CN105020031B - 用于供应气体燃料至发动机的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于向内燃发动机供应气体燃料的系统和方法。在一种示例中，气体燃料泵被选择性地激活以扩展车辆的运转范围。该方法和系统对于运转包括直接喷射的气体燃料的发动机可以是有用的。

Description

用于供应气体燃料至发动机的系统和方法

技术领域

本发明涉及用于供应气体燃料至内燃发动机的系统和方法。该方法对于将加压气体燃料储存在储存容器中的车辆会特别有用。

背景技术

对于运转内燃发动机，气体燃料比液体燃料可以提供若干优点。例如，气体燃料可以是便宜的，其可以具有高辛烷值并可以在寒冷的环境温度下更容易与空气混合。改善的燃料-空气混合可以减少发动机排放并还可以改善在较低环境温度下的发动机启动。然而，气体燃料对内燃发动机提供动力还可能存在挑战。例如，气体燃料可以被进气道喷射至发动机，但与如果使用液体燃料运转的相同发动机相比，该发动机可以呈现输出功率的损失。另一方面，如果气体燃料被直接喷射，其必须在较高压力下被储存，使得在汽缸的压缩冲程期间其可以被喷射入汽缸。被供应直接喷射气体燃料的发动机可以提供改善的功率输出，但是在压力之下储存在燃料储存容器中的大量的燃料可能不可用，因为随着发动机消耗燃料，储存容器中的压力降低。因此，车辆的驾驶范围可以被减小。

发明内容

在此发明人已经意识到上述缺点并已经开发了一种发动机运转方法，所述方法包含：响应于储存在燃料箱中的气体燃料的压力超过阈值压力，向发动机直接喷射气体燃料；以及仅当储存在燃料箱中的气体燃料的压力小于或等于阈值水平时，激活气体燃料泵。

通过选择性地激活气体燃料泵，扩展车辆的运转范围是有可能的，即使储存在燃料储存箱中的气体燃料处于较低压力。具体地，当容器的气体燃料储存箱中的压力不能可靠地支持直接喷射气体燃料至发动机汽缸时，气体燃料泵可以被激活。然而，如果气体燃料箱中的压力支持直接喷射气体燃料至发动机汽缸，气体燃料泵可以被停用且气体燃料可以从燃料箱被引导至发动机汽缸。以此方式，仅当储存在燃料箱中的气体燃料的压力小于支持直接喷射气体燃料至发动机汽缸的压力时，运转气体燃料泵。此外，如果气体燃料泵具有低于在所有转速和需求扭矩下运转发动机的期望值的流量能力时，变速装置换挡安排和液力变矩器锁定可以被调整。

本描述可以提供若干优点。例如，本方法可以改善车辆的驾驶范围。另外，该方法可以允许仅通过与使用进气道和直接喷射的系统不同的直接喷射器气体喷射气体燃料。此外，该方法可以调整车辆运转以适应较低流率气体燃料泵，使得降低系统成本。

当单独或结合附图考虑时，本描述的以上优点和其他优点，以及特征从以下具体实施方式中将易于理解。

应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围由随附于具体实施方式的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

通过阅读实施例的示例(本文称为具体实施方式)，单独参考或与附图结合参考，将更充分的理解本文描述的优点，其中：

图1是发动机的示意图；

图2示出了示例车辆传动系配置；

图3和图4示出了示例燃料系统的示意图；

图5和图6示出了示例车辆运转顺序；以及

图7和图8示出了用于运转车辆的示例方法。

具体实施方式

本描述涉及运转包括内燃发动机的车辆。发动机可以被配置为如图1所示的发动机。发动机可以被机械地耦接至其他车辆部件以形成如图2所示的传动系。可以经由图3和图4所示的系统之一向发动机供应气体和/或液体燃料。车辆可以根据图5和图6所示的模拟/仿真运转顺序运转。图7和图8所示的方法可以被包括在图1-4的系统中并可以提供图5和图6中的顺序。

参考图1，包含多个汽缸的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，图1示出了其中一个汽缸。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，活塞36被设置在汽缸壁中并且被连接至曲轴40。飞轮97和环形齿轮99被耦接至曲轴40。启动器96包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择地推进小齿轮95与环形齿轮99啮合。启动器96可以被直接地安装至发动机的前方或发动机的后方。在一些示例中，启动器96可以选择地经由带或链向曲轴40供应扭矩。在一种示例中，当未接合至发动机曲轴时，启动器96处于基础状态。燃烧室30被示为经由各自的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以通过进气凸轮51和排气凸轮53运转。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。

液体燃料喷射器66被示出经定位将燃料直接喷入汽缸30，这被本领域的技术人员称为直接喷射。可替代地，液体燃料可以被喷射至进气道，这被本领域的技术人员称为进气道喷射。气体直接燃料喷射器68直接供应气体燃料至燃烧室30。发动机进气喷射器(例如，歧管中央气体喷射器)67a将气体喷入进气歧管44。可替代地，发动机进气喷射器(例如，进气道气体喷射器)67b将气体燃料喷入汽缸进气道49。喷射器67b被示出为喷射器67a的扩展版本，但是在一些示例中，喷射器67b可以直接进入汽缸进气道49而不进入进气歧管44。燃料喷射器66、67a、67b和68输送与来自控制器12的脉冲宽度成比例的液体或气体燃料。燃料由包括燃料箱、燃料泵和燃料轨道(未示出)的燃料系统(未示出)输送至燃料喷射器66。如图3和图4示出供应燃料至喷射器66、67a、67b和68的燃料系统。

进气歧管44被示出与可选电子节气门62连通，可选电子节气门62调节节流板64的位置以控制从空气进气装置42至进气歧管44的空气流。在一些示例中，节气门62和节流板64可以被放置在进气门52和进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。

无分电器点火系统88响应于控制器12经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126被示出耦接至催化转化器70上游的排气歧管48。可替代地，双态排气氧传感器可以代替UEGO传感器126。

在一种示例中，转化器70能够包括多块催化剂砖。在另一种示例中，能够使用每个都具有多块砖的多个排放控制装置。在一种示例中，转换器70能够是三元型催化剂。

控制器12在图1中示为常规微型计算机，其包括：微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读存储器(ROM)106、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110以及常规数据总线。控制器12被示出接收来自耦接至发动机10的传感器的各种信号，除了之前讨论的那些信号以外，所述信号还包括：来自耦接至冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；来自耦接至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量值；来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器的信号；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值；以及来自传感器58的节气门位置的测量值。大气压力也可以被感测(传感器未示出)以用于由控制器12处理。在本描述的一个优选方面，曲轴每旋转一次，发动机位置传感器118产生预定数量的等距脉冲，根据该脉冲能够确定发动机转速(RPM)。

在运转期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四个冲程循环：该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。一般来说，在进气冲程期间，排气门54关闭而进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入燃烧室30，并且活塞36移动至汽缸的底部，以增加燃烧室30内的容积。活塞36靠近汽缸的底部并在其冲程结束的位置(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54都关闭。活塞36朝向汽缸盖移动，以压缩燃烧室30内的空气。活塞36在其冲程结束并最靠近汽缸盖的点(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文中被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室中。在下文中被称为点火的过程中，被喷射的燃料通过已知的点火手段(诸如火花塞92)点燃，导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞36推回至BDC。曲轴40将活塞运动转换为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开，以便将已燃烧的空气-燃料混合物释放至排气歧管48，并且活塞返回至TDC。注意，以上仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以改变，诸如提供正或负气门重叠、进气门延迟关闭或各种其他示例。

图2是车辆传动系200的框图。传动系200可以由车辆290中的发动机10供应动力。可以使用图1中示出的发动机启动系统启动发动机10。另外，发动机10可以经由扭矩致动器204(诸如燃料喷射器、节气门等等)产生或调节扭矩。

发动机输出扭矩可以经由轴275和叶轮285被传递至液力变矩器206。液力变矩器206包括涡轮286以将扭矩输出至变速装置输入轴270。输入轴270将液力变矩器206机械地耦接至自动变速装置208。液力变矩器206也包括液力变矩器旁路锁止离合器(TCC)212。当TCC被锁定时，扭矩从叶轮285直接输送至涡轮286。TCC由控制器12电气地运转。可替代地，TCC可以被液压地锁定。在一种示例中，液力变矩器可以被称为变速装置的部件。

当液力变矩器锁止离合器212被完全分离时，液力变矩器206经由液力变矩器涡轮286和液力变矩器叶轮285之间的流体输送将发动机扭矩传递至自动变速装置208，因此使得扭矩倍增。相反，当液力变矩器锁止离合器212被完全接合时，发动机输出扭矩经由液力变矩器离合器被直接输送至变速装置208的输入轴270。可替代地，液力变矩器锁止离合器212可以被部分接合，因此使得直接中继至自动变速装置208的扭矩的量能够被调节。控制器12可以被配置为通过响应于各种发动机工况或者基于驾驶员的发动机运转请求调节液力变矩器锁止离合器来调节液力变矩器212传递的扭矩量。

自动变速装置208包括档位离合器(例如，档位1-6)211和前进离合器210。档位离合器211和前进离合器210可以被选择地接合以推动车辆。来自自动变速装置208的扭矩输出进而可以被中继至车轮216以经由输出轴260推动车辆。具体地，在向车轮216传递输出驱动扭矩之前，自动变速装置208可以响应于车辆行进状况在输入轴270处输送输入驱动扭矩。

进一步地，通过接合车轮制动器218可以将摩擦力施加到车轮216。在一种示例中，响应于驾驶员将其脚压在制动踏板(未示出)上，可以接合车轮制动器218。在另一些示例中，控制器12或链接至控制器12的控制器可以应用接合车轮制动器。以相同的方式，响应于驾驶员从制动踏板释放其脚，通过分离车辆制动器218可以减小至车轮216的摩擦力。进一步地，作为自动发动机停止程序的一部分，车辆制动器可以经由控制器12将摩擦力施加至车轮216。

如在图1中更详细示出的，控制器12可以被配置以接收来自发动机10的输入，并且相应地控制发动机的扭矩输出和/或液力变矩器、变速装置、离合器和/或制动器的运转。作为一种示例，通过调节火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充气的组合，通过控制涡轮增压发动机或机械增压发动机的节气门开度和/或气门正时、气门升程和升压，可以控制发动机扭矩输出。

现在参考图3，其示出了用于向图1的发动机10供应燃料的示例燃料系统。可以根据图7的方法运转图3的燃料系统。进一步地，图3的燃料系统可以是提供图5示出的运转顺序的系统的一部分。

燃料系统300包括液体燃料箱301和气体燃料箱354。液体燃料箱301可以储存汽油、酒精或汽油和酒精的混合物。气体燃料箱354可以储存压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG，其在喷射之后，可以改变为气体状态)、氢气或其他气体燃料。

液体燃料箱301包括燃料水平传感器311和燃料泵302。燃料泵302可以经由来自控制器12的命令被电动驱动。燃料泵302可以是低压燃料泵并经由管路304供应燃料至高压燃料泵306。高压燃料泵306供应燃料至燃料轨道308并分配燃料至燃料喷射器66。高压燃料泵306可以由发动机10驱动。燃料轨道308处的压力可以经由压力传感器325被监测。控制器12响应于压力传感器325的输出可以调节由高压燃料泵306泵送的燃料量。

气体燃料箱354包括用于判断储存在燃料箱354中的燃料量的压力传感器358。当燃料箱354中的燃料压力大于阈值压力时，调整器352调节来自燃料箱354的燃料压力至恒定压力。调整器352将气体燃料引导至三通阀356。基于来自控制器12的输出，三通阀356将气体燃料引导至直接燃料喷射器68或进气道燃料喷射器67a(或可替代地67b)。

因而，图1-3的系统提供一种车辆系统，其包含：发动机；气体燃料箱；和包含非临时性指令的控制器，所述非临时性指令用于响应于储存在气体燃料箱中的气体燃料的量小于阈值水平增加发动机怠速并调节变速装置换档安排。车辆系统进一步包含用于响应于储存在气体燃料箱中的气体燃料的量小于阈值水平调节液力变矩器锁定安排的非临时性指令。车辆系统进一步包含级比(step ratio)变速装置，并且其中调节变速装置换挡安排增加级比变速装置被换挡的车辆速度。车辆系统进一步包含调节级比变速装置被换挡的扭矩。车辆系统包括其中响应于储存在气体燃料箱中的气体燃料的压力小于阈值水平，级比变速装置被换挡的扭矩被降低。车辆系统进一步包含响应于储存在气体燃料箱中的气体燃料的压力小于阈值水平，停止向发动机的气体燃料的直接喷射并启动气体燃料的进气道喷射。

现在参考图4，其示出了用于供应燃料至图1的发动机10的第二示例燃料系统。图4的燃料系统可以根据图8的方法被运转。进一步地，图4的燃料系统可以是提供图6中示出的运转顺序的系统的一部分。图4的燃料系统包括与图3的燃料系统相同的许多部件。图3和图4之间相同部件使用相同的数字标识符被包括在图4中。因此，为简洁起见，相同部件的描述从图4的描述中被省略。然而，相同部件如图3描述的那样运转。

燃料系统400包括气体燃料泵465，气体燃料泵465从气体燃料箱354被供应气体燃料。气体燃料泵465可以由发动机10驱动或其可以被电动驱动。气体燃料泵465可以响应于储存在气体燃料箱354中燃料量和/或储存在燃料箱301中的液体燃料的量选择性地由控制器12激活和停用。气体燃料泵465可以向蓄积器460或可替代地三通阀456供应加压气体燃料。蓄积器460的输出压力可以经由调整器462被调节至期望的压力，或蓄积器460的压力可以通过调制气体燃料泵465的速度或排量被调节。气体燃料泵465的运转状态(例如，开/关或泵送能力)可以响应于经由压力传感器471在蓄积器460中感测的压力被调节。

在一种示例中，当燃料箱354中的燃料压力大于阈值量时，控制器12经由压力调整器352、三通阀456和直接喷射器68将气体燃料从气体燃料箱354供应至发动机10。当储存在燃料箱354中的气体燃料的量或燃料压力大于阈值量时，气体燃料泵465被停用。当燃料经由调整器352被供应至发动机10时，燃料不经由调整器462被供应至发动机10。如果储存在气体燃料箱中的燃料的量小于阈值量，气体燃料泵465被激活且气体燃料从气体燃料箱354经由气体燃料泵、蓄积器460、压力调整器462、三通阀456和直接燃料喷射其68被供应至发动机10。当气体燃料泵465被激活时，燃料不经由调整器352被供应至发动机10。

因而，图1、图2和图4的系统提供一种车辆系统，其包含：发动机；气体燃料箱；与气体燃料箱气动连通的气体燃料泵；和包括非临时性指令的控制器，该非临时性指令用于仅当气体燃料箱中的压力低于阈值压力时供应气体燃料至发动机并激活气体燃料泵。车辆系统进一步包含用于响应于气体燃料箱中的压力低于阈值压力调节液力变矩器锁定安排的非临时性指令。车辆系统进一步包含固定的传动比变速装置和用于响应于气体燃料箱中的压力低于阈值压力调节变速装置换挡安排的非临时性指令。车辆系统可以进一步包含设置在气体燃料泵下游的蓄积器。车辆系统进一步包含设置在蓄积器下游的压力调整器。车辆系统可以进一步包含耦接至发动机的直接气体燃料喷射器。

现在参考图5，其示出了根据图7的方法的示例车辆运转顺序。图5的顺序可以经由图7的方法和图1、图2和图3所示的系统被提供。

自图5的顶部的第一曲线图是气体燃料箱中的气体燃料压力随时间变化的曲线图。Y轴线代表气体燃料压力并且压力沿着Y轴线箭头的方向增加。X轴线代表时间并且时间从图的左侧向图的右侧增加。水平线502代表第一阈值水平，低于该水平，发动机利用进气道或空气进气气体燃料喷射器运转。当气体燃料储存量大于阈值502时，发动机用直接燃料喷射器运转。水平线504代表第二阈值水平，低于该水平，发动机仅仅使用液体燃料运转，除非储存的液体燃料的量小于阈值水平。

自图5的顶部的第二曲线图是激活的气体燃料喷射设备的状态随时间变化的曲线图。激活的气体燃料喷射设备可以是用于将气体燃料喷射入进气歧管或进气道的进气道喷射器，或可替代地，激活的气体燃料喷射设备可以是用于将燃料直接喷射入发动机汽缸的直接燃料喷射器。当迹线靠近Y轴线箭头时，激活的气体燃料喷射设备是直接燃料喷射器。当迹线靠近X轴线时，激活的气体燃料喷射设备是进气道燃料喷射器。X轴线代表时间并且时间从图的左侧向图的右侧增加。

自图5的顶部的第三曲线图是已安排的车辆速度随时间变化的示例曲线图，在该速度处，第一档升档至第二档。Y轴线代表第一档升档至第二档的已安排的车辆速度且车辆速度沿着Y轴线箭头的方向增加。X轴线代表时间并且时间从图的左侧向图的右侧增加。应当理解，换档策略也是发动机扭矩(或扭矩的替代物诸如进气歧管压力或加速器踏板位置的)的函数。该曲线图代表用于典型发动机扭矩的升档速度，且用于其他扭距的升档速度将以类似的方式表现。同样，用于从第二档升档至第三档的车辆速度将以类似的方式表现等。

自图5的顶部的第四曲线图是已安排的车辆速度随时间变化的曲线图，在该速度处，液力变矩器离合器被锁定用于具体选择的档。Y轴线代表已安排的车辆速度，在该速度处，液力变矩器离合器被锁定用于具体选择的档且车辆速度沿Y轴线箭头的方向增加。X轴线代表时间并且时间从图的左侧向图的右侧增加。应当理解，液力变矩器离合器锁定可以根据发动机转速而不是车辆速度被安排，具有类似的效果。

自图5的顶部的第五曲线图是液体燃料利用系数随时间变化的曲线图。Y轴线代表液体燃料利用系数且液体燃料利用系数沿Y轴线箭头的方向增加。X轴线代表时间并且时间从图的左侧向图的右侧增加。

在时间T0处，储存在气体燃料箱中的气体燃料的压力处于较高水平。响应于储存在气体燃料箱中的气体燃料的压力，直接气体燃料喷射被激活。第一档升档至第二档被安排的车辆速度处于较低的车辆速度，使得及时较早地对正在加速的车辆进行升档。锁定的液力变矩器离合器被安排的车辆速度是较低的车辆速度，使得液力变矩器及时较早地对正在加速的车辆进行锁定。液体燃料利用系数处于较低水平并且其指示在发动机循环期间仅包含液体燃料的总燃料量的一小部分被供应至发动机。

在时间T0和时间T1之间，响应于发动机消耗燃料，储存在气体燃料箱中的气体燃料的压力被降低。直接气体燃料喷射器保持激活，第一档升档至第二档的安排未变化，液力变矩器离合器被锁定的车辆速度保持相同，且液体燃料利用系数保持相同。

在时间T1处，随着发动机消耗气体燃料，储存在气体燃料箱中的气体燃料的压力被降低至小于阈值水平502。因此，激活的气体燃料喷射器从直接燃料喷射变换至进气道或进气燃料喷射。进一步地，第一档进行升档至第二档的车辆速度被增加。同样，响应于储存在气体燃料箱中的气体燃料的压力，液力变矩器离合器被锁定的车辆速度被增加。此外，液体燃料利用系数被增加，使得在发动机循环期间包含液体燃料的总燃料量的更大部分被供应至发动机。

在时间T1和时间T2之间，响应于发动机消耗燃料，储存在气体燃料箱中的气体燃料的压力被进一步减小。进气道气体燃料喷射器保持激活，第一档升档至第二档的安排未变化，液力变矩器离合器被锁定的车辆速度保持相同，且液体燃料利用系数保持相同。

在时间T2处，储存在气体燃料箱中的气体燃料的压力被减小至低于阈值水平504。结果，激活的气体燃料喷射器保持进气道燃料喷射器，但是由于有充足的液体燃料可用(未示出)来运转发动机，气体燃料喷射被停止。进一步地，第一档进行升档至第二档的车辆速度被降低至其之前水平。同样，响应于转换以仅仅喷射液体燃料，液力变矩器离合器被锁定的车辆速度被降低至其之前水平。液体燃料利用系数被增加，使得发动机仅仅被供应液体燃料。

在时间T3处，气体燃料储存箱被再加注。结果，激活的气体燃料喷射器被变换为直接喷射。直接气体燃料喷射器被激活，进气道气体燃料喷射器被停用，并且响应于气体燃料箱被加注至高于502的水平液体燃料利用系数被减小，使得供应至发动机的液体燃料部分被降低。第一档进行升档至第二档的车辆速度处于与只有液体燃料被喷射入发动机时的水平相同的水平。同样，液力变矩器离合器被锁定的车辆速度被保持在与只有液体燃料被喷射入发动机时的水平相同的水平。

因而，响应于储存在气体燃料箱中的燃料的压力，燃料喷射器类型、换档安排以及液力变矩器锁定安排被调节。通过从直接气体燃料喷射改变至进气道气体燃料喷射，由于气体燃料在较低的燃料压力下可以被进气道喷射，所以储存在气体燃料箱中的更大量的气体燃料可以被利用；然而，由于一部分汽缸容积被从发动机空气进气装置吸入汽缸的气体燃料占用，所以发动机扭矩的量和可利用的功率可以被降低。此外，当使用气体进气道燃料喷射时，调节变速装置换挡安排和液力变矩器里离合器锁定安排允许发动机产生附加的功率，使得换档后或液力变矩器被锁定后发动机产生小于期望功率存在较小的可能性。

现在参考图6，其示出了根据图8的方法的示例车辆运转顺序。图6的顺序可以经由图8的方法和图1、图2和图4所示的系统被提供。图6包括类似于图5的曲线图的曲线图(图6的第二曲线图除外)，图6的第二曲线图是气体燃料泵状态而非燃料喷射类型随时间变化的曲线图。因此，为简洁起见，类似于图5的曲线图的图6的曲线图的描述不再重复。然而，来自图5的变量的描述适用于图6的相同的变量。

自图6的顶部的第二曲线图是气体燃料泵状态随时间变化的曲线图。当迹线处于较高水平时，气体燃料泵被激活。当迹线处于较低水平时，气体燃料泵被停用。

在时间T10处，储存在气体燃料箱中的气体燃料的压力处于较高水平。响应于储存在气体燃料箱中的气体燃料的压力，气体燃料泵未被激活。第一档升档至第二档被安排的车辆速度处于标准车辆速度。液力变矩器离合器被锁定的车辆速度被安排在标准车辆速度。液体燃料利用系数处于较低水平并且其指示发动机循环期间只有包含液体燃料的总燃料量的一小部分被供应至发动机。

在时间T10和时间T11之间，响应于发动机消耗燃料，储存在气体燃料箱中的气体燃料的压力被降低。气体燃料泵保持激活，第一档升档至第二档的安排未变化，液力变矩器离合器被锁定的车辆速度保持相同，且液体燃料利用系数保持相同。

在时间T11处，储存在气体燃料箱中的气体燃料的压力被降低至小于阈值水平502。因此，激活的气体燃料喷射泵被激活，使得在足够的压力下气体燃料被供应至直接喷射器以进入汽缸。由于发动机转速可以由气体燃料泵的流量能力限制，所以第一档进行升档至第二档的车辆速度被降低。同样，在气体燃料泵被激活时，由于发动机转速可以被限制，所以液力变矩器离合器被锁定的车辆速度被降低。此外，液体燃料利用系数被增加，使得发动机循环期间包含液体燃料的总燃料量的更大部分被供应至发动机。

在时间T11和时间T12之间，响应于发动机消耗燃料，储存在气体燃料箱中的气体燃料的压力被进一步降低。气体燃料泵保持激活，第一档升档至第二档的安排未变化，液力变矩器离合器被锁定的车辆速度保持相同，且液体燃料利用系数保持相同。

在时间T12处，储存在气体燃料箱中的气体燃料的压力被减小至低于阈值水平504。结果，气体燃料泵被停用(未示出)且液体燃料部分被增加，使得发动机被仅仅供应液体燃料。此外，当气体燃料泵没有激活时，第一档进行升档至第二档的车辆速度被增加至其之前水平。同样，响应于转换以仅仅喷射液体燃料，液力变矩器离合器被锁定的车辆速度被增加至其之前水平。

在时间T13处，气体燃料储存箱被再加注。结果，直接气体燃料喷射器被激活且液体燃料利用系数被降低，使得供应至发动机的液体燃料部分被降低。以此方式，响应于气体燃料箱被加注至大于502的压力，气体燃料喷射和液体燃料喷射被调节。第一档进行升档至第二档的车辆速度处于与气体燃料箱被充满至大于502的压力时的水平相同的水平。同样，液力变矩器离合器被锁定的车辆速度被保持在与气体燃料箱被充满至大于502的压力时的水平相同的水平。

因而，响应于储存在燃料箱中的气体燃料的压力，气体燃料泵可以被激活和停用。通过运转气体燃料泵，在较低压力下的气体燃料能够被转换成适于直接喷射的高压气体燃料。然而，在一些示例中，气体燃料流率可以被限制，使得调节换档安排和液力变矩器锁定安排以在较低车辆速度下换挡和锁定可以是期望的。

现在参考图7，其示出了一种用于运转车辆的方法。该方法可以作为储存在非临时性存储器中的可执行指令被并入图1-3的系统中。图7的方法可以提供图5所示的运转顺序。

在702处，方法700确定发动机状况和燃料箱状况。发动机状况可以包括但不限于发动机转速、驾驶员需求扭矩、当前喷射的燃料类型以及发动机温度。燃料箱状况可以包括但不限于储存在燃料箱中的燃料水平或燃料量、燃料温度、燃料压力、燃料泵状态(例如，开或关)以及燃料输送路径(例如，进气道喷射/直接喷射)。在发动机状况和燃料箱状况被确定后，方法700前进至704。

在704处，方法700判断气体燃料箱压力是否小于(L.T.)第一阈值压力。第一阈值压力可以表示用于克服汽缸压力的燃料压力以便在直接喷射燃料至汽缸时允许燃料进入汽缸。进一步地，第一阈值压力可以随着发动机工况(例如，燃料喷射正时、发动机转速和需求扭矩)改变。如果方法700判断气体燃料箱压力低于第一阈值压力，答案为是，并且方法700前进至706。否则，答案为否，并且方法700前进至708。

在706处，方法700停用直接气体燃料喷射器(DI)并激活进气道或进气歧管气体燃料喷射器(PFI)。进气道或进气歧管气体喷射器被激活，使得气体燃料可以被供应至发动机汽缸，即使当气体燃料箱中的压力太低而不能支持直接喷射时。结果，与如果发动机仅使用直接气体燃料喷射运转相比较，车辆的驾驶范围可以被扩展。在进气道气体燃料喷射器被激活后，方法700前进至710。

此外，当方法700从气体直接燃料喷射变换为气体进气道或进气歧管喷射时，方法700调节发动机怠速、变速装置换档安排以及液力变矩器锁定安排。在一种示例中，当气体进气道燃料喷射被激活而气体直接燃料被停用时，发动机怠速被增加。发动机怠速增加的量可以基于被喷射的气体燃料的类型。例如，如果方法700从气体燃料直接喷射改变至气体燃料进气道喷射，怠速可以增加200RPM。通过增加怠速，从扭矩增加被请求的时间开始增加发动机扭矩直到发动机产生请求的扭矩所需要的时间量可以被减少。较高的怠速增加了每秒燃烧事件的次数。因此，由于每次燃烧事件均提供扭矩并且较高怠速每秒产生更多次数的燃烧事件，即使一部分的汽缸容积由气体燃料而不是空气取代，发动机扭矩能够被快速增加。此外，响应于在较低大气压力下运转发动机，发动机怠速可以被进一步增加。例如，如果发动机在增加的高度处运转，当使用气道喷射的气体燃料运转发动机时，发动机怠速可以被进一步增加以改善发动机的扭矩响应。

变速装置换档安排也基于气体燃料喷射的方法被调整。例如，如果发动机从直接气体燃料喷射变换为气体进气道喷射，每次进行变速装置升档的车辆速度被增加。因而，在第一发动机扭矩需求下的第一档升档至第二档可以从16千米/小时(Kph)的车辆速度增加至22Kph的车辆速度，使得在变速装置换挡后，发动机转速可以被维持在较高转速处。在当气体燃料被气道喷射入发动机的时间段期间，与如果变速装置在较低车辆速度下换挡相比，在换挡后的较高转速下运转发动机可以允许发动机产生更多功率并提供改善的性能。用于较高变速装置档位的升档安排可以被类似地调整。降档安排也可以被调节，使得与使用气体燃料直接喷射的发动机和车辆在类似状况下运转时相比，使用气体燃料气道喷射的变速装置在较高车辆速度下降档。例如，当发动机使用气体进气道燃料喷射被运转时，第三档降档至第二档可以在车辆速度48Kph处被安排，而当发动机使用气体直接燃料喷射被运转时，第三档降档至第二档可以在车辆速度42Kph处被安排。用于其他变速装置档位的降档安排可以被类似地调节。

在一些示例中，其中档位进行升档和降档的发动机或车轮扭矩也可以类似于车辆速度升档换档被调节的方式被调节。例如，如果当气体燃料被直接喷射入发动机时，发动机变速装置从第一档升档至第二档被安排在16Kph和65N·m的驾驶员需求扭矩或车轮扭矩处，当气体燃料被进气道喷射至发动机时，同样的第一档升档至第二档可以被安排在22Kph和80N·m的驾驶员需求扭矩或车轮扭矩处。类似的换挡安排可以被应用于所有的变速装置档位。

变速装置液力变矩器锁定安排也可以基于气体燃料喷射的方法被调节。例如，如果发动机从直接气体燃料喷射变换为气体进气道喷射，液力变矩器进行锁定的车辆速度(或发动机转速)可以被增加。因而，当发动机接收进气道喷射的气体燃料而变速装置在第四档时，液力变矩器锁定可以针对车辆速度88Kph而被安排。另一方面，当发动机接收直接喷射的气体燃料而变速装置在第四档时，液力变矩器锁定可以针对车辆速度80Kph而被安排。增加的液力变矩器锁定速度允许发动机转速在液力变矩器被锁定后处于较高转速，使得发动机可以在发动机具有生产更多功率的能力的转速下被运转。因此，与如果发动机在较低的转速下运转并接收经由气体进气道燃料喷射的燃料相比，发动机可以在较短的时间内提供更多功率。然而，在一些示例中，液力变矩器离合器可以保持打开，并且进气道气体喷射被启用，使得液力变矩器推进器速度和发动机转速可以大于如果液力变矩器离合器被锁定的速度，从而改善发动机的性能。

此外，在一些示例中，响应于驾驶员需求扭矩或车轮扭矩超过阈值扭矩，在发动机循环期间供应至发动机的一部分液体燃料可以被增加。通过当气体燃料是进气道喷射时增加液体燃料部分，即使当气体燃料可以被来自发动机汽缸的一些空气取代时，也可能增加发动机扭矩输出。

在710处，方法700判断气体燃料箱压力是否小于(L.T.)第二阈值压力。第二阈值压力小于第一阈值压力。如果是这样，答案为是，并且方法700前进至712。否则，答案为否，并且方法700前进至714。

在712处，方法700使用保留在气体和液体燃料箱中的燃料以扩展车辆的驾驶范围，即使当储存在气体和液体燃料箱中的燃料量低时。在一种示例中，方法700选择燃料类型以使用基于具有最大储存燃料量的燃料箱的燃料运转发动机。例如，如果气体燃料箱是四分之一满且液体燃料箱是八分之一满，方法700选择气体燃料以运转发动机并经由进气道气体燃料喷射器喷射气体燃料。在一种示例中，方法700对于预定的持续时间(例如，时间量或行进距离)使用选择的燃料运转发动机并然后变换至之前未选择的燃料。例如，如果气体燃料首先被选择，则使用气体燃料运转发动机十分钟并然后变换为使用液体燃料运转发动机十分钟并然后使用气体燃料运转发动机另十分钟。如果在使用一种燃料运转发动机时发动机损失功率，那么发动机变换至另一种燃料并继续在选定的燃料下运转直到车辆被加燃料或燃料耗尽。在选择运转发动机使用的燃料后，方法700退出。

在708处，方法700激活直接气体燃料喷射器并停用进气道或进气歧管气体燃料喷射器。在当进气门关闭时的发动机的压缩冲程期间，直接气体燃料喷射器被激活，使得气体燃料可以被供应至发动机汽缸。结果，因为汽缸中的空气未被气体燃料取代，所以由于气体燃料喷射导致的发动机功率损失可以被降低。在直接气体燃料喷射器被激活后，方法700前进至714。

进一步地，当方法700从气体进气道喷射变换为气体直接喷射时，方法700判断发动机怠速、变速装置换档安排以及液力变矩器锁定安排。具体地，当气体直接喷射被激活而气体进气道燃料喷射被停用时，发动机怠速被降低。发动机怠速降低的量可以基于被喷射的气体燃料的类型。例如，如果方法700从气体燃料进气道喷射变换为气体燃料直接喷射，怠速可以被降低200RPM。通过降低怠速，可能降低怠速状况下发动机燃料消耗。

变速装置换档安排也基于气体燃料喷射的方法被调整。具体地，如果发动机从进气道气体燃料喷射变换为气体直接喷射，每次变速装置进行档位升档的车辆速度可以被降低。因而，在第一发动机扭矩需求下第一档升档至第二档可以从车辆速度22千米/小时(Kph)降低至车辆速度16Kph，使得在变速装置换档后发动机转速可以被维持在较低转速。在气体燃料被喷射至发动机的时间段期间，与如果变速装置在较高车辆速度下被换挡相比，换挡后在较低转速下运转发动机可以允许发动机运转在较低燃料消耗水平下。用于较高变速装置档位的升档安排可以被类似地调整。降档安排也可以被调节，使得与当发动机和车辆使用气体燃料进气道喷射在类似的状况下被运转时相比，当使用气体燃料直接喷射时，变速装置在较低车辆速度下降档。例如，当发动机使用气体直接燃料喷射运转时，第三档降档至第二档可以被安排在车辆速度为42Kph处，以及当发动机使用气体进气道燃料喷射运转时，第三档降档至第二档可以被安排在车辆速度为48Kph处。用于其他变速装置档位的降档安排可以被类似地调节。

变速装置液力变矩器锁定安排也可以基于气体燃料喷射的方法被调节。例如，如果发动机从进气道气体燃料喷射变换至气体直接喷射，液力变矩器进行锁定的车辆速度(或发动机转速)被降低。因而，当发动机接收直接喷射的气体燃料而变速装置在第四档时，液力变矩器锁定可以针对车辆速度80Kph而被安排。另一方面，当发动机接收进气道喷射的气体燃料而变速装置在第四档时，液力变矩器锁定可以针对车辆速度88Kph而被安排。降低液力变矩器锁定速度允许发动机转速在液力变矩器被锁定后处于可以改善燃料经济性的较低转速。

在714处，方法700判断液体燃料储存箱中的燃料水平或燃料量是否小于(L.T.)阈值水平或阈值量。如果是这样，答案为是，并且方法700前进至716。否则，答案为否，并且方法700前进至718。

在716处，方法700停用液体燃料的喷射。液体燃料可以被停用直到液体燃料箱被再加注或直到储存在气体燃料箱中的气体燃料的压力小于第二阈值水平。在液体燃料被停用后，方法700前进至710。

在718处，方法700判断期望的驾驶员需求扭矩是否大于(G.T.)阈值扭矩且气体进气道燃料喷射被激活。如果方法700判断进气道或进气歧管气体燃料喷射是激活的且驾驶员需求扭矩大于阈值扭矩，答案为是，并且方法700前进至720。否则，答案为否，并且方法700前进至722。

在720处，方法700增加输送至发动机的总燃料量的液体部分。例如，如果输送至发动机的总燃料量由质量10％的液体燃料和质量90％的气体燃料组成，液体燃料质量可以被增加至总燃料质量的15％。在另一些示例中，可以基于能量密度而不是燃料质量增加燃料部分。例如，如果液体燃料在发动机循环中供应提供至发动机的20％的能量，则供应的液体能量可以在发动机循环期间被增加至供应至发动机的25％的能量(例如，用于四冲程发动机的两次发动机旋转)。在一种示例中，在汽缸循环期间供应至发动机的燃料的液体部分被增加预定量(例如，5％)。在液体燃料部分已被增加后，方法700退出。

在722处，方法700判断发动机当前是否是爆震受限的。在一种示例中，方法700基于预定的发动机爆震限制判断发动机是爆震受限的，发动机爆震限制基于发动机转速和负荷被储存。在另一些示例中，方法700基于爆震传感器的输出判断发动机当前是否是爆震受限的。如果方法700判断发动机是爆震受限的，答案为是，并且方法700前进至723。否则，答案为否，并且方法700前进至724。

在723处，方法700增加供应至发动机的、具有较高有效辛烷值的燃料部分。燃料的有效辛烷值基于喷射的燃料和喷射路径(例如，直接喷射或进气道喷射)。例如，由于经由直接喷射和喷射正时的改善的充气冷却，气体燃料可以具有130RON有效进气道喷射辛烷值和140RON有效直接喷射辛烷值。另一方面，液体燃料可以具有89的辛烷值。因此，供应至发动机的气体燃料部分被增加。例如，气体燃料部分可以在发动机循环期间从被供应至发动机的燃料总量的80％被增加至85％。在具有较高有效辛烷值的燃料部分被增加后，方法700退出。

供应至发动机的每种燃料的基本部分可以凭经验确定并储存在存储器中。基本燃料部分可以基于发动机转速和负荷或请求扭矩被索引。例如，在1500RPM和0.2负荷下，在发动机循环期间供应至发动机的燃料可以由95％气体燃料和5％液体燃料组成。气体燃料部分可以随着发动机负荷的增加而降低，而对于液体燃料部分反之亦然。

在724处，方法700判断各种燃料的相对成本是否是已知的。在一种示例中，驾驶员可以经由键盘或用户界面向控制器12输入液体燃料和气体燃料的成本。在另一些示例中，因特网或燃料泵可以经由无线界面向控制器12供应燃料成本信息。如果供应至发动机的每种燃料的成本均是已知的，答案为是，并且方法700前进至725。否则，答案为否，并且方法700前进至726。

在725处，方法700增加供应至发动机的较低成本燃料的燃料部分。在一种示例中，每种燃料的成本基于供应至发动机的燃料成本和能量被转换为汽油加仑当量(GGE)。例如，可以确定预定质量的气体燃料具有与一加仑汽油等量的能量。预定气体燃料质量然后乘以每单位质量成本以确定气体燃料的GGE价格。一旦每种燃料的GGE成本被确定，方法700增加供应至发动机的低成本燃料相对于供应至发动机的总燃料的部分量。供应至发动机的低成本燃料的部分增加可以是上达至预定极限的预定量。例如，如果供应至发动机的气体燃料比供应至发动机的液体燃料便宜10％，则气体燃料部分可以被增加上达至最大增加20％的5％。在具有较低成本的燃料部分被增加后，方法700退出。

在726处，方法700判断发动机当前是否被节流多于预定量。在一种示例中，方法700基于进气歧管压力判断发动机是否被节流。如果进气歧管压力低于预定量，可以确定发动机被节流多于预定量。如果方法700判断发动机被节流多于预定量，答案为是，并且方法700前进至727。否则，答案为否，并且方法700前进至728。

在727处，方法700增加供应至发动机的气体进气道或进气歧管喷射的燃料部分。进一步地，如果当前发动机利用气体燃料被直接喷射，进气道气体燃料喷射可以被激活。进气道或进气歧管喷射的气体燃料的部分可以被增加上达至阈值量(例如，95％)的预定量(例如，5％)。通过增加进气道或进气歧管喷射的燃料的一部分或部分，发动机可以被较少节流而运转，使得发动机泵送损失可以被降低。注意，与当发动机在同一发动机转速和扭矩需求下是直接气体燃料喷射的相比，随着进气道喷射的气体燃料部分增加，发动机节气门可以被打开以提供等量扭矩和空燃比。在气体进气道喷射燃料部分被增加后，方法700退出。

在728处，方法700判断储存在车载车辆上的燃料的碳强度/浓度是否是已知的。碳强度可以被称为来自燃料的相对于燃料中能量的二氧化碳排放物的质量。例如，CNG通常为每兆焦能量具有62g二氧化碳，而汽油通常为每兆焦能量具有73g二氧化碳。在一种示例中，储存在车辆中的燃料的碳强度可以基于经由无线发送器从因特网或燃料加注站供应的信息。如果方法700判断储存在车辆内的燃料的相对碳强度是已知的，答案为是，并且方法700前进至729。否则，方法700退出。

在729处，方法700增加供应至发动机的较低碳燃料的部分。例如，如果储存在车辆中的液体燃料每克燃料具有X克碳且储存在车辆中的气体燃料每克燃料具有(X-Y)克碳，方法700增加在发动机循环期间供应的燃料总量中的部分气体燃料部分。气体燃料部分可以被增加上达至极限的预定量。例如，在发动机循环期间，供应至发动机的气体燃料部分可以从25％增加至35％。在发动机循环期间供应至发动机的低碳燃料的部分被增加后，方法700退出。

因而，图7的方法提供了一种发动机运转方法，其包含：响应于储存在燃料箱中的气体燃料的压力超过阈值水平，向发动机直接喷射气体燃料；以及响应于储存在燃料箱中的气体燃料的压力低于阈值水平，增加发动机的怠速并喷射气体燃料至发动机空气进气装置。

在一种示例中，该方法包括其中发动机以第一怠速运转，并且燃料被直接喷射至发动机，其中发动机以第二怠速运转，并且燃料被发动机空气进气喷射，并且其中第一怠速小于第二怠速。该方法还包含响应于储存在燃料箱中的气体燃料的压力大于阈值水平降低发动机的怠速。该方法还包含响应于期望发动机扭矩超过阈值水平在发动机循环期间增加供应至发动机的燃料总量中的液体燃料部分。该方法还包含响应于激活发动机空气进气喷射器在发动机循环期间增加供应至发动机的燃料总量中的液体燃料部分。该方法包括其中发动机空气进气喷射气体燃料包括将气体燃料喷射入发动机进气歧管。该方法包括其中发动机空气进气喷射气体燃料包括将气体燃料喷射入汽缸进气道。

图7的方法还提供了一种发动机运转方法，其包含：响应于储存在燃料箱中的气体燃料的压力超过阈值水平直接喷射气体燃料至发动机；以及响应于储存在燃料箱中的气体燃料的压力小于阈值水平，增加发动机的怠速、调节液力变矩器离合器锁定以及发动机空气进气喷射气体燃料至发动机。该方法包括其中液力变矩器离合器被保持打开状态而不锁定，并且发动机空气进气喷射气体燃料。该方法包括其中直接喷射气体燃料被停用，并且发动机空气进气喷射气体燃料。该方法还包括其中发动机空气进气喷射气体燃料被停用，并且直接喷射气体燃料。该方法包括响应于储存在燃料箱中的气体燃料的量小于阈值水平，其中调节液力变矩器离合器锁定包括增加液力变矩器离合器被锁定的车辆速度。该方法还包含响应于期望发动机扭矩超过阈值水平，在发动机循环期间增加供应至发动机的燃料总量中的液体燃料部分。

现在参考图8，其示出了一种用于运转车辆的方法。该方法可以作为储存在非临时存储器中的可执行指令被并入图1-2和图4的系统。图8的方法可以提供图6示出的运转顺序。

在802处，方法800确定发动机状况和燃料箱状况。发动机状况可以包括但不限于发动机转速、驾驶员需求扭矩、当前喷射的燃料类型以及发动机温度。燃料箱状况可以包括但不限于储存在燃料箱中的燃料水平或燃料量、燃料温度、燃料压力、燃料泵状态(例如，开或关)以及燃料输送路径(例如，进气道喷射/直接喷射)。在发动机状况和燃料箱状况被确定后，方法800前进至804。

在804处，方法800判断气体燃料箱压力是否小于(L.T.)第一阈值压力。第一阈值压力可以表示在汽缸的压缩冲程期间将燃料直接引入汽缸的燃料压力。进一步地，第一阈值压力可以随着发动机工况(例如，发动机转速和需求扭矩)改变。如果方法800判断气体燃料箱压力低于第一阈值压力，答案为是，并且方法800前进至806。否则，答案为否，并且方法800前进至808。

在806处，方法800激活气体燃料泵以增加供应至直接喷射器的燃料的压力。气体燃料泵与图4示出的气体燃料储存箱气动连通。气体燃料泵可以经由控制阀供应气体燃料至直接喷射器。在一种示例中，控制阀可以是在气体燃料储存箱输出和气体燃料泵输出之间选择的三通阀。气体燃料泵可以向蓄积器箱供应加压气体燃料并且来自蓄积器箱的输出可以被引导至直接燃料喷射器。根据燃料泵出口处的压力和/或蓄积器中的压力，气体燃料泵可以被选择地激活和停用。在气体燃料泵具有可变泵送能力的示例中，当蓄积器中的压力处于或高于期望压力时，泵的能力可以降低。当蓄积器中的压力低于期望压力时，气体燃料泵的能力可以被增加。蓄积器的出口处的压力可以经由压力稳压器被调节。

在一些示例中，气体燃料泵可以被定尺寸以额定的负荷运转发动机。然而，在另一些示例中，气体燃料泵可以使用小于燃料流率的输出能力被定尺寸以使用稍微富集的空燃比全负荷运转发动机(例如，比化学较量比富集的0.15空燃比)。

变速装置换挡安排也可以基于气体燃料泵的激活状态和储存在气体燃料储存箱中的气体燃料的量被调节。例如，如果气体燃料泵被激活，每次变速装置进行档位升档的发动机转速可以被降低以避免超过气体燃料泵的流量能力。因而，在第一发动机扭矩需求下的第一档升档至第二档可以将车辆速度从22千米/小时(Kph)被降低至16Kph，使得气体燃料流率可以被降低。在一些示例中，节气门打开量或凸轮正时或升压压力可以被调节以限制发动机空气流量和扭矩，使得较小能力的气体燃料泵可以供应气体燃料至发动机。针对较高变速装置档位的升档安排可以类似地被调节。降档安排也可以被调节，使得当与发动机可以被供应气体燃料而不使用气体燃料泵时比较，当使用气体燃料泵运转发动机时，变速装置在较低车辆速度下降档。例如，当发动机使用气体燃料泵被运转时，第三档降档至第二档可以在42Kph的车辆速度下被安排，并且当发动机不使用气体燃料泵被运转时，第三档降档至第二档可以在48Kph的车辆速度下被安排。用于其他变速装置档位的降档安排可以被类似地调节。

变速装置液力变矩器锁定安排也可以基于气体燃料泵的运转状态被调节。例如，如果发动机从不使用气体燃料泵运转变换为使用气体燃料泵运转，液力变矩器进行锁定的车辆速度(或发动机转速)可以被降低以避免超过气体燃料泵的流量能力。因而，当发动机经由气体燃料泵接收气体燃料并且变速装置处于第四档时，液力变矩器锁定可以针对80Kph的车辆速度被安排。另一方面，当发动机从气体燃料箱直接接收气体燃料并且变速装置处于第四档时，液力变矩器锁定可以针对88Kph的车辆速度被安排。在液力变矩器被锁定后，降低液力变矩器锁定速度允许发动机转速处于较低转速，使得发动机可以在较低转速下运转以降低气体燃料流率。

在810处，方法800判断气体燃料箱压力是否小于(L.T.)第二阈值压力。第二阈值压力小于第一阈值压力。如果是这样，答案为是，并且方法800前进至812。否则，答案为否，并且方法800前进至814。

在812处，方法800使用保留在气体燃料箱和液体燃料箱中的燃料以扩展车辆的驾驶范围，即使当储存在气体燃料箱和液体燃料箱中的燃料量低时。在一种示例中，方法800选择燃料类型以使用基于具有最大储存燃料量的燃料箱的燃料运转发动机。例如，如果气体燃料箱是四分之一满而液体燃料箱是八分之一满，方法800选择气体燃料以运转发动机并经由进气道气体燃料喷射器喷射气体燃料。在一种示例中，方法800使用选择的燃料运转发动机预定的持续时间(例如，时间量或行进距离)并然后变换至之前未选择的燃料。例如，如果首先选择气体燃料，使用气体燃料运转发动机十分钟并然后变换为使用液体燃料运转发动机十分钟并然后使用气体燃料运转发动机另十分钟。如果在使用一种燃料运转发动机时发动机损失功率，那么发动机变换至另一种燃料并继续在选定的燃料下运转发动机直到车辆被加燃料或燃料耗尽。在选择运转发动机使用的燃料后，方法800退出。

在808处，方法800停用气体燃料泵并从气体燃料储存箱直接向发动机供应气体燃料而不使用气体燃料泵。在直接气体燃料喷射器被激活后，方法800前进至814。

进一步地，当方法800切断气体燃料泵时，方法800可以调节变速装置换档安排和液力变矩器锁定安排。具体地，变速装置换档安排也可以基于气体燃料泵的运转状态被调节。具体地，如果发动机从使用气体燃料泵运转变换为不使用气体燃料泵运转，每次变速装置进行换档的车辆速度可以被增加。因而，在第一发动机扭矩需求下的第一档升档至第二档可以从16千米/小时(Kph)增加至22Kph的车辆速度，使得发动机功率输出可以被增加(如果需要)。用于较高变速装置档位的升档安排可以被类似地调节。由于气体燃料泵不限制至发动机的燃料流量，所以节气门打开量可以被允许充分打开。降档安排也可以被调节，使得与当发动机和车辆使用气体燃料泵在相似状况下运转时相比，不使用气体燃料泵运转时的变速装置在较高车辆速度下降档。例如，当发动机不使用气体燃料泵运转时，第三档降档至第二档可以在48Kph的车辆速度下被安排，并且当发动机使用气体燃料泵运转时，第三档降档至第二档可以在42Kph的车辆速度下被安排。用于其他变速装置档位的降档安排可以被类似地调节。

变速装置液力变矩器锁定安排也可以基于停止气体燃料泵被调节。例如，如果从使用气体燃料泵运转发动机变换为不使用气体燃料泵运转发动机，液力变矩器进行锁定的车辆速度可以被增加。因而，当发动机接收气体燃料而不使用气体燃料泵并且变速装置处于第四档时，液力变矩器锁定可以针对88Kph的车辆速度被安排。另一方面，当发动机接收来自气体燃料泵的气体燃料并且变速装置处于第四档时，液力变矩器锁定可以针对80Kph的车辆速度被安排。在液力变矩器被锁定后，增加液力变矩器锁定速度允许发动机处于较高转速，使得发动机可以在其中发动机的最大扭矩能力被增加的发动机转速下被运转。

在814处，方法800判断液体燃料储存箱中的燃料水平或燃料量是否小于(L.T.)阈值水平或阈值量。如果是这样，答案为是，并且方法800前进至816。否则，答案为否，并且方法800前进至818。

在816处，方法800停用液体燃料的喷射。液体燃料可以被停用直到液体燃料箱被再加注或直到储存在气体燃料箱中的气体燃料的压力小于第二阈值水平。在液体燃料被停用后，方法800前进至810。

在818处，方法800判断气体燃料流率是否大于(G.T.)阈值流率并且气体燃料泵被激活。如果方法800判断气体燃料流率大于阈值流率且气体燃料泵是激活的，答案为是，并且方法800前进至820。否则，答案为否，并且方法800前进至822。

在820处，方法800增加输送至发动机的燃料总量的液体部分。在一种示例中，在汽缸循环期间供应至发动机的燃料的液体部分被增加预定量(例如，5％)。在液体燃料部分被增加后，方法800退出。

在822处，方法800判断发动机当前是否是爆震受限的。在一种示例中，方法800基于预定的发动机爆震限制判断发动机是爆震受限的，发动机爆震限制基于发动机转速和负荷被储存。在另一些示例中，方法800基于爆震传感器的输出判断发动机当前是否是爆震受限的。如果方法800判断发动机是爆震受限的，答案为是，并且方法800前进至823。否则，答案为否，并且方法800前进至824。

在823处，方法800增加供应至发动机的、具有较高有效辛烷值的燃料部分。燃料的有效辛烷值基于喷射的燃料和喷射路径(例如，直接喷射或进气道喷射)。例如，由于经由直接喷射和喷射正时的改善的充气冷却，气体燃料可以具有130RON的有效气道喷射辛烷值和140RON的有效直接喷射辛烷值。另一方面，液体燃料可以具有89的辛烷值。因此，供应至发动机的气体燃料部分被增加。例如，气体燃料部分可以在发动机循环期间从被供应至发动机的燃料总量的80％增加至燃料总量的85％。在具有较高有效辛烷值的燃料部分被增加后，方法800退出。

在824处，方法800判断各种燃料的相对成本是否是已知的。在一种示例中，驾驶员可以经由键盘或用户界面向控制器12输入液体燃料和气体燃料的成本。在另一些示例中，因特网或燃料泵可以经由无线界面向控制器12供应燃料成本信息。如果供应至发动机的每种燃料的成本均是已知的，答案为是，并且方法800前进至825。否则，答案为否，并且方法800前进至826。

在825处，方法800增加供应至发动机的较低成本燃料的燃料部分。在一种示例中，每种燃料的成本基于供应至发动机的燃料成本和能量被转换为汽油加仑当量(GGE)。例如，可以确定预定质量的气体燃料具有与一加仑汽油等量的能量。预定气体燃料质量然后乘以每单位质量成本以确定气体燃料的GGE价格。一旦每种燃料的GGE成本被确定，方法800增加供应至发动机的低成本燃料相对于供应至发动机的总燃料的部分量。供应至发动机的低成本燃料的部分增加可以是上达至预定极限的预定量。例如，如果供应至发动机的气体燃料比供应至发动机的液体燃料便宜10％，气体燃料部分可以被增加上达至最大增加20％的5％。在具有较低成本的燃料部分被增加后，方法800退出。

在826处，方法800判断发动机当前是否被节流多于预定量。在一种示例中，方法800基于进气歧管压力判断发动机是否被节流。如果进气歧管压力低于预定量，可以确定发动机被节流多于预定量。如果方法800判断发动机被节流多于预定量，答案为是，并且方法800前进至827。否则，答案为否，并且方法800前进至828。

在827处，方法800增加被供应至发动机的气体进气道或进气歧管喷射的燃料的部分。进一步地，如果当前发动机使用气体燃料被直接喷射，进气道气体燃料喷射可以被激活。进气道或进气歧管喷射的气体燃料的部分可以被增加上达至阈值量(例如，95％)的预定量(例如，5％)。通过增加进气道或进气歧管喷射的燃料的一部分或部分，发动机可以被较少节流而运转，使得发动机泵送损失可以被降低。注意，与发动机在相同的发动机转速和扭矩需求下是直接气体燃料喷射的相比，随着进气道喷射的气体燃料的部分增加，发动机节气门可以被打开以提供等量扭矩和空燃比。在气体进气道喷射燃料部分被增加后，方法800退出。

在828处，方法800判断储存在车载车辆上的燃料的碳强度是否是已知的。碳强度可以被称为来自燃料的相对于燃料中的能量的二氧化碳排放物的质量。在一种示例中，储存在车辆中的燃料的碳强度可以基于经由无线发送器从因特网或燃料加注站供应的信息。如果方法800判断储存在车辆内的燃料的相对碳强度是已知的，答案为是，并且方法800前进至829。否则，方法800退出。

在829处，方法800增加供应至发动机的较低碳燃料部分。例如，如果储存在车辆中的液体燃料每克燃料具有X克碳而储存在车辆中的气体燃料每克燃料具有(X-Y)克碳，方法800在发动机循环期间增加供应的燃料总量中的部分气体燃料部分。气体燃料部分可以被增加上达至极限的预定量。在发动机循环期间供应至发动机的低碳燃料的部分被增加后，方法800退出。

因而，图8的方法提供了一种发动机运转的方法，其包含：响应于储存在燃料箱中的气体燃料的压力超过阈值压力，向发动机直接喷射气体燃料；以及仅当储存在燃料箱中的气体燃料的压力小于或等于阈值水平时，激活气体燃料泵。该方法包括其中响应于储存在燃料箱中的气体燃料的压力超过阈值压力，直接喷射器被供应来自燃料箱而非气体燃料泵的燃料。

在一种示例中，该方法包括其中响应于储存在燃料箱中的气体燃料的压力小于或等于阈值水平从气体燃料泵向直接喷射器供应燃料。该方法还包含三通阀和响应于储存在燃料箱中的气体燃料的压力调节三通阀的状态。该方法还包含调节气体燃料泵的输出至期望压力。该方法包括其中阈值压力随发动机工况而变化。

图8的方法还提供了一种发动机运转的方法，其包含：响应于储存在燃料箱中的气体燃料的压力超过阈值压力，向发动机直接喷射气体燃料；以及响应于储存在燃料箱中的气体燃料的压力小于或等于阈值压力，激活气体燃料泵、调节液力变矩器离合器锁定以及调节变速装置换档安排。该方法包括其中调节变速装置换档安排包括调节变速装置换档的车辆速度。该方法包括其中响应于激活气体燃料泵变速装置换档的车辆速度被降低。该方法包括其中调节液力变矩器离合器锁定包括调节液力变矩器离合器锁定的车辆速度。

在一些示例中，该方法包括其中响应于激活气体燃料泵液力变矩器锁定的车辆速度被降低。该方法还包含调节三通阀的运转状态，该三通阀与气体燃料泵和燃料箱流体连通。该方法包括其中气体燃料泵供应燃料至直接喷射器。该方法包括其中直接喷射器经由燃料箱供应气体燃料而不使燃料流过气体燃料泵。

本领域的普通技术人员应当理解，图7和图8中描述的方法可以代表任何数量的处理策略中的一个或多个，如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所说明的各种步骤或功能可以按说明的顺序执行、并行地被执行或者在一些情况下被省略。同样，实现本文描述的目标、特征和优点，处理的顺序不是必须要求的，而是为了便于说明和描述而提供。尽管未明确说明，根据所用的具体策略，本领域的技术人员可以认识到，一个或多个说明性的步骤或功能可以重复执行。另外，所述动作、操作、方法和/或功能可以以图形化的表示有待编入发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非临时性存储器中的代码。

描述到此结束。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域的技术人员在阅读本说明书时应当想到许多变体和修改。例如，使用天然气、汽油、柴油或可替代燃料配置运转的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机能够使用本描述以获益。

Claims (20)

1.一种发动机运转方法，所述方法包含：

响应于储存在气体燃料箱中的气体燃料的压力超过阈值压力，向发动机直接喷射气体燃料；以及

仅当储存在所述气体燃料箱中的气体燃料的所述压力小于或等于所述阈值水平时，激活气体燃料泵。

2.根据权利要求1所述的方法，其中响应于储存在所述燃料箱中的气体燃料的所述压力超过所述阈值压力，直接喷射器被供应来自所述燃料箱而非所述气体燃料泵的燃料。

3.根据权利要求2所述的方法，其中响应于储存在所述燃料箱中的所述气体燃料的所述压力小于或等于所述阈值水平，所述直接喷射器被供应来自所述气体燃料泵的燃料。

4.根据权利要求3所述的方法，还包含三通阀以及响应于储存在所述燃料箱中的气体燃料的所述压力，调节所述三通阀的状态。

5.根据权利要求1所述的方法，还包含调节所述气体燃料泵的输出至期望压力。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述阈值压力随发动机工况改变。

7.一种发动机运转方法，所述方法包含：

响应于储存在燃料箱中的气体燃料的压力超过阈值压力，向发动机直接喷射气体燃料；以及

响应于储存在所述燃料箱中的所述气体燃料的所述压力小于或等于所述阈值压力，激活气体燃料泵、调整液力变矩器离合器锁定并调整变速装置换档安排。

8.根据权利要求7所述的方法，其中调整所述变速装置换档安排包括调整变速装置换档的车辆速度。

9.根据权利要求8所述的方法，其中响应于激活所述气体燃料泵，所述变速装置换档的所述车辆速度被降低。

10.根据权利要求7所述的方法，其中调整液力变矩器离合器锁定包括调整所述液力变矩器离合器锁定的车辆速度。

11.根据权利要求10所述的方法，其中响应于激活所述气体燃料泵，所述液力变矩器锁定的所述车辆速度被降低。

12.根据权利要求7所述的方法，还包含调整三通阀的运转状态，所述三通阀与所述气体燃料泵和所述燃料箱流体连通。

13.根据权利要求7所述的方法，其中所述气体燃料泵向直接喷射器供应燃料。

14.根据权利要求13所述的方法，其中经由所述燃料箱所述直接喷射器被供应气体燃料而不使所述燃料经过所述气体燃料泵。

15.一种车辆系统，所述车辆系统包含：

发动机；

气体燃料箱；

与所述气体燃料箱气动连通的气体燃料泵；以及

包括非临时性指令的控制器，所述非临时性指令用于向所述发动机供应气体燃料并仅当所述气体燃料箱中的压力小于阈值压力时激活所述气体燃料泵。

16.根据权利要求15所述的车辆系统，还包含用于响应于所述气体燃料箱中的所述压力小于所述阈值压力调节液力变矩器锁定安排的非临时性指令。

17.根据权利要求15所述的车辆系统，还包含级比变速装置，以及用于响应于所述气体燃料箱中的所述压力小于所述阈值压力调整变速装置换挡安排的非临时性指令。

18.根据权利要求15所述的车辆系统，还包含设置在所述气体燃料泵下游的蓄积器。

19.根据权利要求18所述的车辆系统，还包含设置在所述蓄积器下游的压力调整器。

20.根据权利要求15所述的车辆系统，还包含耦接至所述发动机的直接气体燃料喷射器。