滤器的堵塞（由于压缩机机油填充该过滤器）、存在燃料管的纽结和堵塞物等引起的CNG燃料管中的流量限制。响应任何这些情况，CNG燃料箱可实际上被认为是空的并且因此能够采取缓解动作。例如，在单燃料发动机系统中，可以限制进入发动机的进气以便限制发动机功率。作为另一个示例，在多燃料发动机系统中，发动机运行可以转换成利用代用燃料。例如在上面讨论的双燃料系统的示例中，发动机运行可以转换至汽油燃料。在两种情况的任何一种情况下，由于燃料箱中的任何剩余的CNG不被用来运行发动机和推动车辆，结果是CNG的利用不充分。此外，转换到利用汽油降低车辆的燃料经济性。

本文的发明人还认识到至少一些导致降低CNG燃料导轨压力的上面提到的情况本质上是临时的和/或不通过修理来解决。例如，由于在燃料管中的冰的聚集（例如，由于高湿度燃料和/或低环境温度）引起的流量限制可在冰被融化之后由它本身解决。比较起来，其他的情况可以具有更持久的性质并且可能需要修理和保养工作。因此，缓解动作可以针对不同的流量限制而改变。

发明内容

在一个示例中，上面的一些问题可以通过一种运行发动机的方法部分地解决，该方法包括，响应第一燃料的第一燃料轨压力和第一燃料箱压力的每个，在第一燃料箱的第一气体燃料和第二燃料箱的第二液体燃料之间交替向一个或更多个汽缸进行燃料喷射。以这种方式，可以更好地识别由于CNG燃料管中临时的流量限制引起的燃料轨压力下降，并且当流量限制已经清除时可以重新开始利用CNG。

例如，发动机可以构造成用诸如CNG的第一气体燃料和诸如汽油的第二液体燃料运行。响应CNG燃料管轨道压力下降低于阈值压力，同时CNG燃料箱足够满，发动机控制系统可以推论CNG流输送系统中的故障（例如，流量限制）并且可以立即转换一个或更多个发动机汽缸的运行至汽油燃料。在用汽油运行一段持续时间之后，控制系统可以重新开始用CNG运行汽缸。作为一个示例，转换可以包括用CNG运行一些发动机汽缸，同时用汽油燃料运行其余的汽缸一段时间。作为另一个示例，转换可以包括用至少一些CNG运行给定的汽缸和用至少一些汽油燃料运行多个燃烧事件。

在一个示例中，汽缸用汽油燃料运行的持续时间可以对应于在当前环境温度条件下从CNG燃料管道融化和清除潜在的结冰堵塞物所需要的持续时间。因此，由于燃料冻结状态引起的临时流量限制可以在该持续时间之后被克服。如果当返回到汽缸的CNG运行时，CNG燃料轨压力已经返回至阈值压力或其之上，在该期间中没有燃料箱加燃料事件发生时，可以确定潜在的流量限制在性质上是临时的（并且已经清除）。但是，如果在该持续时间之后，燃料轨压力仍然不足，则可以确定CNG燃料管中的更持久的流量限制（例如，由于过滤器堵塞状况引起的），并且可以继续对发动机汽缸的汽油喷射。此外，根据限制的性质，可以设置适当的诊断码。

在替代实施例中，其中CNG是发动机燃料系统中唯一可用燃料的情况下，响应燃料轨压力的下降，进入发动机的空气流可以被临时限制一段时间。如果在一段时间之后燃料轨压力返回，则可以重新开始CNG的喷射。但是，如果在一段时间之后燃料轨的压力不返回，则可以进一步限制空气流并且设置合适的诊断码。

通过进行缓解动作一段规定的时间，可以克服燃料管中的临时流量限制。通过根据CNG燃料轨压力在一段持续时间期间交替喷射CNG燃料和汽油燃料，可以更好地区别CNG燃料管中的临时流量限制与持久流量限制，并且因此解决临时流量限制。具体说，通过在临时流量限制已经被克服之后重新开始利用CNG，可以减少汽油利用并且可以提高燃料经济性。

在另一个示例中，一种运行发动机的方法包括：在第一燃料箱中的压力高于阈值压力时并且在第一燃料箱不加燃料时，响应第一燃料的第一燃料轨压力低于该第一阈值从对一个或更多个发动机汽缸仅仅喷射第一气体燃料转换至对一个或更多个发动机汽缸喷射至少一些第二液体燃料。

在另一个示例中，喷射中第二液体燃料相对于第一气体燃料的比例基于第二燃料的燃料轨压力，当第二燃料轨压力增加高于第二阈值时第二燃料的比例增加。

在另一个示例中，转换根据环境温度进行一段持续时间。

在另一个示例中，该方法还包括在该持续时间之后，响应第一燃料轨压力高于第一阈值，重新开始第一燃料到该一个或更多个发动机汽缸中的喷射。

在另一个示例中，该方法还包括，在该持续时间之后，响应第一燃料轨压力保持低于第一阈值，保持至少一些第二燃料到该一个或更多个发动机汽缸中的喷射。

在另一个示例中，在转换期间，驾驶员指示的对第一燃料的燃料偏爱被自动超控。

在另一个示例中，连接于发动机的燃料系统包括：构造成经过第一燃料轨输送第一气体燃料给发动机汽缸的第一燃料箱；构造成经过第二燃料轨输送第二液体燃料给发动机汽缸的第二燃料箱；和具有计算机可读指令的控制系统，指令用于：在第一燃料轨中的压力高于阈值压力时并且该第一燃料箱不加燃料时，响应第一燃料轨中的压力低于第一阈值压力在对发动机汽缸的燃料喷射中临时增加第二燃料相对于第一燃料的比例

在另一个示例中，在燃料喷射中第二燃料相对于第一燃料的比例根据第二燃料轨的压力进行调整，当第二燃料轨的压力高于第二阈值时该比例较高，并且当第二燃料轨的压力低于第二阈值时该比例较低。

在另一个示例中，该临时增加包括在一段持续时间内增加，该持续时间基于环境温度条件。

在另一个示例中，控制系统还包括其他指令，该指令用于在该持续时间之后并且如果该第一燃料轨压力高于第一阈值，降低第二燃料相对于第一燃料的比例；并且在该持续时间之后并且如果第一燃料轨的压力低于第一阈值，保持或进一步增加第二燃料相对于第一燃料的比例。

在另一个示例中，第一燃料包括CNG并且其中第二燃料包括汽油。

在另一个示例中，一种用于运行联接于燃料系统的发动机的方法包括：响应气体燃料的燃料轨压力下降低于阈值燃料轨压力同时该气体燃料的燃料箱的压力高于阈值燃料箱压力，进行缓解动作一段持续时间；并且在该持续时间之后重新开始用气体燃料运行发动机。

在另一个示例中，该持续时间至少基于环境温度条件。

在另一个示例中，该燃料系统仅仅包括气体燃料，并且其中该缓解动作包括限制输送给发动机的进气一段持续时间。

在另一个示例中，该气体燃料是第一燃料，其中该燃料系统包括第二液体燃料，并且其中该缓解动作包括用第二燃料运行发动机一段持续时间。

在另一个示例中，该方法还包括，当气体燃料的燃料箱压力高于阈值燃料箱压力而没有再加燃料事件时，响应在一段持续时间之后气体燃料的燃料轨压力高于阈值燃料轨压力，指示气体燃料的燃料管中的临时的流量限制；以及当气体燃料的燃料箱压力高于阈值燃料箱压力而没有再加燃料事件时，响应在一段持续时间之后气体燃料的燃料轨压力低于阈值燃料轨压力，指示气体燃料的燃料管中的持久的流量限制。

本发明的上述优点和其他优点、以及特征从下面单独或结合附图的详细描述将容易变得明显。

应当明白，提供上面的发明内容是为了以简单的形式引进选择的构思，这种构思在具体实施方式中进一步描述。这并不意味着视为所主张主题的关键的或基本的特征，所主张主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。而且，所主张的主题不限于解决上面指出的任何缺点的装置或本发明的任何部分。

附图说明

图1示出构造成用具有不同化学和/或物理性质的一种或更多种燃料运行的发动机系统的示意图；

图2示出用于响应气体燃料管中的流量限制进行缓解动作的示例流程图；

图3示出用于根据燃料系统中的燃料的燃料轨压力和燃料箱压力在第一和第二燃料之间交替汽缸燃料喷射的示例流程图；以及

图4示出响应第一燃料的燃料管中的各种流量限制在第一和第二燃料之间的示例燃料利用调整。

具体实施方式

提供方法和系统，用于通过较好地区别并解决临时的和持久的燃料管流量限制，增加诸如图1的系统的单燃料或多燃料发动机系统中的代用燃料的利用。控制器可以构造成在重新开始使用燃料的正常发动机运行之前，响应该气体燃料的燃料管中的流量限制一段持续时间，进行缓解动作。例如，控制器可以执行例如在图2-3中描述的那些控制程序，在燃料箱足够满时并且不管车辆的操作者指示的对第一燃料的偏爱，响应主要燃料的燃料轨压力下降将汽缸运行从第一燃料转移至第二燃料一段持续时间。根据恢复用第一燃料运行汽缸时的燃料轨压力变化，可以判断流量限制是临时的或持久的。因此，可以采取适当的缓解动作并且可以发布诊断码。可选地，在单燃料发动机系统中，可以临时限制到发动机中的空气流。在本文中将参考图4描述多燃料系统中的示例调整。

图1示出车辆系统6的示意图。车辆系统6包括发动机系统8、控制系统14和燃料系统18。发动机系统8可以包括具有多个汽缸30的发动机10。发动机10包括发动机进气管23和发动机排气管25。发动机进气管23包括经由进气通道42流体地联接于发动机进气歧管44的节气门62。排气管25包括通向排气通道35的排气歧管48，排气通道35将通过排放控制装置70的排气送到大气中。将理解发动机可包括其他部件例如一系列气门和传感器。

燃料系统18可以包括一个或更多个燃料箱。在所示的示例中，该燃料系统是多燃料系统，包括构造成沿着第一燃料管52提供具有第一化学和物理性质的第一燃料的第一燃料箱20a。燃料系统18还可以包括造成沿着第二燃料管54提供具有第二、不同化学和物理性质的第二燃料的第二燃料箱20b。诸如各种阀、压力调节器、过滤器和传感器的各种燃料系统部件可以沿着第一燃料管52和第二燃料管54每个连接。燃料箱20a、20b可以容纳多种燃料或燃料混合物。例如，第一燃料可以是诸如压缩的天然气（CNG）或液化石油气（LPS）的第一气体燃料，而第二燃料可以是诸如汽油、具有一定范围醇浓度的燃料、各种汽油-乙醇燃料混合物（例如，E10、E85）及其组合的第二液体燃料。

每个燃料箱可以连接于相应的燃料泵，燃料泵用于加压提供给发动机10的喷射器，例如示例性喷射器66的燃料。虽然仅仅示出一个喷射器66，但是可以为每个汽缸30设置另外的喷射器。储存在第一燃料箱20a中的第一燃料可以经由第一燃料轨123a提供给发动机汽缸30的喷射器66，而储存在第二燃料箱20b中的第二燃料可以经由第二燃料轨123b提供给发动机汽缸30的该喷射器。在一个示例中，在燃料系统18包括直接喷射系统的情况下，喷射器66可以构造成直接燃料喷射器。在可选的实施例中，燃料系统18可以包括进气道喷射系统，其中喷射器66可以构造成进气口燃料喷射器。在另外的实施例中，每个汽缸可以包括一个或更多个喷射器，包括直接喷射器和进气道喷射器。燃料系统还可以包括一个或更多个阀（未示出），以调节从燃料箱20a、20b到喷射器66的燃料供给。

直接喷射在高负荷工况期间提供许多优点。例如，在直接喷射的情况下引进充氧的液体燃料和在高负荷下的高汽化热为增加的进气提供进气冷却、稀释燃烧温度控制和抗爆震性。另一方面，进气道喷射在低负荷工况期间可以提供优点。例如，通过在低负荷的进气道喷射引起的高挥发性可以提供增强的起动性能、降低微粒排放并且未汽化的燃料较少。通过在速度-负荷曲线图的各种区域利用直接喷射或进气道喷射，由两种系统提供的好处可以最大化。

在所示的例子中，第一燃料管52以及相关部件可以构造成将第一气体燃料输送给发动机汽缸，而第二燃料管54和相关的部件可以构造成将第二燃料输送给发动机汽缸。因此，第一燃料箱20a可以连接于压力调节器34和电磁阀36，以实现提供给喷射器66的第一燃料的固定的低压力供给。燃料箱阀32（例如单向阀）可以设置在第一燃料箱20a和压力调节器34之间以确保来自燃料箱的正确的燃料流量。燃料箱输出管压力传感器33可以设置在压力调节器34的上游并且在第一燃料箱20a的下游，以在由压力调节器34进行压力调节之前提供估计的燃料压力。也就是说，压力传感器33可以在压力调节器34的较高压力一侧上提供估计的燃料压力输入。凝聚过滤器38可以设置在压力调节器34的较低的压力一侧上。也叫做锁止（lock-off）阀的电磁阀36可以连接在压力调节器34和凝聚过滤器38之间。

在一个示例中，第一燃料箱20a可以在10-700巴（例如，对于LNG燃料0-100+psi，对于ANG燃料500psi，对于CNG燃料3000-6000psi，对于氢燃料5000-10000psi）范围的压力下储存第一气体燃料，同时压力调节器34可以调节燃料轨压力到10-40巴（例如，对于CNG，2-10巴）的固定的范围。另一个单向阀（未示出）可以连接于压力调节器34的下游和燃料燃料喷射器66的上游。因此燃料系统18可以是无回流燃料系统、回流燃料系统、或各种其他类型的燃料系统。应当明白，虽然实施例示出燃料系统18为双燃料系统，但是在可选实施例中，燃料系统18可以是单燃料系统，其中发动机10构造成用来自燃料箱20a的气体燃料运行。

在一些工况下，在提供第一燃料的第一燃料管52中可以发生流量限制。这些流量限制在性质上可以是临时的或持久的。作为一个示例，在第一燃料管的冻结期间可以发生间歇的流量限制。因此，第一燃料管在低环境温度下由于水结冰而可以冻结，该水源于第一燃料的过量的水蒸气含量（高湿度）。但是，当第一燃料比规定的限度更潮湿时，在较高的燃料流量限制的情况下也可以发生结冰。作为另一个示例，由于第一燃料管52的纽结和堵塞物，在第一燃料管52中也可以发生持久的流量限制。因此无论在哪里气体燃料从高压到低压的膨胀（由于任何限制），燃料管的那个区域变成非常冷。因此，形成冰并且潜在地附着在这个位置。作为另一个示例，由于压缩机机油填充并且堵塞凝聚过滤器38可以发生持久的流量限制。不管流量限制的性质，第一燃料的燃料轨压力响应该燃料管的流量限制而下降。当指示第一燃料箱变空或不够满时，发动机控制系统可以发觉燃料轨中的压力下降。响应燃料轨压力下降，控制系统可以进行适当的缓解动作。作为一个示例，在多燃料系统中，在可获得代用（第二）燃料的情况下，控制系统可以将汽缸燃料喷射从第一燃料转换到第二燃料。作为另一个示例，在单燃料系统中，在只有第一燃料可以获得的情况下，控制系统可以限制到发动机的进气流（或进气）以降低发动机功率。

本文的发明人已经认识到在第一燃料管中的临时流量限制，和随之发生的第一燃料轨压力下降可以仅仅持续一段持续时间，并且在该持续时间之后，如果流量限制不再存在则燃料轨压力可以上升。例如，在流量限制是由于燃料管冻结的情况下，在经过至少基于环境温度条件的这段持续时间以后——该持续时间足够长使一些或全部冰被融化——该流量限制可能不再继续存在并且燃料轨压力可以返回到较高的水平。在这时，第一燃料喷射可以重新开始以减少第二燃料的延长使用或发动机的进气（和功率）的延长的限制。如果车辆驾驶员已经指示利用偏爱的第一燃料甚于偏爱第二燃料，这也使驾驶员的驾驶经验被提高。但是如果继续存在流量限制和随之发生的燃料轨压力下降，可以继续第二燃料喷射（或流量限制）直到该限制被解决。

返回到图1，车辆系统6可以包括控制系统14。该控制系统被示出接收来自多个传感器16（其各种例子在本文中示出）的信息并且发送信号给多个致动器81（其各种例子在本文中示出）。作为一个例子，传感器16可以包括在进气管中的MAP和MAF传感器124和125、设置在排气管中的排气传感器126和温度传感器127、分别连接于第一个第二燃料轨并且构造成提供相应的燃料轨压力估计的压力传感器102、104等。诸如压力、温度、燃料水平、空气/燃料比和组分传感器的其他传感器可以连接于车辆系统中的各种位置。作为另一个例子，致动器可以包括燃料泵（21a和21b）、燃料喷射器66、电磁阀34、压力调节器34和节气门62。控制系统14可以包括控制器12。该控制器可以接收来自各种传感器的输入数据，处理该输入数据并且根据对应于一个或更多个程序编程在其中的指令或编码响应该处理的输入起动致动器。示例性的控制程序参考图2和3在本文中描述。

以这种方式，图1的系统能够实现一种运行连接于燃料系统18的发动机10的方法，其中响应气体燃料的燃料轨压力下降低于阈值燃料轨压力同时气体燃料的燃料箱压力高于阈值燃料箱压力，进行缓解动作一段持续时间，并且在该一段持续时间之后，重新开始用气体燃料调节发动机运行。

现在转向图2，详细描述响应燃料轨压力下降同时燃料箱压力保持足够高临时进行缓解动作的示例性方法200。因此，图2的程序能够实现流量限制以更好地辨识燃料箱不是足够满的情况。

在202，方法包括估计和/或测量发动机工况。工况可以包括，例如，发动机速度、转矩要求、环境状况（例如，温度、压力、湿度等）、发动机温度、每个燃料箱中的燃料水平等。在204，可以判断第一气体燃料的燃料箱压力是否高于阈值燃料箱压力。在本文中，第一气体燃料可以是由驾驶员选择的主燃料。也就是，驾驶员可以指示对利用第一气体燃料的偏爱甚于第二液体燃料。如果第一气体燃料的燃料箱压力不高于阈值燃料箱压力，于是在205，可以确定储存第一燃料的燃料箱是不够满并且可以提出再加燃料要求。

当确认第一燃料箱足够满时，在206，可以判断第一燃料轨的燃料轨压力是否低于阈值燃料轨压力。如果不是，可以结束该程序。如果是，于是在208，响应气体燃料的燃料轨压力下降低于阈值燃料轨压力，同时气体燃料的燃料箱压力高于阈值燃料箱压力，可以确定第一气体燃料的燃料供给或燃料管中的流量限制。

响应该流量限制，可以进行缓解动作。该缓解动作可以根据副燃料而不是主气体燃料的可用性变化。通常，限制燃料管可以能够保持足够的燃料轨压力直到给定的阈值燃料流速。因此，当发动机在阈值燃料流率内运行时，将不需要利用副燃料。但是对于大燃料流率，主燃料的气体燃料压力可能不被保持并且主燃料必需被补充并且发动机空气流率必需被限制。

根据燃料系统的性质，控制器可以进行缓解动作一段持续时间。于是，在该持续时间之后，可以重新开始用气体燃料运行发动机。具体说，在210，可以判断是否可以获得副燃料的利用。在一个示例中，其中该燃料系统是只包括第一气体燃料的单燃料系统，可以确定没有副燃料可以获得，并且因此在214，缓解动作可以包括在规定的持续时间内限制输送该发动机的进气。限制进气可以包括，例如，调节节气门位置，调节汽缸气门运行（例如，用于汽缸的进气和/或排气门的气门正时、重叠、打开的持续时间等）。

在单燃料系统的一些实施例中，选择的缓解动作可以基于气体燃料的性质（例如，根据气体燃料是CNG或LPG）。该缓解动作还可以基于低燃料轨压力的潜在原因（例如，在低燃料轨压力的原因可以从检测的燃料箱压力和燃料轨压力推断的实施例中）。

在一个示例中，在单燃料系统利用CNG作为气体燃料的情况下，燃料管冻结之外的低燃料轨压力的潜在原因可以包括燃料箱阀问题、低燃料箱压力、该燃料系统的过流量阀的不正确设置、具有纽结的管道、堵塞的高压过滤器、堵塞的低压过滤器、变差的燃料箱阀电磁线圈、变差的压力调节器电磁线圈、变差的调节器等。响应上面提到的大多数原因，所用的缓解动作可以限制空气流率因而限制功率输出。在另一个示例中，当该原因是非故意释放的溢流阀时，燃料箱阀可以关闭并且发动机可以重新起动。因此，溢流阀可以是构造成自动重置的阀。在本文中迫使流率为零（无流）重置该溢流阀，并且可以解决该问题。

在另一个示例中，在单燃料系统利用LPG作为气体燃料的情况下，具体说，在喷射气体LPG而不喷射液体LPG的LPG系统中，除了上面提到的原因之外可能还有导致低燃料轨压力的原因。例如，将来自燃料箱的液体燃料转换成用于喷射的蒸气的汽化器（利用来自发动机冷却液的热）在冷的环境天气可能受到限制，导致低燃料轨压力。

返回到214，在另一个示例中，其中燃料系统是除了第一气体燃料之外还包括第二液体燃料的多燃料（例如双燃料）系统，可以确定能够获得副燃料，并且因此，在216，缓解动作可以包括用副燃料运行发动机一段持续时间。具体说，发动机运行可以部分地、或全部地转换到副燃料。

正如参考用于图3的多燃料系统的示例性方法所描述的，其中燃料喷射临时从第一燃料转换到第二燃料燃料喷射的汽缸数目，和/或对于给定汽缸（在给定的汽缸燃烧事件中）在燃料喷射中第二燃料相对于第一燃料的比例，可以基于副燃料的可获得性。例如，当第二燃料箱（或第二燃料轨）的燃料箱压力（或燃料轨压力）超过阈值燃料箱压力（或燃料轨压力）时汽缸的数目和/或副燃料的比例可以增加。即，如果可以得到较多的副燃料，较大数目的汽缸和/或喷射给任何给定的发动机汽缸的较大的副燃料的比例可以转换到副燃料至少直到主燃料的燃料轨压力恢复到限制之上。

在此期间进行缓解动作（燃料利用转换或进气限制）的规定的持续时间（t）可以至少基于环境温度条件并且可以是在此期间临时流量限制（例如，由于结冰堵塞引起的）可以解决的持续时间。在一个示例中，可以设置识别指示可能的结冰堵塞的标志（flag）并且保持该标志直到环境温度高于冻结1000华氏度-分钟（Farenheight-minutes）（例如，高于冻结温度50华氏度20分钟，或高于冻结温度2华氏度500分钟）。这种条件可能在几天、几周甚至几个月都不被满足，如果这样，可能的结冰堵塞标志可以保持，以便不指示或不确认持久堵塞直到经历融化周期。其原因是没有能够被替代的部件来解决结冰的情况。此外，为了解决结冰的情况，气体燃料箱需要用经适当干燥的燃料重新加燃料。但是，控制系统可以继续以测量（poll）车辆燃料系统的气体燃料分支，来评估在给定的流率下其满足压力要求的能力。

在216，在该持续时间t已经过去之后，第一燃料的燃料轨压力可以被重新估计并且可以判断燃料轨压力是否已经升高到或高于阈值燃料轨压力而在该期间没有再加燃料事件。也就是，可以确定第一燃料箱的燃料轨压力是否已经被升高而没有第一燃料箱的再加注。因此，如果第一燃料的燃料轨压力的先前的下降是由于第一燃料管中的临时的流量限制引起的，则在经过该持续时间之后该限制已经自身解决并且不需要另外的修理或保养工作。但是，如果第一燃料的燃料轨压力的先前的下降是由于第一燃料管中的比较持久的流量限制引起的，则甚至在该持续时间之后该限制（和随之发生的燃料轨压力下降）可能继续存在。此外，可能需要修理和保养工作（例如燃料系统部件更换）来解决这个问题。

在218，响应在持续时间之后气体燃料的燃料轨压力高于阈值燃料轨压力，同时气体燃料的燃料箱压力高于阈值燃料箱压力而没有再加燃料事件，该方法包括重新用气体燃料运行发动机并且保持第一燃料的喷射。如果发动机进气被在先限制，该限制也可以停止。也就是，响应该流量限制进行的缓解动作可以停止。此外，可以指示气体燃料的燃料管中的临时流量限制。例如，可以设置第一诊断码（例如，低压燃料系统压力—太低、低环境温度）。

比较起来，在220，响应在持续时间之后气体燃料的燃料轨压力低于阈值燃料轨压力，同时气体燃料的燃料箱压力高于阈值燃料箱压力而没有再加燃料事件，该方法包括重新开始第二燃料喷射重新开始发动机运行。可选地，如果发动机进气被在先限制，该限制可以重新开始并保持，或进一步增加。也就是，响应该流量限制进行的缓解动作可以继续。正如参考图3所详细说明的，这包括对一个或更多个发动机汽缸重新开始喷射第二燃料，或对于给定的汽缸增加第二燃料相对于第一燃料的比例。此外，可以指示气体燃料的燃料管中持久的流量限制。例如，可以设置第二诊断码（“低燃料压力-强制限制功率”）。

因此，应用于图2（和图3）的方法的规则（algorithm）认识到来自储存气体燃料的（例如CNG）燃料箱的压力损失不同于泵送储存在燃料箱中的液体燃料的能力的损失。通过认识到来自连接于压力调节器的燃料箱的气体燃料的压力调节相对于该气体燃料的燃料管中的临时流量限制的压力调节之间的差别可以更好地区别其中的要求修理和部件更换的以解决该问题的持久的流量限制。

现在转向图3，图3示出一种示例性的方法300，该方法300用于响应燃料的燃料轨压力和燃料箱压力在第一燃料箱的第一气体燃料和第二燃料箱的液体燃料之间交替向一个或更多个汽缸进行燃料喷射。因此，图3的方法是参考双燃料系统对图2的方法更详细的描述。

在302，该方法包括估计和/或测量发动机运行工况。这些工况可以包括，例如，发动机速度、转矩要求、环境条件（例如，温度、压力、湿度等）、发动机温度、每个燃料箱中的燃料水平等。在304，可以确定驾驶员指示的偏爱的燃料利用。例如，方法可以确定驾驶员是否已经指示对第一燃料或第二燃料（假设可以获得两种燃料）利用的偏爱。在一个示例中，驾驶员可以通过车辆仪表板上的选择按钮选择一种偏爱。在另一个示例中，驾驶员偏爱可以预先设置（例如，对于第一燃料甚于第二燃料）。可选地，驾驶员选择可以指示对非利用具体燃料的偏爱，因而驾驶员可以指示具体的燃料（例如，液体汽油燃料）仅仅在需要时才利用。

在306，可以判断驾驶员指示的偏爱是否用于第一燃料（燃料1）的喷射。如果是，于是在310，可以判断第一燃料箱的燃料箱压力是否高于阈值压力。也就是，可以判断第一燃料箱是否足够满。在可选实施例中，连接于第一燃料箱的燃料传感器的输出可以用来判断第一燃料箱是否足够满。如果该燃料箱足够满，于是在312，发动机可以用喷射给发动机汽缸的第一燃料的喷射运行。在所示的示例中，第一燃料可以是CNG燃料，并且因此，CNG燃料可以喷射在发动机汽缸中。但是，如果第一燃料箱不足够满，于是方法可以移动到316，用第二燃料的喷射运行发动机。

如果在306没有确认驾驶员指示的对第一燃料的偏爱，于是在308，可以判断驾驶员指示的偏爱是否用于喷射第二燃料（燃料_2）。如果是，于是在314，方法可以判断第二燃料箱的（第二）燃料箱压力是否高于阈值压力。也就是，方法可以判断第二燃料箱是否足够满。在可选实施例中，连接于第二燃料箱的燃料水平传感器的输出可以用来判该断燃料箱是否足够满。如果燃料箱足够满，于是在316，发动机可以用喷射到发动机汽缸的第二燃料的燃料喷射运行。在所示的示例中，第二燃料可以汽油燃料，因此，汽油燃料可以喷射在发动机汽缸中。但是，如果第二燃料不足够满，于是方法可以移动到312，用第一燃料的燃料喷射运行发动机。

因此，用第一燃料运行发动机可以继续，直到观察到第一燃料轨的（第一）燃料轨压力下降。具体说，在318，方法可以判断第一燃料轨压力是否低于（第一）阈值。因此，燃料轨压力下降可以指示对应的燃料箱不足够满。但是，如果存在燃料轨压力下降同时燃料箱要指示燃料箱足够满，控制器可以构造成推断出在该燃料管中存在流量限制。

因此，在320，响应第一燃料轨压力降，同时第一燃料箱保持高于阈值压力（即，同时第一燃料箱足够满），燃料喷射可以在第一燃料和第二燃料之间交替。具体说，在320，方法包括自动转换以喷射第二燃料到一个或更多个发动机汽缸一段持续时间。在本文中，喷射第二燃料包括，至少临时自动超控驾驶员指示的对第一燃料喷射的偏爱。此外，可以启动计时器。其中燃料喷射从第一燃料转换到第二燃料的汽缸的数目可以基于第一燃料的燃料箱压力和/或第二燃料的燃料箱压力。例如，如果第二燃料的燃料箱压力高于阈值（也就是，第二燃料箱比较满），于是从第一燃料到第二燃料的燃料喷射转换能够关于较大数目的发动机汽缸实现。但是，如果第二燃料的燃料箱压力低于阈值（也就是，第二燃料箱不太满），于是从第一燃料到第二燃料的燃料喷射转换能够关于较少数目的发动机汽缸实现。

在又一个实施例中，在对发动机汽缸的燃料喷射中，控制器可以响应第一燃料轨的压力低于第一阈值临时增加第二燃料相对于第一燃料的比例。在燃料喷射中第二燃料相对于第一燃料的比例可以根据第二燃料轨的压力进行调节，当第二燃料轨的压力高于第二阈值时该比例可以比较高，而当第二燃料轨的压力低于第二阈值时该比例可以比较低。也就是，当第二燃料的可获得性增加同时第一燃料管中存在流量限制时，燃料喷射中第二燃料的比例可以增加。

第二燃料喷射的持续时间（t）可以对应于克服临时流量限制所需要的持续时间，例如，在诸如环境温度的一般的环境条件下融化结冰（在燃料管中发生结冰堵塞）所需要的持续时间。在322，可以确认持续时间（t）是否已经过去。在324，在该持续时间已经过去之后，该方法包括对一个或更多个发动机汽缸重新开始喷射第一燃料。在326，方法可以判断第一燃料轨压力是否已经返回高于第一阈值，而在该间歇中第一燃料箱没有加燃料。具体说，方法判断在持续时间之后燃料轨的压力是否升高，该压力升高不是由于在该持续时间期间该燃料箱的加燃料引起的。因此，如果第一燃料轨压力先前的降低是由于第一燃料管中的临时流量限制引起的，则这个问题可以在该持续时间内解决。例如，由于燃料管冻结引起的临时流量限制在该持续时间期间由于冰的融化而被克服。结果，如果在该持续时间其没有发生第一燃料箱的加燃料，则第一燃料轨压力可以已经返回到高于第一阈值的水平。

在328，响应在该持续时间之后第一燃料轨压力高于阈值，该方法包括保持第一燃料喷射。此外，控制器可以通过第一诊断码指示第一燃料中的临时流量限制。比较起来，在330，响应在持续时间之后第一燃料轨压力保持低于阈值，该方法包括重新开始喷射第二燃料。此外，控制器可以通过不同的第二诊断码指示第一燃料管中的持久的流量限制。

在可选实施例中，其中在燃料喷射中第二燃料相对于第一燃料的比例响应第一燃料管中的流量限制可以增加，在该持续时间之后如果第一燃料轨压力高于第一阈值（在328）控制器可以减少第二燃料相对于第一燃料的比例。可选地，如果第一燃料轨压力保持低于第一阈值，则控制器可以保持或进一步增加在燃料喷射中的第二燃料相对于第一燃料的比例。

以这种方式，对一个或更多个发动机汽缸的燃料喷射可以响应第一燃料的第一燃料轨压力和第一燃料箱压力的每个在第一燃料和第二燃料之间交替。此外，该交替可以还可以响应第二燃料的第二燃料轨压力和第二燃料箱压力。

现在返回到图4，曲线图（map）400示出按照图2-3的程序的示例燃料调整。具体说，曲线图400用402示出储存第一燃料的第一燃料箱的第一燃料箱压力，用404a和404b示出提供第一燃料的第一燃料轨的第一燃料轨压力的变化，并且用406a和406b示出示出喷射到发动机汽缸的燃料喷射的相应的变化。

在t1之前，第一燃料箱可以足够满，正如第一燃料箱的燃料箱压力（第1燃料箱的压力）所指示的，高于阈值压力403。虽然没有示出，但是在同时，第二燃料箱也可以足够满，并且第二燃料的燃料箱压力可以高于相应的阈值燃料箱压力。在所示的示例中，驾驶员可以已经指示对于利用第一燃料的偏爱并且因此第一燃料可以优先喷射到发动机汽缸中（406a和406b，实线）。在t1，第一燃料轨的第一燃料轨压力可以下降低于第一阈值油轨压力405，同时第一燃料箱压力保持高于阈值303。在第一燃料箱压力保持高于阈值压力，同时第一燃料箱不加燃料，发动机控制器响应第一燃料轨压力下降低于第一阈值（406a和406b，点划线）对一个或更多个发动机汽缸从仅仅喷射第一燃料转换到喷射（至少一些）第二燃料。在转换期间，驾驶员指示的对第一燃料的偏爱被自动超控。

该转换可以进行一段持续时间d（t1和t2之间），该持续时间d基于环境条件，具体说基于环境温度条件。在由实线404a所示的一个示例中，在该持续时间d已经过去之后的t2，响应第一燃料轨压力返回到高于阈值压力405，控制器可以重新开始将第一燃料喷射到一个或更多个发动机汽缸中（406a，实线）。在另一个示例中，如虚线404b所示，响应第一燃料轨压力保持低于第一阈值压力405，控制器可以保持喷射（至少一些）第二燃料到一个或更多个发动机汽缸中（406b点划线）。

应当明白，在第一和第二燃料之间进行转换的发动机汽缸的数目可以基于第二燃料的可获得性（例如，通过第二燃料箱的燃料水平或燃料箱压力所判断的）。因此，在第二燃料箱的较高的燃料箱压力，较多的发动机汽缸可以从第一燃料喷射转换到第二燃料喷射，而在第二燃料箱的较低的燃料箱压力，较少的发动机汽缸可以从第一燃料喷射转换到第二燃料喷射。

而且，虽然所示实施例示出在仅仅在第一和第二燃料的利用之间交替，但是应当明白，在可选实施例中，在燃料喷射中第二燃料相对于第一燃料的比例可以变化，该比例基于第二燃料的燃料轨压力。例如，第二燃料的比例可以随着第二燃料轨压力的增加高于第二阈值而增加。也就是，当第二燃料轨压力较低时，燃料喷射可以从仅仅喷射第一燃料转换到喷射一些第二燃料和一些第一燃料，而当第二燃料轨压力较高时，燃料喷射可以从仅仅喷射第一燃料转换到喷射比较多的第二燃料和比较少的第一燃料。

以这种方式，通过响应燃料管中的流量限制在燃料之间临时交替汽缸燃料喷射，可以克服临时流量限制而不使车辆燃料经济性和排气排放变差。通过识别并且更好地区别临时燃料流量限制与持久燃料流量限制，这些问题可以较好地解决并且仅仅当需要是才要求修理工作。通过增加利用代用燃料，可以改善车辆燃料经济性和性能。

应当指出，这里包括的示范性的控制和估算程序可以与各种发动机和/或车辆系统结构一起应用。这里描述的具体的程序可以表示任何数目处理策略的其中一个或更多个，例如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等。因此，所示的各种动作、操作或功能可以以所示的顺序进行，同时进行，或在一些情况下可以省略。同样，为了实现这里所述的示例性实施例的特征和优点，处理的次序不是必需要求的，而是为了容易示出和描述而提供。一个或更多个所示的动作或功能根据所用的特定策略可以重复地进行。而且，所述的动作可以图示地表示被编程为发动机控制系统中的计算机可读的储存介质中的编码。

应当理解，这里公开的结构和程序在性质上是示例性的，并且这些具体的实施例并不被认为具有限制意义，因为许多种变化是可能的。例如，上述技术可以用于与四缸4相对的V-6、I-4、I-6、V-12发动机以及其他发动机类型。本发明的主题包括这里公开各种系统和结构，以及其他特征、功能和/或特性的所有新颖和非显而易见的组合和子组合。

本文的权利要求具体指出认为是新颖的和非显而易见的一些组合及子组合。这些权利要求涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这种权利要求应当理解为包括一个或更多个这种元件的结合，既不需要或也排除两个或更多的这种元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合及子组合可以通过本权利要求的修改或通过本申请或相关申请中的新的权利要求来主张。这些权利要求无论其范围比原权利范围更宽、更窄、等同或不同，都被认为包括在所发明的主题内。

Claims (10)

1.一种运行发动机的方法，包括：

响应第一燃料的第一燃料轨压力和第一燃料箱压力的每个，在第一燃料箱的第一气体燃料和第二燃料箱的第二液体燃料之间交替向一个或更多个发动机汽缸进行燃料喷射。

2.根据权利要求1的方法，其中所述交替燃料喷射还包括响应所述第二燃料的第二燃料轨压力和第二燃料箱压力。

3.根据权利要求1的方法，其中所述交替包括

在第一燃料箱压力高于阈值压力并且没有对所述第一燃料箱再加燃料时，喷射所述第一燃料直到所述第一燃料轨压力低于阈值，并且然后转换到喷射所述第二燃料一段持续时间。

4.根据权利要求3的方法，其中所述持续时间是在普通的环境温度下融化冰所需要的持续时间，并且其中在所述持续时间期间没有第一燃料箱的再加燃料发生。

5.根据权利要求3的方法，还包括，在所述持续时间之后，重新开始喷射所述第一燃料。

6.根据权利要求5的方法，还包括，

响应在所述持续时间之后所述第一燃料轨压力高于所述阈值，保持所述第一燃料的喷射；和

响应在所述持续时间之后所述第一燃料轨压力保持低于所述阈值，重新开始喷射所述第二燃料。

7.根据权利要求6的方法，还包括，

响应在所述持续时间之后所述第一燃料轨压力高于所述阈值，通过第一诊断码指示第一燃料管中的临时流量限制；和

响应在所述持续时间之后所述第一燃料轨压力低于所述阈值，通过不同的第二诊断码指示第一燃料管中的持久的流量限制。

8.根据权利要求3的方法，其中喷射所述第二燃料，至少临时地，自动超控驾驶员指示的对喷射所述第一燃料的偏爱。

9.根据权利要求1的方法，其中所述第一燃料是CNG燃料，而所述第二燃料是汽油燃料。

10.一种用于运行发动机的方法，包括：

在第一燃料的燃料箱中的压力高于阈值压力并且在第一燃料箱没有再加燃料时，

响应所述第一燃料的第一燃料轨压力低于第一阈值，对一个或更多个发动机汽缸从仅仅喷射第一气体燃料转换至喷射至少一些第二液体燃料。

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