CN103912422A - 双燃料共轨系统和从仅柴油运行方法向双燃料运行方法转换的方法 - Google Patents

Abstract

一种能以常规模式运行的双燃料共轨系统，其中相对大量的气体燃料通过压缩点燃相对少量的液体柴油燃料被点燃。双燃料系统可利用单燃料以应急模式运行，其中液体柴油燃料以更高的压力喷射。当从单燃料应急运行模式向双燃料常规模式转换时，每个燃料喷射器的气体喷嘴腔室中累积的泄漏液体燃料被清除并且在各自的发动机气缸中燃烧。

Description

双燃料共轨系统和从仅柴油运行方法向双燃料运行方法转换的方法

技术领域

本发明总体上涉及一种双燃料共轨系统，更具体地涉及从仅柴油运行方法向柴油及气体燃料运行方法转换的方法。

背景技术

已知一种相对较新型的发动机力图利用两种不同的燃料以获得与压燃点火相关联的效率并结合与燃烧天然气燃料相关联的优势。特别是，一种类型的双燃料发动机采用在每个发动机气缸中将少量预喷射的液体柴油燃料压缩点火，进而点燃更大量的天然气燃料。在这种类型的发动机的一个策略中，两种燃料被从与每个发动机气缸相关联的单个燃料喷射器直接喷射。例如，美国专利7,627,416教导了一种双燃料共轨系统，其中液体柴油和天然气燃料两者都从与每个发动机气缸相关联的单个燃料喷射器喷射。该参考文献认识到，有可能存在的情况是，当由于天然气燃料供给用尽或系统中的天然气部分可能有故障时，该发动机将需要仅用液体柴油燃料运行。然而，该参考文献没有认识到与双燃料共轨系统从仅用柴油的燃料供给模式转换回到常规的双燃料模式相关联的问题和挑战。

本发明旨在解决上面提出的一个或多个问题。

发明内容

一种运行双燃料发动机的方法包括以常规模式和应急（limp home）模式运行双燃料系统。当以应急运行模式运行时，液体燃料在多个发动机循环中被累积在双燃料系统的每个燃料喷射器的气体喷嘴腔室中。当从应急运行模式转换到常规模式时，累积的液体燃料被气体燃料替代。当以常规模式运行双燃料系统时，液体燃料从第一喷嘴出口组喷射到发动机气缸内并且气体燃料从第二喷嘴出口组喷射到发动机气缸内。当以应急运行模式运行双燃料系统时，液体燃料从第一喷嘴出口组喷射到发动机气缸内但气体燃料不从第二喷嘴出口组喷射到发动机气缸内。在转换步骤中，液体燃料从第一喷嘴出口组喷射到发动机气缸内，累积的液体燃料从第二喷嘴出口组喷射到发动机气缸内。

另一方面，一种双燃料共轨系统包括多个燃料喷射器，其每个流体连接至气体燃料共轨和液体燃料共轨的每个。液体燃料供给及压力控制装置流体连接至液体燃料共轨。气体燃料供给及压力控制装置流体连接至气体燃料共轨。电子控制器与所述多个燃料喷射器、所述液体燃料供给及压力控制装置和气体燃料供给及压力控制装置进行控制通信。电子控制器包括设置成传送液体喷射控制信号以从第一喷嘴出口组喷射液体燃料的应急运行算法，和包括设置成传送液体喷射控制信号以从第一喷嘴出口组喷射液体燃料并且传送气体喷射控制信号以从第二喷嘴出口组喷射气体燃料的常规运行算法。该电子控制器还包括设置成产生气体喷射控制信号以从第二喷嘴出口组喷射在每个燃料喷射器的气体喷嘴腔室中累积的液体燃料的转换算法。

附图说明

图1是根据本发明的双燃料发动机的示意图；

图2是用于图1发动机的发动机及双燃料共轨系统的一部分的透视图；

图3是图2中所示的发动机壳体的一部分的剖视透视图，用于揭示一个燃料喷射器和发动机气缸；

图4是根据本发明的另一方面的穿过同轴管轴（quill）组件的剖视侧视图；

图5是根据本发明的一方面的燃料喷射器的剖视正视图；和

图6是示出从应急运行模式向常规运行模式转换的方法的逻辑流程图。

具体实施方式

首先参见图1-3，双燃料发动机10包括安装至发动机壳体11的双燃料共轨系统20，所述发动机壳体11限定有多个发动机气缸12。双燃料共轨系统20包括定位成用于直接喷射到所述多个发动机气缸12的每个中的刚好一个燃料喷射器25。气体燃料共轨21和液体燃料共轨22流体连接至每个燃料喷射器25。双燃料共轨系统20还包括流体连接到所述气体燃料共轨21的气体供给及压力控制装置16，以及流体连接到液体燃料共轨22的液体供给及压力控制装置17。每个燃料喷射器25的气体供给及压力控制装置16和液体供给及压力控制装置17以已知方式与电子发动机控制器15进行控制通信。气体供给及压力控制装置16可包括一个加压的低温液化天然气罐40，其具有流体连接至可变输出的低温泵41的出口。装置16还可包括热交换器42、累积器44、气体过滤器43和燃料调节模块45，用于控制气体燃料共轨21的供给及压力。液体供给及压力控制装置17可包括柴油燃料箱50、燃料过滤器51和电子控制的高压燃料泵52，其向液体燃料共轨22供给液体燃料并控制其压力。

再参见图4，双燃料共轨系统20可包括与每个燃料喷射器25的共同的锥形座27密封接触的具有内管轴32和外管轴33的同轴管轴组件30。同轴管轴组件30的块体31可与气体燃料线路段18和液体燃料线路段19链式连接在一起以分别限定气体燃料共轨21和液体燃料共轨22。链式连接中的最后一个同轴管轴组件30可在图2中示出的配接件位置具有一组插头。同轴管轴组件30流体定位于多个燃料喷射器25的每个和气体燃料共轨21与液体燃料共轨22的每个之间。

每个同轴管轴组件30可包括与块体31在载荷调节位置56接触的具有枢转表面75的载荷调节夹钳34，所述载荷调节位置56由内管轴32的轴线29相交形成。载荷调节夹钳34可限定分别接收第一紧固件81和第二紧固件80的紧固件插槽77和紧固件孔76。载荷调节夹钳34响应于对所述第一和第二固定件81、80的调节在载荷调节位置56上枢转。紧固件80和81被分别接收于块体31的紧固件孔54和紧固件插槽55中。

每个同轴管轴组件30的每个块体31限定有气体燃料共轨21的垂直于内管轴32的轴线29取向的部段。气体燃料通路60在一端通向气体燃料共轨21内和在另一端通向燃料喷射器25的第一燃料入口101内。气体燃料通路60的一个部段位于内管轴32与外管轴33之间。每个块体31还限定有液体燃料共轨22的一个部段。液体燃料通路61在一端通向液体燃料共轨22内并在其对向端通向燃料喷射器25的第二燃料入口102内。

为了捕获发动机10在制造完成后的第一次运行过程中经常释放至燃料流内的金属碎屑，同轴管轴组件30可包括气体燃料流线式过滤器36和液体燃料流线式过滤器37。在所示实施例中，液体燃料流线式过滤器37可设置于内管轴32内。气体燃料流线式过滤器36被示出为设置于外管轴33内。本领域技术人员将理解，流线式过滤器36和37可设置于其他位置，或省略，而不脱离本发明的范围。

再参见图5，根据本发明的燃料喷射器25包括限定有第一喷嘴出口组103、第二喷嘴出口组104和排放出口105的喷射器体部100。喷射器体部100还限定有第一燃料入口101和第二燃料入口102，其在图4的穿过燃料喷射器25的共用锥形座27剖开的剖视图中可见。喷射器体部100内设置有第一控制腔室106和第二控制腔室107。第一单向阀元件110具有暴露于第一控制腔室106的流体压力的关闭液压表面112。该第一单向阀元件110可在所示关闭位置和打开位置之间移动，其在所述关闭位置与第一座108接触以使第一燃料入口101与第一喷嘴出口组103流体阻断，并在所述打开位置与第一座108不接触以使第一燃料入口101与第一喷嘴出口组103经由图5的剖视图中不可见的通路流体连通。第二单向阀元件120具有暴露于第二控制腔室107的流体压力的关闭液压表面121。第二单向阀元件120可在所示闭合位置和打开位置之间移动，其在所述闭合位置与第二阀座113接触以使第二燃料入口102与第二喷嘴出口组104流体阻断，在所述打开位置与第二阀座113不接触以使第二燃料入口102与第二喷嘴出口组104经由图5的剖视图中不可见的通路流体连通。这样，第一燃料（例如天然气）穿过第一喷嘴出口组的喷射由第一单向阀元件110的移动辅助，而第二燃料（例如液体柴油）穿过第二喷嘴出口组104的喷射由第二单向阀元件120的运动辅助。本领域技术人员将会理解，可期望第一和第二喷嘴出口组103、104每个都包括布置成以本领域公知的方式围绕各自的中心线的六个喷嘴出口。然而，喷嘴出口组103和104的每个可包括少至一个喷嘴出口或以任何布置的任何数量的喷嘴出口，而不脱离本发明。

第一控制阀元件130设置于喷射器体部100中并可沿第一位置与第二位置之间的共同的中心线125移动，所述第一位置与平面座151接触，第一控制腔室106与排放出口105在该处被流体阻断，第一控制腔室106与排放出口105在所述第二位置经由控制通路133流体连接。当第一控制腔室106流体连接至排放出口105时，第一控制腔室106中的压力下降，解除施加于关闭液压表面112上的压力以允许第一单向阀元件110抬起以辅助第一燃料（例如天然气）穿过第一喷嘴出口组103喷射。第二控制阀元件135设置于喷射器体部100中并可沿第一位置与第二位置之间的共同的中心线125移动，在所述第一位置与平面座156接触，第二控制腔室107与排放出口105在该处被流体阻断，第二控制腔室107与排放出口105在所述第二位置流体连接。当第二控制腔室107流体连接至排放出口105时，作用于关闭液压表面121的流体压力被释放以允许第二单向阀元件120抬起至打开位置以辅助第二燃料（例如液体柴油）穿过第二喷嘴出口组104喷射。

在所示实施例中，第二控制阀元件135与共同的中心线125相交，但第一控制阀元件130限定有穿过其的孔131并且该孔131与共同的中心线125同心。在所示的燃料喷射器25中，相应的控制阀元件130、135可通过第一和第二电致动器111、122被分别移动到各自的第一和第二位置之一。控制阀元件130、135可通过弹簧146、147偏置到它们各自的第一位置和第二位置之一。特别是，第一衔铁141可附接至与第一控制阀元件130接触的推动件145。第一衔铁141、推动件145和第一控制阀元件130可由偏置弹簧146偏置到与平面座151接触的所示位置。控制阀元件130可通过自对准特征136的动作绕垂直于共用中心线125的轴线轻微地旋转，其允许每次控制阀元件130接触平面座151时凸形表面137在凹形支承表面138上移动。这样，第一衔铁141能被看作是可操作地联接以移动第一控制阀元件130，第二衔铁142被可操作地联接成通过多个推动件143移动第二控制阀元件135。共同的定子144将第一衔铁141从第二衔铁142隔开。

第一控制阀元件130与平面座151分别在第一位置接触和在第二位置脱开。同样地，第二控制阀元件135与平面座156分别在第一位置接触和在第二位置脱开。座151和156的任一个或两个可以是锥形座。第一控制阀元件130可被联接成与第一衔铁141一起响应于安装在共用定子144中的下线圈的断电而移动。当安装在共用定子144中的下线圈通电时，衔铁141和推动件145向上提升，允许在控制通路133中的高压推动第一控制阀元件130与平座151脱开接触以使控制腔室106流体连接至排放出口105。第一控制腔室106和第二控制腔室107总是可经由图5的剖视图中不可见的通路流体连通至第二燃料入口102。这样，源自第二燃料入口102的液体柴油可被用作控制流体进而控制第一单向阀元件110的操作以辅助气体燃料喷射动作并且控制第二元件120以辅助液体燃料喷射动作。

一种总是流体连接至第二燃料入口102的环形的液压锁紧密封件132对于抑制燃料气体从气体喷嘴腔室115向上进入控制腔室106的迁移是有用的。气体喷嘴腔室115总是经由在图5中不可见的通路流体连接到第一燃料入口101。具体参见图4和5，本发明教导了一种策略以抑制液体燃料在一定条件下从各自的燃料喷射器25向气体燃料共轨21转移。当双燃料共轨系统20以常规模式运行时，液体燃料共轨22可维持在中高压（例如，可以是40MPa），以及气体燃料共轨21可维持在中低压（例如，可以是35MPa）。这个轻微的压力差是为了抑制气体燃料泄漏到燃料喷射器25的液体燃料的部分内和进而泄漏到整个双燃料共轨燃料系统20内。加入液压锁紧密封件132是另一个特征以抑制气体燃料迁移到双燃料共轨系统20的液体燃料侧内。但是，可预期的是，在常规运行模式期间一定量的液体燃料可泄漏至系统的气体燃料侧，但这种少量的泄漏可被鼓励以便于运动部件的适当的润滑。例如，少量的液体柴油燃料可以在常规运行模式中从液压锁密封132向下泄漏至气体喷嘴腔室115内。可期望该少量的液体柴油随每次气体喷射动作从喷嘴出口组103喷出。该少量泄漏的液体柴油可以用于在常规运行模式中帮助润滑第一单向阀元件110和座108的导向运动。

双燃料共轨燃料系统还可具有单燃料运行模式，其中只有液体柴油燃料用于为发动机10提供动力。这种运行模式可被称作应急运行模式，因为当气体燃料供给被耗尽时该运行优选该模式。当以应急运行模式运行时，电子控制器15可使液体燃料共轨22维持在高压（例如，可以是80MPa），而在气体燃料共轨21中的压力可允许衰减，并且可缓慢地降至低至大气压力。在应急运行模式中，发动机10作为传统的柴油发动机运行，其中液体柴油燃料穿过喷嘴出口组104在一定时机喷射足够的量以压缩点燃。另一方面，在常规运行模式中，可期望相对较少量的预喷射液体柴油穿过喷嘴出口组104以压缩点燃，进而点燃穿过喷嘴出口组103喷射的更大量的气体燃料以向常规运行的发动机10提供动力。由于在应急运行模式期间液体燃料和气体燃料之间存在更高的压力差，可以预期泄漏到双燃料共轨系统20的气体侧的液体燃料比在两种燃料之间有较小的压力差的常规运行模式期间泄漏的液体燃料更多。因为很少或几乎没有气体燃料在应急运行模式中被利用，并且因为液体燃料向气体燃料侧内的泄漏率更大，本发明教导了引入一个单向阀66或67以防止在气体喷嘴腔室115中累积泄漏的液体柴油最终到达和进入气体共轨21。具体参见图4，在一具体实施例中，单向阀66可位于从第一燃料入口101延伸至个体燃料喷射器体部100内的气体喷嘴腔室115的通路中。另一方面，图4还示出了替代的位置，其中，单向阀67可定位于气体燃料通路60中，例如块体31内。本领域技术人员将理解，在应急运行模式中单向阀66或67阻断泄漏的液体燃料向气体燃料共轨21的转移，但是在常规运行模式中是开放的并允许气体燃料向气体喷嘴腔室115自由流动。

再参见图1，虽然不是必要的，双燃料共轨系统20还可包括电子控制的隔离阀46，其可操作地设置于气体燃料供给及压力控制装置16与气体燃料共轨21之间。隔离阀46可向关闭位置机械地偏置，但可响应于来自电子控制装置15的控制信号移动至打开位置。当双燃料共轨燃料系统20以常规模式运行时，电子控制器15可使隔离阀46维持于打开位置。然而，在该系统转换到应急运行模式的动作中，电子控制器15可关闭隔离阀46以将气体供给及压力控制装置16与可进入双燃料共轨系统20的气体侧内的任何泄漏的液体柴油燃料流体地隔离。

本发明认识到的是，气体燃料和液体燃料具有不同的能量密度值，由此，当使双燃料共轨系统20从应急运行模式转换回到常规运行模式时应小心。一个示例性的场景可以是以常规模式运行直到它的气体燃料供给被耗尽时的采矿卡车，在该点，发动机10会转换成单燃料供给模式或应急运行模式。当液化天然气罐40被再填充后，有可能希望从应急运行模式转换回常规模式以再次为发动机10提供液体柴油和天然气燃料两者。本发明认识到的是，在要求大的气体燃料喷射动作之前应小心清除或排出个体燃料喷射器25的气体喷嘴腔室115中累积的液体柴油燃料。换句话说，在转换期间从气体喷嘴腔室115误喷射大量液体柴油燃料可破坏整体燃料供给逻辑，导致发动机转速激增而陷入混乱的发动机调速器响应。这样，本发明教导了通过首先要求从气体喷嘴腔室喷射少量累积液体柴油燃料并同时维持所需发动机动力和如应急运行模式那样利用液体柴油燃料作为主要燃料供给而从应急运行模式向常规模式转换。检测到气体喷嘴腔室115中的全部或大部分累积液体燃料已被清除后，本发明教导了用增加气体燃料喷射量替代液体燃料喷射量以继续维持发动机在所需转速和载荷下运行。随着气体燃料替代策略继续，该策略将最终达到对应于常规模式运行的气体燃料与液体柴油燃料的比率。在这一点上，所述逻辑可随后转换成以常规模式运行，其中少量的预喷射的柴油被压缩点燃以进而点燃较大量的喷射的气体燃料。当以应急运行模式运行时，可期望液体燃料在多个发动机循环中累积在双燃料共轨系统20的每个燃料喷射器25的气体喷嘴腔室115中。这种累积的液体燃料将在从应急运行模式转换到常规模式时被气体燃料替代。当转换时，液体燃料会继续从喷嘴出口组104喷射，累积的液体燃料将通过气体喷嘴出口组103喷射到各自的发动机气缸内。

从应急运行模式转变到常规模式可包括一些措施以确认该累积的液体燃料已经在完成转换之前被喷射。例如，确认累积的液体燃料已被全部喷射的方式之一是检测气体燃料从气体喷嘴出口组103的喷射。检测气体燃料的喷射可通过测量响应于每个发动机气缸中的燃烧动作的发动机转速和发动机转矩中的至少一个来间接确定。例如，对于给定的喷射持续时间，并假设液体燃料和气体燃料等体积的，可以根据被燃烧的液体柴油燃料与气体燃料的比较来预期发动机转速或转矩激增。这样，气体喷射控制信号可以是发动机转速和/或转矩中可测量的差异的持续时间，这使得可区分被喷射的是气体燃料还是液体燃料。

在所示实施例中，第一单向阀元件110和第二单向阀元件120沿平行于共用的中心线125但与其间隔开的每个各自的线移动。但是，本领域技术人员将理解，该结构可以是不同的。例如，双同心单向阀元件与共同的中心线125同心也将落入本发明的范围内。

工业实用性

本发明广泛地适用于利用两个流体地分开的共轨向与每个发动机气缸相关联的单燃料喷射器输送燃料的任何发动机。在不脱离本发明的情况下，各个共轨的内容物可以在压力、化学特性和相位关系中的至少一个上有所不同。在所示的示例中，各个共轨可通过分别在不同的压力下容纳加压天然气和柴油燃料而在所有三个方面都不同。本发明也适用于双燃料共轨系统，其具有使用两种燃料以常规模式运行的能力，以及在发动机仅由单个燃料供给的以应急运行模式运行的能力。例如，应急运行模式可对应于由于无气体燃料可用而使用液体柴油燃料。本发明特别适用于从单燃料供给的应急运行模式转换到双燃料供给的常规模式的策略。

再参见全部图1-5，运行双燃料发动机10的方法首先通过将双燃料共轨系统20组装至发动机壳体11。气体燃料从气体燃料共轨21通过同轴管轴组件30相应地供给至多个燃料喷射器25的每个。同样地，液体燃料从液体燃料共轨21通过同轴管轴组件30相应地供给至多个燃料喷射器25的每个。当以常规模式运行时，气体燃料响应于从电子发动机控制器15传递至燃料喷射器25的气体燃料喷射信号从每个燃料喷射器25喷入发动机气缸12。来自燃料喷射器25的液体燃料响应于来自电子发动机控制器15的液体燃料喷射信号直接从相同的燃料喷射器25喷射到发动机气缸12内。

运行双燃料发动机10的方法包括优选地大部分时间以常规模式运行双燃料系统20。优选地在少量时间内，双燃料共轨系统20将以应急运行模式运行，这可能是由于气体燃料供应被耗尽或也许在气体燃料系统的某些故障引起切换至单燃料模式。当以常规模式运行时，液体燃料从液体喷嘴出口组104喷射并且气体燃料从气体喷嘴出口组103喷射到发动机气缸12内。当以应急运行模式运行双燃料共轨系统20时，液体燃料从液体喷嘴出口组104喷射，但是气体燃料不从气体喷嘴出口组103喷射至发动机气缸12内。当以应急运行模式运行时，电子控制器15将采取行动以维持液体共轨压力与气体共轨压力的比率在较高水平，但以常规模式运行双燃料共轨系统10时，维持该比率在较低水平。当以应急运行模式运行时，单向阀66、67将有效地阻挡泄漏的液体燃料到达气体燃料共轨21。如果配备有隔离阀46，运行方法可以包括将气体燃料供给及压力控制装置16与气体燃料共轨21在应急运行模式中隔离，而不是在常规模式中隔离。

现在具体参见图6，其示出了根据本发明的燃料供给转换控制算法160的一个示例。该算法开始于椭圆161，并前进至用于以应急模式运行的方框162。在方框163中隔离阀46被关闭。在方框164中液体燃料轨压维持在较高水平，例如可以是80MPa。在问询166处逻辑确定是否转换到常规模式。如果不是，则逻辑返回方框162以继续在应急模式运行。如果问询166的回复是肯定的，则逻辑前进到方框167，其中隔离阀46在该处被打开。接着，在方框168启动气体燃料供给及压力控制装置以开始供给气体燃料共轨21。在方框169中，气体燃料的轨压升高。在方框170中，液体燃料的轨压降低。例如，气体燃料共轨21可以升高至接近或略高于可以是35MPa的常规运行压力。另一方面，液体轨压可以开始从80MPa逐步降低至接近常规模式的压力，这可对应于40MPa。取决于硬件和偏好等方面考虑，液体燃料轨压可以维持在其高水平，而不是降低，直到后面的转换。在方框171中，电子控制器15确定和传送液体燃料喷射控制信号。此外，在方框172中，逻辑将为燃料系统20的气体侧确定并传送液体燃料清除控制信号。例如，电子控制器15可以传送气体燃料喷射控制信号以打开气体喷嘴出口组103，从而喷射气体喷嘴腔室115中的少量的累积液体柴油燃料。这些清除喷射动作的持续时间可能相对较短，使得喷射量是小的，但有足够的停留时间，使得可直接或间接地检测从气体喷嘴出口组103喷射的是液体还是气体燃料。该检测可发生在方框173中，如通过监测响应于与从方框172喷射的累积液体燃料相关联的燃烧动作的发动机转速和/或转矩。在问询174中，逻辑询问气体燃料喷射是否已被确认。换句话说，如果检测步骤173检测到现在正在喷射的是气体燃料而不是液体柴油，问询174会返回一个肯定的响应。另一方面，如果该逻辑继续检测剩余的累积液体柴油燃料的液体燃料喷射，问询174会返回一个否定响应并循环回到方框169以继续增加气体燃料轨压。逻辑169-174的部分可继续一短时间的少量喷射直到逻辑确认所有累积的液体柴油燃料已从所有燃料喷射器25的气体喷嘴室115中清除。同时，发动机将继续在一个期望的水平被提供动力，通过来自液体喷嘴出口组104的相对较大的液体柴油燃料喷射，如同发动机继续基本上以应急模式运行。

然而，可能在低载荷或可以是甚至空转状态发生转换，该逻辑可准备在某个升高的载荷以及转速条件下继续运行。成功确认累积的液体柴油燃料已被喷射和气体燃料现在正从气体喷嘴出口组103喷射之后，该逻辑将前进到方框175并开始用气体燃料替代液体燃料，用于必要的维持所需的发动机转速和载荷。方框176中，逻辑将液体燃料压力向中高压力调节，如与常规运行模式相关联的40MPa。在方框177中，气体燃料轨压将向中低水平调节，如对应于常规模式的35MPa。在方框178中，电子控制器15将确定并传送液体燃料喷射控制信号。在方框179中，电子控制器将确定和传送气体燃料喷射控制信号。在逻辑的这一部分，并根据方框175，气体燃料喷射与液体燃料喷射的比率可以在连续的发动机循环中随每次问询180返回否定结果而增加，并将逻辑返回到方框175。在问询180中，逻辑将确定替代气体燃料的液体燃料是否已到达液体燃料喷射量对应于常规模式水平的水平。换句话说，在常规模式期间仅需要有少量预先液体柴油喷射量以点燃更大量的气体燃料，该气体燃料提供了发动机运行的常规模式期间的大部分燃料供给。如果问询180返回一个肯定的响应，则逻辑前进到方框181，并发动机被重新评估，现在以常规模式运行。该发动机能被认为是以应急模式运行时被减载运行，因为全载荷运行发动机动力可能无法使用。在方框182中，逻辑将保持液体燃料轨压处于中高水平，而且在方框183中使气体燃料轨压维持在中低水平。这样，当共轨燃料系统20以应急模式运行时，液体燃料共轨压力与气体燃料共轨压力的比率会很高。另一方面，当系统20以常规模式运行时，液体共轨压力与气体共轨压力的比率将维持在较低水平。在方框184中，逻辑将确定与传送液体燃料喷射控制信号，如需要少量预喷射用于压缩点燃较大量的气体燃料，该气体燃料是在方框185中响应于确定和传送气体燃料喷射控制信号而提供的。该逻辑在椭圆186处结束。

应理解的是，上面的描述仅用于说明的目的，并且不旨在以任何方式限制本发明的范围。因此，本领域技术人员将理解，本发明的其它方面能从研究附图、发明内容和所附权利要求中获得。

Claims (10)

1.一种运行双燃料发动机的方法，包括以下步骤：

以常规模式运行双燃料系统；

以应急模式运行双燃料系统；

当以应急模式运行时，在多个发动机循环中，在双燃料系统的每个燃料喷射器的气体喷嘴腔室中累积液体燃料；

通过用气体燃料排出累积的液体燃料来从应急运行模式向常规模式转换；

当双燃料系统以常规模式运行时，从第一喷嘴出口组喷射液体燃料和从第二喷嘴出口组喷射气体燃料到发动机气缸内；

当双燃料系统以应急模式运行时，从第一喷嘴出口组喷射液体燃料但不从第二喷嘴出口组喷射气体燃料到发动机气缸内；和

在转换步骤期间，从第一喷嘴出口组喷射液体燃料和从第二喷嘴出口组喷射累积的液体燃料到发动机气缸内。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转换步骤包括确认累积的液体燃料在所述转换步骤结束之前已经被喷射；

所述确认步骤包括检测从第二喷嘴出口组的气体燃料的喷射。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定步骤包括测量响应于每个发动机循环的燃烧动作的发动机转速和发动机转矩中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

当所述双燃料系统以应急模式运行时，将液体共轨压力与气体共轨压力的比率维持在高水平；

当所述双燃料系统以常规模式运行时，将液体共轨压力与气体共轨压力的比率维持在低水平。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述转换步骤包括：

打开隔离阀，使得气体燃料供给及压力控制系统与气体共轨流体地分开；和

提高气体燃料共轨中的压力。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述转换步骤包括用气体燃料喷射替代液体燃料喷射以在每个发动机气缸中供给燃料；

替代步骤包括在连续的发动机循环中增加气体燃料喷射与液体燃料喷射的比率。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，转换步骤包括降低液体燃料共轨中的压力。

8.一种双燃料共轨系统，包括：

气体燃料共轨；

液体燃料共轨；

多个燃料喷射器，每个燃料喷射器都液体联通至所述气体燃料共轨和所述液体燃料共轨的每个；

流体连通至所述液体燃料共轨的液体燃料供给及压力控制系统；

流体连通至所述气体燃料共轨的气体燃料供给及压力控制系统；

电子控制器，该电子控制器与多个燃料喷射器、所述液体燃料供给及压力控制系统和所述气体燃料供给及压力控制系统进行控制通信，其包括设置成用于传送液体喷射控制信号以从第一喷嘴出口组喷射液体燃料和传送气体喷射控制信号以从第二出口组喷射液体燃料的应急运行算法，还包括设置成用于传送液体喷射控制信号以从第一喷嘴出口组喷射液体燃料的常规运行算法，又包括设置成用于产生气体喷射控制信号以从第二出口组喷射每个燃料喷射器的气体喷嘴腔室中累积的液体燃料的转换算法。

9.根据权利要求8所述的双燃料共轨系统，其特征在于，

所述应急运行算法设置成用于将液体共轨压力与气体共轨压力之间的比率维持在高水平；

其中所述常规算法设置成用于将液体共轨压力与气体共轨压力的比率维持在低水平；

单向阀，其可操作地设置成用于阻断液体燃料从多个燃料喷射器的每个向气体共轨的移动；和

电子控制的隔离阀，其可操作地定位于所述气体燃料供给及压力控制系统与所述气体共轨之间；和

所述转换算法设置成产生隔离阀打开信号以打开隔离阀，并产生气体轨压控制信号以提高气体燃料共轨中的压力。

10.根据权利要求9所述的双燃料共轨系统，其特征在于，

所述转换算法还设置成用于改变连续的液体喷射控制信号和气体喷射控制信号以从每个燃料喷射器中用气体燃料喷射替代液体燃料喷射；

所述转换算法还设置成用于改变连续的液体喷射控制信号和气体喷射控制信号以在连续的发动机循环中增加气体燃料喷射与液体燃料喷射的比率；

所述转换算法还设置成用于产生液体轨压控制信号以降低液体燃料共轨中的压力；以及

所述转换算法还设置成用于检测气体燃料从每个燃料喷射器的第二喷嘴出口组的喷射。