CN104121090B - 双燃料系统和发动机系统操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双燃料系统和发动机系统操作方法。具体地，一种用于内燃发动机的双燃料系统包括气体燃料子系统和液体燃料子系统。多个燃料喷射器每个限定流体地连接至气体燃料子系统的气体燃料歧管的气体燃料通道、流体地连接至液体燃料子系统的液体燃料歧管的液体燃料通道、以及从液体燃料通道至气体燃料通道的液体燃料泄漏路径。一种液体燃料清洗机构包括排放管道和流体地定位在排放管道和气体燃料歧管之间的至少一个阀，所述至少一个阀可调节以使排放管道流体地连接至气体燃料歧管，以将泄漏的液体燃料排放至低压出口。

Description

双燃料系统和发动机系统操作方法

技术领域

本发明整体涉及用于内燃发动机的双燃料系统，更具体地，涉及清洗泄漏到系统的气体燃料侧中的液体燃料。

背景技术

一种相对新的发动机类型试图利用两种不同的燃料，以获得与压燃相关的效率，且结合与燃烧诸如天然气的气体燃料相关的优点。具体地，一种双燃料发动机利用液体柴油燃料的少量先导喷射，其被压燃以便又点燃每个发动机气缸中的更大充量的天然气燃料。在针对这种类型的发动机的一种策略中，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7627416似乎教导一种双燃料共轨系统，其中，液体柴油燃料和天然气燃料均被从与每个发动机气缸相关联的单个燃料喷射器喷射。该参考文献认识到可能存在这样的情况，即，发动机将由于天然气燃料供应的耗尽或在系统的天然气部分中可能的一些故障而需要单独地以液体柴油燃料操作。但是，与仅液体燃料操作相关联的一些问题和挑战未被认识到或解决。

发明内容

一方面，一种用于内燃发动机的双燃料系统包括气体燃料子系统，该气体燃料子系统包括气体燃料供应、流体地连接至气体燃料供应的气体燃料歧管、以及能够在中等燃料压力下将气体燃料从气体燃料供应供应至气体燃料歧管的气体燃料压力控制机构。该系统还包括液体燃料子系统，该液体燃料子系统包括液体燃料供应、流体地连接至液体燃料供应的液体燃料歧管、以及能够在较高燃料压力的范围下将液体燃料从液体燃料供应供应至液体燃料歧管的液体燃料压力控制机构。该系统还包括多个燃料喷射器，每个燃料喷射器限定流体地连接至气体燃料歧管的气体燃料通道、流体地连接至液体燃料歧管的液体燃料通道、以及从液体燃料通道至气体燃料通道的液体燃料泄漏路径。液体燃料清洗机构与气体燃料子系统联接并且包括具有低压出口的排放管道以及至少一个阀，所述至少一个阀流体地定位在排放管道和气体燃料歧管之间并且能够从第一构造调节至第二构造，在第一构造，排放管道与气体燃料歧管被流体地阻隔，在第二构造，排放管道流体地连接至气体燃料歧管，以将来自气体燃料歧管的泄漏的液体燃料排放至低压出口。

另一方面，一种操作双燃料内燃发动机系统的方法包括响应于气体燃料通道和液体燃料通道之间的压差，液体燃料经由在用于内燃发动机的燃料系统中的泄漏路径从液体燃料通道泄漏至气体燃料通道中。该方法还包括将泄漏的液体燃料从气体燃料通道输送至在燃料系统中流体地连接的气体燃料歧管中。该方法另外还包括至少部分地通过打开阀以使气体燃料歧管与排放管道流体地连接而从气体燃料歧管清洗泄漏的液体燃料，使得响应于气体燃料歧管和排放管道之间的压差，泄漏的液体燃料从气体燃料歧管排放至排放管道。

附图说明

图1是根据本发明的双燃料发动机系统的示意图；

图2是类似于图1中所描绘的发动机和双燃料系统的一部分的透视图；

图3是图2中所示的发动机的一部分的透视剖视图，以显示用于一个燃料喷射器和发动机气缸的结构；

图4是根据本发明的另一方面的经过同轴套筒连接器组件的侧剖视图；

图5是根据本发明的另一方面的燃料喷射器的前剖视图；

图6是根据本发明的又一方面的燃料喷射器的一部分的剖视图；以及

图7是示出根据本发明的发动机系统操作的方法的逻辑流程图。

具体实施方式

最初参照图1-3，双燃料发动机系统10包括安装至限定多个发动机气缸12的发动机壳体11的双燃料系统20。双燃料系统20可以包括定位成用于直接喷射到多个发动机气缸12中的每个发动机气缸中的唯一一个燃料喷射器25。气体燃料歧管21和液体燃料歧管22流体地连接至每个燃料喷射器25，并且分别是双燃料系统20的气体燃料子系统23和液体燃料子系统53的一部分。双燃料系统20还包括分别流体地连接至歧管21和歧管22的气体供应和压力控制机构16以及液体供应和压力控制机构17。气体燃料管道38借助于这里进一步讨论的截止阀46将机构16流体地连接至歧管21。燃料喷射器25、气体供应和压力控制机构16以及液体供应和压力控制机构17中的每个与电子发动机控制单元15控制通信并且通过电子发动机控制单元15以已知方式控制。气体供应和压力控制机构16可以包括加压的低温液化天然气供应或罐40，其出口流体地连接至可变输送低温泵41。机构16还可以包括换热器42、贮存器44、气体过滤器43以及控制气体燃料到气体燃料歧管21的供应和压力的燃料调节模块45。

机构16可以以相对于液体燃料的供应压力的中等燃料压力将气体燃料供应至歧管21。液体供应和压力控制机构17可以包括柴油燃料供应或罐50、燃料过滤器51和将液体燃料供应至液体燃料歧管22并且控制液体燃料歧管22中的压力的电子控制的高压燃料泵52。机构17可以在相对于气体燃料的中等供应压力的较高燃料压力范围下将液体燃料供应至歧管22。气体燃料压力和液体燃料压力中的每个可以出于本领域技术人员将理解的原因可调节，但一般而言在实际执行策略中液体燃料压力至少在歧管21和22内比气体燃料压力高。

另外参照图4，双燃料系统20可以包括同轴套筒连接器30，其具有限定内部燃料通道61的内部套筒32和限定外部燃料通道60的外部套筒33，并且具有与燃料喷射器25中的一个燃料喷射器的共同的锥形座27密封接触的末端。多个类似的或相同的套筒连接器30中的每个套筒连接器可以与燃料喷射器25中的每个燃料喷射器联接。同轴套筒连接器30的块体31可以与气体燃料管线区段18和液体燃料管线区段19菊链在一起，以分别形成气体燃料歧管21和液体燃料歧管22。本领域技术人员将理解，歧管21和22可以被理解为，或理解成包括，所谓的共轨。菊链中的最后一个同轴套筒连接器30可以具有代替图2中所示的配置的一组插塞。同轴套筒连接器30流体地定位在多个燃料喷射器25中的每个燃料喷射器和气体燃料歧管21和液体燃料歧管22中的每个之间。

每个同轴套筒连接器30可以包括负载调节夹具34，其具有在与内部套筒32的轴线29相交的负载调节位置56处与块体31接触的枢转表面75。负载调节夹具34可以限定分别接收第一紧固件81和第二紧固件80的紧固件槽77和紧固件孔76。负载调节夹具34响应于对第一紧固件81和第二紧固件80的调节在负载调节位置56上枢转。紧固件80和81分别被接收在块体31的紧固件孔54和紧固件槽55中。

每个同轴套筒连接器30的每个块体31限定垂直于内部套筒32的轴线29取向的气体燃料歧管21的区段。通道60在一端处通向气体燃料歧管21并且在其另一端处通向燃料喷射器25的第一燃料入口101。通道60的区段位于内部套筒32和外部套筒33之间。块体31中的每个还限定液体燃料歧管22的区段。通道61在一端处通向液体燃料歧管22，并且在其相对端处通向燃料喷射器25的第二燃料入口102。套筒连接器30与喷射器主体100形成金属对金属密封57。密封57使通道60和61分离，并且也使分别连接至喷射器25内的气体燃料通道和液体燃料通道的入口101和102分离，如这里进一步描述的。通道60和61将由此被理解为分别将燃料喷射器25中的液体燃料通道和气体燃料通道与歧管22和21流体地连接。

为了捕获发动机系统10在被构建之后第一次操作的过程中通常逸出到燃料流中的金属碎屑，同轴套筒组件30可以包括气体燃料边缘过滤器36和液体燃料边缘过滤器37。在图示的实施方式中，液体燃料边缘过滤器37可以定位在内部套筒32中。气体燃料边缘过滤器36被示出为定位在外部套筒33内。本领域技术人员将理解，边缘过滤器36和37可以位于别处，或者被省略，而不背离本发明的范围。

另外参照图5，根据本发明的燃料喷射器25包括喷射器主体100，其限定气体燃料喷嘴出口或出口组103、分离的液体燃料喷嘴出口或出口组104以及排放出口105。喷射器主体100还限定能够在经过燃料喷射器25的共同的锥形座27剖切的图4的剖视图中看到的第一燃料入口101和第二燃料入口102。第一控制室106和第二控制室107布置在喷射器主体100内。第一单向阀构件或气体燃料出口单向阀110具有暴露于第一控制室106中的流体压力的闭合液压表面112。第一单向阀构件110能够在如图所示与第一座108接触以使燃料入口101与喷嘴出口组103流体地阻隔的闭合位置和与第一座108脱离接触以使第一燃料入口101经由在图5的剖视图中未示出的气体燃料通道流体地连接至第一喷嘴出口组103的打开位置之间运动。第二单向阀构件或液体燃料出口单向阀120具有暴露于第二控制室107中的流体压力的闭合液压表面121。第二单向阀构件120能够在如图所示与第二座113接触以使燃料入口102与第二喷嘴出口组104流体地阻隔的闭合位置和与第二座113脱离接触以使第二燃料入口102经由在图5的剖视图中未示出的液体燃料通道流体地连接至第二喷嘴出口组104的打开位置之间运动。因此，通过第一单向阀构件110的运动有利于第一燃料（例如，天然气）经过第一喷嘴出口组103的喷射，同时，通过第二单向阀构件120的运动有利于第二燃料（例如，液体燃料）经过第二喷嘴出口组104的喷射。本领域技术人员将理解，第一喷嘴出口组103和第二喷嘴出口组104可能被期望每个包括六个喷嘴出口，其以本领域熟知的方式围绕对应的中心线布置。但是，喷嘴出口装置103和104可以每个包括少至一个喷嘴出口或者以任意布置的任意数量的喷嘴出口，而不背离本发明。在其它实施方式中，不是使用并行的出口单向阀，而是可能使用双同心单向阀燃料喷射器。

第一控制阀构件130定位在喷射器主体100中，并且能够沿着共同的中心线125在与平的座151接触且第一控制室106与排放出口105被流体地阻隔的第一位置和第一控制室106经由控制通道133流体地连接至排放出口105的第二位置之间运动。当第一控制室106流体地连接至排放出口105时，第一控制室106中的压力下降，释放在闭合液压表面112上的压力，以允许第一单向阀构件110提升，从而有利于第一燃料（例如，天然气）经过第一喷嘴出口组103的喷射。第二控制阀构件135定位在喷射器主体100中，并且能够沿着共同的中心线125在与平的座156接触且第二控制室107与排放出口105被流体地阻隔的第一位置和与平的座156脱离接触且第二控制室107流体地连接至排放出口105的第二位置之间运动。当第二控制室107流体地连接至排放出口105时，作用在闭合液压表面121上的流体压力被释放，以允许第二单向阀构件120提升至打开位置，从而有利于第二燃料（例如，液体柴油）经过第二喷嘴出口组104的喷射。控制室106和107中的闭合液压压力的回复使得单向阀构件110和120能够闭合。

在图示的实施方式中，第二控制阀构件135通过共同的中心线125相交，但第一控制阀构件130限定经过其的孔131，该孔131与共同的中心线125同心。对应的控制阀构件130、135可以分别通过第一电致动器111和第二电致动器122运动至它们的对应的第一位置和第二位置中的一个。控制阀构件130、135可以通过弹簧146、147偏置到它们的对应的第一位置和第二位置中的另一个。特别地，第一电枢141可以附接到与第一控制阀构件130接触的推动器145。第一电枢141、推动器145和第一控制阀构件130可以通过偏置弹簧146偏置到与平的座151接触的所示位置。控制阀构件130可以通过在每次控制阀构件130接触平的座151时允许凸面137在凹支承面138上运动的自对位特征136的动作而围绕垂直于共同的中心线125的轴线稍微旋转。因此，第一电枢141能够被认为是可操作地联接以使第一控制阀构件130运动，并且第二电枢142可以可操作地联接以借助于多个推动器143使第二控制阀构件135运动。共同的定子144使第一电枢141与第二电枢142分离。

第一控制阀构件130分别在第一位置和第二位置处与平的座151接触和脱离接触。类似地，第二控制阀构件135分别在其第一位置和第二位置处与平的座156接触和脱离接触。或者，座151和156中的一个或两者可以代替作为锥形座。第一控制阀构件130可以响应于对安装在共同的定子144中的下部线圈去激励而联接以与第一电枢141一起运动。当安装在共同的定子144中的下部线圈被激励时，电枢141和推动器145被向上提升，允许控制通道133中的高压推动第一控制阀构件130脱离与平的座151接触，以将控制室106流体地连接至排放出口105。第一控制室106和第二控制室107可以经由在图5的剖视图中未示出的通道总是流体地连接至第二燃料入口102。因此，来自第二燃料入口102的液体柴油可以被用作用以控制第一单向阀构件110的操作以利于气体燃料喷射事件并且控制第二构件120的操作以利于液体燃料喷射事件的控制流体。

总是流体地连接至第二燃料入口102的环状物形式的液压锁定密封132可以用以抑制气体燃料从气体喷嘴室115向上移入控制室106。气体喷嘴室115经由在图5中未示出的通道总是流体地连接至第一燃料入口101，并且典型地还由此流体地连接至歧管21。特别地参照图4和5，本发明教导在某些情况下抑制液体燃料从对应的燃料喷射器25移向气体燃料共轨21的策略，并且还以其出现的程度解决这种迁移。当双燃料系统20在常规（气体燃料）模式中操作时，液体燃料歧管22可以保持在中等偏高压力下（例如，可能为40MPa），并且气体燃料歧管21可以保持在中等偏低压力下（例如，可能为35MPa）。该微小的压差意欲抑制气体燃料泄漏到燃料喷射器25的液体燃料部分及由此整个双燃料系统20中。包括液压锁定密封132是抑制气体燃料移入双燃料系统20的液体燃料侧的另一特征。不过，可能期望在常规操作模式过程中液体燃料的一定量经由经过液压锁定密封132形成的泄漏路径泄漏至系统的气体燃料侧中，但该少量泄漏可以被鼓励，以便有利于活动部件的适当润滑。例如，少量液体柴油燃料可以在常规操作模式过程中从液压锁定密封132向下泄漏至气体喷嘴室115中。可以期望该少量液体柴油在每次气体喷射事件中从喷嘴出口组103喷射。该少量泄漏的液体柴油可以用以有助于在常规操作模式过程中润滑第一单向阀构件110和座108的引导运动。

双燃料系统20还可以具有单一燃料或仅液体操作模式，其中，仅利用液体柴油燃料来为发动机系统10供以动力。该操作模式可以是“跛行回家”模式，并且可以仅在气体燃料系统中存在一些故障时是优选的。根据本发明，故障可以包括气体供应压力和控制机构16的一个或多个失灵、双燃料系统20中其它位置失灵、或者可以简单地涉及缺乏足够的气体燃料来继续以常规模式进行操作。其它仅液体模式可以包括冷态起动操作模式，或在维修模式之后起动，每种代表仅用液体燃料进行操作是期望的或必须的情况。当以仅液体模式操作时，电子控制单元15可以保持液体燃料歧管22处于高压（例如，可能为80MPa），而气体燃料歧管21中的压力可以被允许衰减。但是，由于这里进一步讨论的原因，泄漏到歧管21中的液体燃料可以实际上使其压力升高到额定压力之上，并且需要被解决以防止失效或不期望的性能特征，特别是当切换回到气体燃料操作时。在各种操作模式之间，相对于用于歧管21的中等压力或中等压力范围，歧管22将典型地保持在较高压力范围或在较高压力范围之间调节。在仅液体模式过程中，发动机10可以作为传统柴油发动机操作，其中，液体柴油燃料经过喷嘴出口组104以足够的量且在正时喷射以压燃。另一方面，在常规操作模式过程中，可能期望经过喷嘴出口组104的相对小的先导柴油液体喷射被压燃，以继而点燃经过喷嘴出口组103喷射的更大充量的气体燃料，以为发动机系统10供以动力。从正常操作转换为仅液体操作将由此典型地引起歧管22中的压力增大，以适应对加液体燃料的需求增加。由于在仅液体操作模式过程中存在液体燃料和气体燃料之间的较高压差，可能期望与在常规操作模式过程中两种燃料之间的压差较小时的泄漏相比，更多的液体燃料泄漏到双燃料共轨系统20的气体侧中。因此，系统20可以在从常规模式转换到仅液体燃料模式时从第一液体燃料泄漏率转换到更大的第二液体燃料泄漏率。包括一个或多个单向阀也可以用以防止或减缓气体喷嘴室115中的泄漏液体柴油的积累最终到达并进入气体燃料歧管21。这种单向阀的失效、次佳或降级性能，或者例如金属对金属密封57的失效均为液体燃料泄漏到气体燃料子系统23中能够有利地通过本发明解决的情况的例子。

返回参照图1，双燃料系统20还可以包括可操作地定位在机构16和气体燃料歧管21之间的电子控制的隔离或截止阀46。阀46可以被朝向闭合位置机械地偏置，但可响应于来自电子控制单元15的控制信号运动至打开位置。当双燃料系统20以常规模式操作时，电子控制单元15可以保持阀46处于打开位置。但是，在系统转换为仅液体操作模式的事件中，电子控制单元15可以关闭阀46，或者允许阀46关闭，以流体地隔离机构16与可以进入双燃料系统20的气体侧并且特别地在上游方向被输送经过连接器30并进入歧管21的任何泄漏的液体燃料。

系统20还可以包括与气体燃料子系统23联接的液体燃料清洗机构47。机构47可以包括排放管道28，其具有例如流体地连接到液体燃料供应或罐50的低压出口35。出口35可以在大气压力下。机构47还可以包括流体地定位在排放管道28和气体燃料歧管21之间的至少一个阀48。阀48或者采用的多个阀可以从排放管道28与歧管21被流体地阻隔的第一构造调节到排放管道28流体地连接到歧管21的第二构造，以将泄漏的液体燃料从歧管21排放到低压出口35，自此使泄漏的液体燃料返回回到供应50中。在这种实施方式中，若干附加的特征可能被用以解决有关不仅输送液体燃料而且将至少一些气体燃料输送回到供应50的问题。例如，燃料分离器可能被布置在排放管道28中或者布置在管道28和供应50之间，以确保仅液体燃料返回到供应50。无故障或冗余的压力释放机构也可能被提供用于供应50，以使得气体燃料排空。火花熄灭器和/或用于填充供应50的压力辅助底部供给也可以是期望的。

在实际执行策略中，阀48包括电子致动的阀，其具有经由电子控制单元15控制的电致动器49。阀48可以是可在气体燃料管道38流体地连接到歧管21并且歧管21流体地连接到排放管道28的第一位置和歧管21与排放管道28并由此与低压出口35被流体地阻隔的第二位置之间运动的传统二通阀。在替代实施方式中，可能使用两个阀，其中，第一个阀定位在气体燃料管道38内并且第二个阀（类似于阀48）定位在排放管道28内。在这种实施方式中，排放管道28内的阀将不持续暴露于气体燃料子系统23的流体压力，而是仅根据第一阀的状态用于将歧管21可控地连接到排放管道28。理解这种替代实施方式的另一种方式是排放管道28内的阀可能包括压力释放阀，其仅需要在截止阀46关闭时暴露于气体燃料子系统23中的流体压力。电子控制单元15可以设有适当的控制逻辑，以仅在截止阀16闭合时经由打开第一阀将第二阀暴露于歧管21的流体压力。第二阀可以是简单的机械释放阀，具有与诸如图1实施方式中的阀直接与气体燃料供应对位的情况中所需相比较低的压力释放设定。

在另一实际执行策略中，系统20还可以包括在流体地位于气体燃料截止阀46和燃料喷射器25之间的位置处暴露于气体燃料子系统23的流体压力的压力传感器24。电子控制单元15可以被构造成接收来自压力传感器24的数据，并且可以如上所述与阀48控制连通。电子控制单元15还可以被构造成指令调节阀48从其第一位置至其第二位置（对应于机构47的第一构造和第二构造），以响应于来自压力传感器24的数据建立排放管道28和气体燃料歧管21之间的流体连接。例如，电子控制单元15可以经由从压力传感器24接收的数据监控气体燃料子系统23内的压力，并且在确定泄漏的液体燃料在子系统23内具有期望阈值之上的升高的压力时，能够可控地致动阀48以从气体燃料子系统23并且特别是从歧管21清洗泄漏的液体燃料。在该总的策略的延伸中，来自压力传感器24的附加数据可以由电子控制单元15接收，并且一旦压力下降至气体燃料子系统23中的可接收水平，便做出关闭阀48的决定。

如上所述，存在若干不同的情况，其中，仅液体燃料操作可以是期望的，包括跛行回家、冷态起动、在维修之后起动、或另外其他的情形。在冷态起动模式和在维修之后起动模式中，或者在排除气体燃料故障的情况中，随后可能期望的是从仅液体模式转换至气体燃料模式。对于电子控制单元15用以确定状况是否适合于从仅液体燃料模式转换至气体燃料模式，可以期望的是确保截止阀46下游的气体燃料子系统23中的压力不等于或高于截止阀46上游的压力。换句话说，因为转换至气体燃料模式将需要打开截止阀46，如果歧管21中的压力过高，气体燃料将不流入气体燃料管道3中和歧管21中。替代地，在截止阀46的下游侧上的气体燃料和更重要的液体燃料将具有向上游流入机构16中的趋势，并且可能导致液体燃料进入贮存器44或机构16的其它部分的高度不期望的情况。为此，系统20还可以包括在流体地位于截止阀46和贮存器44之间的第二位置处暴露于气体燃料管道38的流体压力的第二压力传感器26。电子控制单元15还可以被构造成接收来自第二压力传感器26的数据，并且指令调节阀48从歧管21流体地连接到管道28的其第二位置回到歧管21与管道28被流体地阻隔的其第一位置。指令对阀48的调节可以响应于来自第一压力传感器24和第二压力传感器26的指示从第一位置上游截止阀46至第二位置下游截止阀46的压降的数据出现。

本发明由此认识到，在仅液体操作模式过程中，泄漏的液体燃料可以趋于升高双燃料系统20的气体燃料侧中的压力。例如，双燃料系统20的气体燃料侧可以被设计成容许常规操作压力（例如，可能为35MPa），但在仅液体操作模式过程中不能可靠地包含与液体燃料子系统53相关联的较高液体燃料压力（例如，可能为80MPa或甚至更高）或受到较高液体燃料压力损害。还可以观察气体燃料和液体燃料之间的大密度差能够使得如果液体燃料不被清洗，至少部分地由于液体燃料完全填充气体侧的一些区域的趋势，从仅液体转换回到气体燃料操作更困难。为了防止在仅液体操作模式过程中双燃料系统20的气体燃料侧变得过压，并且有利于切换回到气体燃料操作，泄漏的液体燃料可以以这里描述的一般方式并且在典型地恰好在将气体燃料流经由打开阀48回复到歧管21之前的任何情况中被周期性地清洗。

现在参照图6，显示根据本发明的附加方面的另一燃料喷射器200的一部分。燃料喷射器200具有与之前这里描述的燃料喷射器的多种类似，但也具有一些不同。燃料喷射器200包括具有气体燃料喷射出口204和液体燃料喷嘴出口206的喷射器主体202。气体燃料出口单向阀208和液体燃料出口单向阀210均可在打开位置和分别阻隔喷嘴出口204和206的闭合位置之间运动。液体燃料可以被用作针对出口单向阀208和210中的每个的控制流体。为此，第一控制室216与出口单向阀208相关联，并且第二控制室218与出口单向阀210相关联。出口单向阀208和210中的每个延伸经过向出口206供应液体燃料的液体燃料通道214。液体燃料通道214以与关于前述实施方式所描述的大致类似的方式被供以液体燃料。喷射器主体202还限定气体燃料喷嘴室，其形成以类似于前述实施方式的方式被供以气体燃料的气体燃料通道212的一部分。相应地，将理解到，燃料喷射器200可能在这里设想的实施方式中的任意实施方式中使用，使得液体燃料通道214流体地连接到液体燃料歧管22并且气体燃料通道212流体地连接到气体燃料歧管21。诸如这里讨论的套筒连接器30的套筒连接器可以被用以提供相应的流体连接，并且还形成在上游方向通至歧管21的无阻隔的气体燃料通道，泄漏的液体燃料能够通过该通道被输送。

在图示的实施方式中，出口单向阀208定位在部分形成控制室216的第一套管222内，并且出口单向阀210定位在部分形成控制室218的第二套管224内。套管222和224可以是自由浮动的。出口单向阀208和210中的每个可以经由与喷射器主体202相互作用来引导，并且由此套管222和224可以几乎不或不用于引导功能，但仅用以提供相应的液压流体控制体积。在出口单向阀208的情况中，喷射器主体202限定引导孔219，并且出口单向阀208可在引导孔219内运动并且具有与引导孔219形成液体燃料泄漏路径的间隙220。在图6的视图中，由此将理解，间隙220提供路径，通过该路径，相对较高的压力液体燃料能够从液体燃料通道214行进至气体燃料通道212，并且能够随后经由持续泄漏液体燃料的压力和/或重力在上游方向被输送经过气体燃料通道212、相关联的套筒连接器30并且进入气体燃料歧管21。图5中未示出的燃料喷射器200的结构方面是一般已知的，如用于其控制和操作的策略。

工业实用性

现在具体参照图6，但也参照其它附图中示出的本发明的特征，示出了图示根据本发明由电子控制单元15执行的示例性加燃料控制逻辑的流程图300。逻辑在框305处开始，并且进行至框310，在该处，电子控制单元15确定发动机10和燃料系统20是否以常规模式或仅液体模式操作。此时，发动机系统10可以已经运行，使得一些液体燃料泄漏到子系统23中，泄漏率取决于本操作是常规还是仅液体。如果操作处于仅液体模式，询问315将逻辑进行至框320，在该处，电子控制单元15指令截止阀46关闭。从框320，逻辑可以进行至框325，在该处，电子控制单元15保持高液体燃料压力，例如，根据具体情况控制泵52以保持或提升液体燃料压力至适于仅液体操作的燃料压力。随着截止阀46关闭，歧管21和在气体燃料子系统23内位于截止阀46下游的其它位置中的气体燃料压力可以开始衰减。但是，如这里讨论的，液体燃料的压力，并且特别是液体燃料压力针对仅液体操作提升，能够导致液体燃料的泄漏率从气体燃料模式中的第一泄漏率增加至仅液体燃料模式中的第二泄漏率。在任何事件中，响应于系统20中的气体燃料通道和液体燃料通道之间的压差，液体燃料可以经由由多个燃料喷射器限定的多个泄漏路径或燃料系统20中的其它泄漏路径泄漏到气体燃料子系统中。

从框325，逻辑可以进行至框330，在该处，电子控制单元15确定用于燃料喷射器25或这里设想的其它燃料喷射器中的任意燃料喷射器的液体喷射控制信号。接下来，逻辑可以进行至框340以感测气体侧压力，诸如经由接收来自在电子控制单元15处的传感器24的传感器数据。从框340，逻辑可以进行至询问345，在该处，电子控制单元15确定歧管21是否过压，例如通过将感测的气体侧压力与一些预定阈值进行比较。如果否，逻辑可以进行至询问355，在该处，电子控制单元15确定是否存在气体歧管压力传感器故障。如果是，逻辑可以进行至结束框405处。如果是，逻辑可以进行至框350以执行从气体侧对液体的可控清洗。在框350的情况中，电子控制单元15可以被理解为指令打开阀48预定时间，或者直至观察到如经由传感器24指示的预定压力水平。替代地或附加地，电子控制单元15可能保持阀48处于将歧管21与排放管道28流体地连接的位置，直至观察到从机构16至气体燃料管道38以及可能涉及歧管21的预定压降。在任何情况中，在框350处，泄漏的液体燃料经由打开阀48从歧管21清洗，以使歧管21与排放管道28流体地连接。泄漏的液体燃料响应于歧管21和管道28之间的压差排放到排放管道28中。实施方式被设想为如上讨论的，清洗泄漏的液体燃料包括使泄漏的液体燃料返回至液体燃料供应50。从框350，逻辑可以再次进行至框325。

在询问315处，可以确定仅液体模式没有被执行，逻辑可以进行至询问360，在该处，电子控制单元15可以确定系统20是否被从仅液体模式切换。换句话说，在询问360处，电子控制单元15确定系统20是否从仅液体模式转换回到气体燃料模式。如果否，逻辑可以进行至框375。如果在询问360处，系统20从仅液体模式切换，逻辑可以进行至框365，以感测截止阀46上游和下游的气体侧压力，例如接收来自传感器24的数据并且还接收来自传感器26的数据。从框365，逻辑可以进行至框370，在该处，电子控制单元15执行从气体侧对液体的可控清洗。可控清洗可能出现闭环，直至观察到期望的压降。从框370，逻辑可以进行至框375以打开截止阀46，使得气体燃料供应至气体燃料管道38，准备经由喷射器25进行喷射。从框375，逻辑可以进行至框380，在该处，电子控制单元15保持中等偏高液体燃料压力，并且其后或平行于框385，电子控制单元15保持中等偏低气体燃料压力。从框385，逻辑可以进行至框390，在该处，电子控制单元15确定液体喷射控制信号，并且其后或平行于框395，电子控制单元15确定气体喷射控制信号。从框395，逻辑可以进行至询问400，在该处，电子控制单元15确定是否存在气体系统故障。如果否，逻辑可以返回至框380。如果是，逻辑可以返回至框310。

本说明仅出于示意目的，并且不应被理解为以任何方式缩小本发明的范围。因此，本领域技术人员将理解，可能对这里公开的实施方式进行各种变型，而不背离本发明的完整且适当的范围和精神。在查阅附图和权利要求书后将清楚其它方面、特征和优点。

Claims (10)

1.一种用于内燃发动机的双燃料系统，包括：

气体燃料子系统，其包括气体燃料供应、流体地连接至气体燃料供应的气体燃料歧管、以及能够在中等燃料压力下将气体燃料从气体燃料供应供应至气体燃料歧管的气体燃料压力控制机构；

液体燃料子系统，其包括液体燃料供应、流体地连接至液体燃料供应的液体燃料歧管、以及能够在较高燃料压力的范围下将液体燃料从液体燃料供应供应至液体燃料歧管的液体燃料压力控制机构；

多个燃料喷射器，每个燃料喷射器限定流体地连接至气体燃料歧管的气体燃料通道、流体地连接至液体燃料歧管的液体燃料通道、以及从液体燃料通道至气体燃料通道的液体燃料泄漏路径；和

液体燃料清洗机构，其与位于气体燃料歧管上游的气体燃料子系统联接并且包括具有低压出口的排放管道以及至少一个阀，所述至少一个阀流体地定位在排放管道和气体燃料歧管之间，所述阀具有流体地连接至气体燃料供应的第一端口、流体地连接至气体燃料歧管的第二端口以及流体地连接至排放管道的第三端口并且能够从第一构造调节至第二构造，在第一构造，排放管道与气体燃料歧管被流体地阻隔，在第二构造，排放管道流体地连接至气体燃料歧管，以将来自气体燃料歧管的泄漏的液体燃料排放至低压出口。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，多个燃料喷射器中的每个燃料喷射器限定分别流体地连接至相应的气体燃料通道和液体燃料通道的第一喷嘴出口和分离的第二喷嘴出口，并且包括第一出口单向阀和第二出口单向阀，第一出口单向阀和第二出口单向阀均能够在打开位置和分别阻隔第一喷嘴出口和第二喷嘴出口的闭合位置之间运动；

其中，每个燃料喷射器包括限定引导孔的喷射器主体，并且第一出口单向阀能够在引导孔内运动并且具有与引导孔形成液体燃料泄漏路径的间隙。

3.根据权利要求2所述的系统，还包括多个同轴套筒连接器，每个同轴套筒连接器限定使多个燃料喷射器中的一个燃料喷射器中的液体燃料通道与液体燃料歧管流体地连接的内部燃料通道，和使多个燃料喷射器中的一个燃料喷射器中的气体燃料通道与气体燃料歧管流体地连接的外部燃料通道；

其中，多个同轴套筒连接器中的每个同轴套筒连接器包括与多个燃料喷射器中的相应的一个燃料喷射器形成金属对金属密封的末端，使套筒连接器中的内部燃料通道和外部燃料通道与燃料喷射器中的一个燃料喷射器中的气体燃料通道和液体燃料通道流体地分离。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，排放管道的低压出口流体地连接至液体燃料供应；

其中，气体燃料子系统还包括流体地连接至气体燃料供应的贮存器、将贮存器流体地连接至气体燃料歧管的气体燃料管道、以及流体地位于贮存器和气体燃料歧管之间的气体燃料截止阀，并且其中，排放管道和气体燃料歧管之间的流体连接流体地位于气体燃料截止阀和多个燃料喷射器之间。

5.根据权利要求4所述的系统，还包括在流体地位于气体燃料截止阀和多个燃料喷射器之间的位置处暴露于气体燃料子系统的流体压力的压力传感器；

其中，至少一个阀包括电致动的阀；

该系统还包括电子控制单元，其能够从压力传感器接收数据并且与电致动的阀控制通信，并且还能够响应于数据指令将电致动的阀从第一位置调节至第二位置，以在排放管道和气体燃料歧管之间建立流体连接；

该系统还包括在流体地位于截止阀和贮存器之间的第二位置处暴露于气体燃料子系统的流体压力的第二压力传感器，并且电子控制单元还能够接收来自第二压力传感器的数据，并且响应于来自第一压力传感器和第二压力传感器的指示从第一位置至第二位置的压降的数据，指令将电致动的阀从第二位置调节至第一位置，以阻隔排放管道和气体燃料歧管之间的流体连接。

6.一种操作双燃料内燃发动机系统的方法，包括以下步骤：

响应于气体燃料通道和液体燃料通道之间的压差，液体燃料经由在用于内燃发动机的燃料系统中的泄漏路径从液体燃料通道泄漏至气体燃料通道中，

将泄漏的液体燃料从气体燃料通道输送至在燃料系统中流体地连接的气体燃料歧管中；以及

至少部分地通过选择性地操作位于气体燃料歧管上游的阀以使气体燃料歧管与气体燃料子系统流体地阻隔并且使气体燃料歧管与排放管道流体地连接而从气体燃料歧管清洗泄漏的液体燃料，使得响应于气体燃料歧管和排放管道之间的压差，泄漏的液体燃料从气体燃料歧管排放至排放管道。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，清洗的步骤还包括使泄漏的液体燃料返回至在燃料系统中流体地连接至液体燃料歧管的液体燃料供应；

还包括接收指示气体燃料歧管中的流体压力的数据的步骤，并且其中，清洗的步骤还包括响应于数据指令阀打开。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，泄漏的步骤还包括液体燃料经由由燃料系统的多个燃料喷射器限定的多个液体燃料泄漏路径泄漏，并且其中，清洗的步骤还包括在多个燃料喷射器中的每个燃料喷射器的气体燃料出口单向阀关闭的同时清洗泄漏的液体燃料。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，输送的步骤还包括通过多个同轴套筒连接器中的多个无阻挡的气体燃料通道将泄漏的液体燃料在上游方向上从燃料喷射器输送至气体燃料歧管，每个同轴套筒连接器与多个燃料喷射器中的一个燃料喷射器联接；

其中，泄漏的步骤还包括液体燃料经过多个燃料喷射器中的每个燃料喷射器内的气体燃料出口单向阀的引导间隙泄漏。

10.根据权利要求6所述的方法，还包括以下步骤：

使内燃发动机从气体燃料模式转换至仅液体燃料模式，并且其中，泄漏的步骤还包括使液体燃料的泄漏率从气体燃料模式中的第一泄漏率增加至仅液体燃料模式中的第二泄漏率；以及

感测气体燃料歧管的流体压力，并且响应于感测的流体压力，使内燃发动机从仅液体燃料模式转换回至气体燃料模式。