CN105298655A - 具有增强冷启动能力的双燃料发动机 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种具有增强冷启动能力的双燃料发动机。实施例包括接收传感器输入信息，包括表示发动机温度的信息。当发动机温度低于正常运行温度范围时，在启动模式下向发动机供应第一燃料和不同于第一燃料的第二燃料，所述第一燃料可选地为柴油燃料，所述第二燃料可选地为天然气。当发动机温度在正常运行温度范围内时，在运行模式下向发动机供应第一燃料和第二燃料。

Description

具有增强冷启动能力的双燃料发动机
技术领域
本发明总体涉及双燃料内燃机及相关控制系统。
背景技术
双燃料内燃机及相关控制系统通常是已知的。例如，Edwards的美国专利7,093,588公开了一种使用第一燃料比如柴油燃料和第二燃料比如天然气或丙烷气两者的双燃料发动机。被配置为使用柴油燃料的双燃料发动机被配置为在仅使用柴油燃料的“单柴油模式”下运行。因此这种双燃料发动机具有适合发动机高效运行的相对高的压缩比(典型地16∶1或更高)。这种发动机在单柴油模式下被启动，并且当发动机达到正常运行温度后在双燃料模式下运行。催化剂和其它的排气后处理系统能够用于使得这些发动机的排放输出处在适用监管标准之内。
改进双燃料发动机仍然是一直以来的需要。具体地，需要改进的柴油-天然气发动机。
发明内容
本发明的实施例包括双燃料发动机系统，其包括具有一个或多个发动机缸体的发动机，燃料喷射系统，以及联接到燃料喷射系统的控制器。燃料喷射系统被联接以接收第一燃料，可选地为柴油燃料，以及不同于第一燃料的第二燃料，可选地为天然气，并输送燃料进入发动机。控制器能在双燃料启动模式和双燃料运行模式下操作发动机。
附图说明
图1是根据本发明实施例的发动机系统的示意图。
图2是根据本发明其他实施例的发动机系统的示意图。
尽管本发明服从于各种改动和替换形式，但是具体的实施例已经在在附图中以举例的方式被示出并在后面被详细描述。但是，本发明不限制于所描述的具体实施例。相反，本发明意欲覆盖落入后附权利要求所限定的本发明范围内的所有改动、等同、以及替换。
具体实施方式
图1是根据本发明实施例的双燃料发动机系统10的示意图。如所示的，发动机系统10包括控制器20、包括发动机缸体50的发动机组52、和喷射系统30。喷射系统30被联接到第一燃料源33和第二主燃料源35，并将第一和第二燃料输送到一个或多个发动机缸体50内。充气部40输送空气进入发动机缸体50用于燃烧，排气系统60能接收并处理燃烧后的空气和燃料(即排气)。传感器比如环境空气温度传感器21和/或冷却剂系统温度传感器23能被联接到控制器20。为了有助于减少排放即提高性能，充气部40包括进气改变系统(未示出)，比如涡轮增压器或排气再循环系统(EGR)。排气系统60能减少排放，且在某些实施例中包括柴油颗粒过滤器(DPF)和/或选择催化还原(SCR)系统。
在实施例中，第一燃料是柴油燃料，并且第二、主燃料是天然气或丙烷气。其他实施例也使用其他气体，比如生物气体，作为主燃料。发动机系统10的元件包括能在多种模式下运行的发动机组52，包括启动模式和正常运行模式。在运行模式中，发动机组52处于或接近它的规定或“额定”运行温度范围。启动模式包括当发动机组52处于其额定运行温度范围以下的环境温度时的所谓“冷启动”，和当发动机组或其部件在环境温度以上但低于额定运行范围时的启动。在启动模式和运行模式期间发动机系统10能燃烧柴油燃料和主燃料的混合物。在实施例中，发动机系统10被配置以仅在双燃料模式下运行，且不具有单柴油模式。
发动机系统10在运行期间能以小于50∶50的比例燃烧第一和第二燃料的混合物。在某些实施例中，发动机系统10在运行期间能以基本小于50∶50的比例燃烧第一和第二燃料的混合物。例如，在某些实施例中，发动机系统在运行期间能以小于40∶60的比例燃烧柴油燃料和天然气的混合物。发动机系统10的其他实施例能以小于30∶70甚至更低的比例(例如10∶90，在某些实施例中可以更低)燃烧柴油燃料和天然气的混合物。在启动模式期间，发动机系统10能以前面所述的运行模式比例或者以大于50∶50的比例燃烧第一和第二燃料的混合物。柴油燃料增强了燃料混合物的点燃，所以柴油燃料量的下限(发动机系统的给定的其他参数和特性，比如压缩比)可以由燃料的点燃能力来确定。
为了在运行模式期间利用第二燃料的量相对高于柴油燃料的量来实现有效的运行，发动机系统10的某些元件适于以发动机的那些仅使用第二燃料运行的特性来运行。例如，使用柴油燃料和天然气运行的发动机系统10的实施例具有压缩比低于普通柴油发动机的压缩比的发动机缸体50，且更适合于利用天然气运行。这种发动机的压缩比可以例如是15∶1或更低。通常期望的是采用使发动机系统10的运行效率最优化的压缩比。但是，如前所述，压缩比的下限可能是点燃柴油燃料所要求的比率。如果压缩比过低，柴油燃料可能无法正确点燃。多种因素比如燃料类型、燃料品质、环境空气温度、进气格栅加热器的存在和特性能够影响发动机系统10的压缩比。
其他因素是发动机系统10是否具有电热塞(图1中未示出)，以及任何这种电热塞的运行特性。发动机10的实施例通常不具有电热塞或其他点火源比如火花塞，特别是在正常运行模式下不使用这种火花塞。但是，发动机10的某些实施例具有电热塞和/或火花塞(例如在启动模式期间使用)。
在图1所示的实施例中，来自第一源33和第二源35的燃料在控制器20的控制下被喷射系统30组合，并且燃料混合物通过喷射器被喷入发动机缸体50。例如，缸体包括针对每种类型燃料的独立喷射器(未示出)。或者，在每个缸体中可以使用单个喷射器，并且气态主要燃料在喷射器附近的位置与柴油燃料混合。发动机系统10的一个优势是实现了燃料混合物及其喷射到发动机缸体152中的增强动态控制。
图2是发动机系统110的示意图，本发明的另一个实施例，其与图1所示实施例的区别在于它具有第一燃料喷射系统170和第二燃料喷射系统172。第一燃料喷射系统170被联接到第一燃料源133，并将第一燃料喷入发动机缸体150(例如通过喷射器，未单独示出)。第二燃料喷射系统172被联接到第二燃料源，并将第二燃料喷入充气部140(即，第二燃料被熏蒸(fumigate))。空气和熏蒸的第二燃料然后被充气部140送入发动机缸体。发动机系统110的其他元件类似于前面所描述的发动机系统10的元件，并且在图2中用相似的附图标记表示。在其他实施例中(未示出)，第一和第二燃料采用其他结构和方法被输入发动机缸体。例如，在图1所示系统的一种变型中，第二燃料在第一燃料喷射器的上游且在充气部的下游被送入发动机缸体的空气进气端口。
控制器20，120例如是编程微处理器、特定用途集成电路(ASIC)或其他电子控制装置，并且可以包括存储器(未独立示出)。启动算法由控制器20，120基于一个或多个参数比如环境温度和冷却剂系统温度(由传感器21，23，121，123所确定)来执行，从而辅助发动机启动和最小化发动机排放比如白烟。替代地和附加地，启动算法能最小化配合排气系统60，160使用的尿素水或柴油尾气处理液(DEF)的需求。在其他实施例中，在识别到启动条件后，由控制器20，120执行的该算法能使充气部40利用气态燃料产生发动机缸体50，150的预启动增压。在另一个实施例中，由控制器20，120执行的该算法导致发动机启动延迟，从而允许发动机缸体50，150的气态起爆(gaseouspriming)。传感器(例如排气歧管中的氮氧化物(NOX)或氧气传感器)能够将关于燃烧性质的信息提供给控制器20，120，控制器能使用该信息调节第一和第二燃料的混合物。双燃料比的动态控制配合图1中所描述的系统的实施例使用尤其有效。
在结合图2所述描述的气态燃料被熏蒸的应用中，控制器20，120能推迟柴油燃料的喷射达到一段足以使气态主燃料进入缸体的时间。该推迟例如能通过发动机启动后的时间，或者发动机启动后的预定转动循环被确定。在另一个实施例中，柴油燃料的使用能被推迟，直到主燃料的存在在一个位置(该位置表示它能参与缸体内的燃烧)被探测到(例如通过在进气歧管内的被联接到控制器的传感器(未示出))。
在实施例中，控制器20，120包括ECM(发动机控制模块)或者是ECM的一部分，ECM从多种传感器、探测器、以及与发动机和排气子系统状态相关的部件接收数据，然后基于这些信息和可能的其他信息(例如存储在与ECM一体化或分开的数据库或存储器内的信息)产生控制信号。ECM包括处理器和由ECM执行的软件模块或程序。在替代实施例中，ECM包括执行部分或所有过程的电子回路，包括模拟和/或数字电路。模块包括电子回路和基于微处理器的部件的组合。例如，ECM接收指示发动机性能、排气成分的数据包括但不限于发动机传感器数据，比如发动机位置传感器数据、速度传感器数据、排气质量流传感器数据、燃料流量数据、压力传感器数据、来自发动机和排气子系统上各个位置的温度传感器数据、NOX传感器数据、以及其他数据。然后ECM产生控制信号或输出，以控制燃烧发动机和排气子系统中的各种部件。
在某些实施例中，发动机系统10包括被构造为执行某些操作的控制系统。在某些实施例中，控制器构成处理子系统的一部分，所述处理子系统包括一个或多个具有存储器、处理和通信硬件的计算装置。在本文中，ECM是控制器，本文中所描述的控制器的功能和特征被认为属于ECM。控制器可以是单个装置或者分布式装置，控制器的功能由硬件和/或非瞬态计算机可读存储介质上的计算机指令执行。
在某些实施例中，控制器包括一个或多个被构造为功能地执行控制器操作的模块。本文中包含模块的描述强调控制器的某些方面的结构独立性，且示出了控制器的一种操作和响应性的组合。执行类似全面操作的其他组合被认为落入本申请的范围内。模块可以以硬件和/或非瞬态计算机可读存储介质上的计算机指令的形式被实施，模块可以分布在各种硬件或基于计算机的部件上。不同部件的各种功能能像硬件和/或软件模块那样以任意方式被组合或分离，并且能被独立地使用或组合使用。包括但不限于键盘、显示器、鼠标、以及类似物的输入/输出或I/O装置或用户界面能直接地或通过插入式I/O控制器被联接到系统。因此，本发明的各种方案可以以多种不同的形式被实施，所有的这些形式被认为都落入本发明的范围内。
示例和非限制性模块实施元件包括提供在本文中被确定的任意数值的传感器、提供作为在本文中被确定数值的前体的任意数值的传感器、数据链和/或网络硬件(其包括包括通信芯片、振荡晶体、通信链接、电缆、双绞布线、同轴布线、屏蔽布线、发射器、接收器、和/或收发器、逻辑电路、硬接线逻辑电路、根据模块规格被配置的处于特殊非瞬态状态的可重置逻辑电路)、任意致动器，其包括至少一个电的、液压的、或气动的致动器、螺线管、运算放大器、模拟控制元件(弹簧、滤波器、积分器、加法器、除法器、增益元件)、和/或数字控制元件。
从本文公开内容受益的本领域技术人员将明白在本发明的某些实施例中，控制器被构造为执行改进各种技术和提供各技术领域改进的操作。不限地，示范性和非限制性技术改进包括内燃机燃烧性能的改进、排放性能的改进、后处理系统再生、发动机转矩产生以及转矩控制、发动机燃料经济性、内燃机排气子系统部件的耐久性提高、以及发动机噪音和振动控制。不限地，示范性和非限制性的被改进的技术领域包括内燃机领域、它的燃料系统、它的后处理系统、它的空气控制装置、以及它的进排气装置。
本文中所描述的某些操作包括解释和/或确定一个或多个参数的操作。本文中所说的解释和/或确定包括通过任意已知的方法接收数值，包括至少从数据链或网络通信接收数值、接收表示数值的电子信号(例如电压、频率、电流、或PWM信号)、接收计算机生成的表示数值的参数、从非瞬态计算机可读存储介质上的存储器位置读取数值、通过任何本领域已知的手段接收作为运行参数的数值、和/或通过接收使被解释的参数能被计算的数值，和/或通过参考被解释为参数值的缺省值。
关于动作顺序被描述的本发明的很多方面能通过计算机系统的元件或能执行程序指令的其他硬件被执行，例如通用计算机、专业计算机、工作站、或其他可编程数据处理设备。将认识到的是，在每个实施例中，各种动作通过专门电路(例如被互连以执行专门功能的分散逻辑门)、通过由一个或多个处理器(例如一个或多个微处理器、中央处理单元(CPU)、和/或特定用途集成电路)所执行的程序指令(软件)比如逻辑块、程序模块等等、或通过两者的组合被执行。例如，实施例能以硬件、软件、固件、中间件、微码、或它们的任意组合的形式被实施。所述指令是执行必要任务的程序代码或代码段，并且能被存储在非瞬态机器可读介质中比如存储介质或其他存储器。代码段可以表示过程、功能、子程式、程式、程序、子程序、模块、软件包、类、或指令的任意组合、数据结构、或程序语句。代码段通过传输和/或接收信息、数据、证据、参数、或内存内容可以被联接到其他代码段或硬件电路。
非瞬态机器可读介质也被认为能以计算机可读载体的任何有形形式被实施，比如含有合适的计算机指令组的固态存储器、磁碟、以及光碟，所述计算机指令组比如为使处理器执行本文中所述技术的程序模块和数据结构。计算机可读介质包括以下：具有一个或多个电线的电连接、磁盘存储器、磁带盒、磁带或其他磁存储装置、便携计算机软盘、随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦写可编程只读存储器(例如EPROM、EEPROM、或闪存)、或能存储信息的任何其他有形介质。
尽管本发明已经参考优选实施例被描述，但本领域技术人员将明白在不脱离本发明实质和范围的前提下能做出形式和细节上的变化。
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年7月28日提交的题为“Dual-FuelEngineWithEnchancedColdStartCapability”的美国临时申请No.62/029,639的权益，其全部内容在此引用纳入本文。

Claims (24)

1.一种发动机系统，该发动机系统包括：
发动机，该发动机具有一个或多个发动机缸体；
燃料喷射系统，该燃料喷射系统被联接以接收第一燃料和不同于所述第一燃料的第二燃料，所述第一燃料可选地为柴油燃料，所述第二燃料可选地为天然气，并且所述燃料喷射系统将所述燃料输送到所述发动机内；以及
控制器，该控制器被联接到所述燃料喷射系统并且适于在双燃料启动模式和双燃料运行模式下操作所述发动机。
2.如权利要求1所述的发动机系统，其中，所述控制器适于不导致所述发动机在仅第一燃料模式下运行。
3.如权利要求1所述的发动机系统，其中，所述第一燃料是柴油燃料，并且所述控制器导致所述第一燃料与所述第二燃料的比率在运行模式期间小于40∶60。
4.如权利要求1所述的发动机系统，其中，所述第一燃料是柴油燃料，并且所述控制器导致所述第一燃料与所述第二燃料的比率在运行模式期间小于30∶70。
5.如权利要求1所述的发动机系统，其中，所述第一燃料是柴油燃料，并且所述控制器导致所述第一燃料与所述第二燃料的比率在运行模式期间小于20∶80。
6.如权利要求1所述的发动机系统，其中，所述发动机缸体具有小于16∶1的压缩比。
7.如权利要求1所述的发动机系统，其中，所述发动机缸体具有小于15∶1的压缩比。
8.如权利要求1所述的发动机系统，其中，所述控制器被联接以接收一个或多个传感器输入，并且基于所述一个或多个传感器输入而动态地控制在运行模式和启动模式中的一种模式或者两种模式期间的所述第一燃料与所述第二燃料的比率。
9.如权利要求8所述的发动机系统，其中，所述控制器被联接以接收环境温度传感器输入和冷却剂系统温度输入中的一个或多个。
10.如权利要求1所述的发动机系统，其中，所述控制器适于使启动模式期间的发动机排放最小化。
11.如权利要求1所述的发动机系统，其中，所述发动机缸体具有在运行模式期间针对双燃料比率被优化的压缩比。
12.如权利要求1所述的发动机系统，其中，每个发动机缸体不具有电热塞和火花塞中的一者或者两者。
13.如权利要求1所述的发动机系统，其中，所述发动机适于满足适用的柴油单一排放规定。
14.如权利要求1所述的发动机系统，其中，所述燃料喷射系统包括熏蒸系统。
15.如权利要求1所述的发动机系统，该发动机系统还包括用于感测燃料存在的传感器，该传感器被联接到所述控制器，其中所述控制器基于从该传感器接收到的信息来控制所述燃料喷射系统。
16.如权利要求1所述的发动机系统，该发动机系统还包括用于感测排气的传感器，该传感器被联接到所述控制器，其中所述控制器基于从该传感器接收到的信息来控制所述燃料喷射系统。
17.如权利要求1所述的发动机系统，其中：
所述控制器接收表示发动机温度的信息：
当发动机温度低于正常运行温度范围时，所述控制器在启动模式下操作所述发动机；并且
当发动机温度在正常运行温度范围内时，所述控制器在运行模式下操作所述发动机。
18.一种操作发动机的方法，该方法包括：
接收传感器输入信息，包括表示发动机温度的信息；
当发动机温度低于正常运行温度范围时，在启动模式下向发动机供应第一燃料和不同于所述第一燃料的第二燃料，所述第一燃料可选地为柴油燃料，所述第二燃料可选地为天然气；以及
当发动机温度在正常运行温度范围内时，在运行模式下向发动机供应所述第一燃料和第二燃料。
19.如权利要求18所述的方法，其中，所述第一燃料是柴油燃料，并且在运行模式下供应所述第一燃料和第二燃料的步骤包括使所述第一燃料与所述第二燃料的比率小于50∶50。
20.如权利要求18所述的方法，该方法还包括：基于所述传感器输入信息，动态地控制在运行模式和启动模式中的一种模式或者两种模式下的所述第一燃料与所述第二燃料的比率。
21.如权利要求20所述的方法，其中，接收传感器输入信息的步骤包括接收表示环境空气温度、发动机冷却剂温度和排气中的一个或多个的信息。
22.如权利要求20所述的方法，其中，动态地控制所述第一燃料与所述第二燃料的比率的步骤包括控制所述第一燃料与所述第二燃料的比率以使发动机排放最小化。
23.如权利要求18所述的方法，该方法还包括对所述发动机进行预启动增压。
24.如权利要求18所述的方法，该方法还包括在启动模式下延迟所述第一燃料的供应达到一段足以使所述第二燃料进入所述发动机的缸体的时间。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110863918A (zh) * 2018-08-28 2020-03-06 现代自动车株式会社 使用rf传感器为车辆分析燃料组分的方法
CN110940710A (zh) * 2018-09-21 2020-03-31 现代自动车株式会社 车辆的rf传感器装置和使用该装置分析燃料成分的方法
CN117028049A (zh) * 2023-10-07 2023-11-10 潍柴动力股份有限公司 一种甲醇发动机冷启动控制方法及相关装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10473041B1 (en) * 2016-05-02 2019-11-12 Northwest Uld, Inc. Cold start of internal combustion engine
DE102016211792A1 (de) * 2016-06-30 2018-01-04 Continental Automotive Gmbh Gasbrennkraftmaschine mit Hilfsstartsystem und Verfahren zum Betreiben einer Gasbrennkraftmaschine
WO2018183059A1 (en) 2017-03-31 2018-10-04 Cummins Inc. Engine intake air system including cac bypass and separate bypass heater, and high-efficiency spark-ignited direct injection liquid propane engine architectures including same

Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4546732A (en) * 1983-03-09 1985-10-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injection apparatus for controlling the amount of alcohol and gasoline supplied to a mixed fuel engine
JP2001271671A (ja) * 2000-03-27 2001-10-05 Osaka Gas Co Ltd 予混合圧縮自着火エンジンの起動運転方法
CN1401053A (zh) * 2000-02-11 2003-03-05 韦斯特波特研究公司 用于将双燃料喷射到内燃机中的方法和装置
CN1500179A (zh) * 2001-12-25 2004-05-26 ��к������ʽ���� 双燃料发动机
CN1502008A (zh) * 2000-08-17 2004-06-02 ��к������ʽ���� 引燃点火燃气发动机的起动装置
US20050109319A1 (en) * 2003-11-26 2005-05-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injection system and method
CN1639452A (zh) * 2002-03-08 2005-07-13 I－森斯公司 双燃料发动机控制
CN1701169A (zh) * 2002-09-24 2005-11-23 发动机控制技术有限责任公司 用于多燃料发动机操作的方法和设备
US7284506B1 (en) * 2006-05-08 2007-10-23 Ford Global Technologies, Llc Controlling engine operation with a first and second fuel
CN101415923A (zh) * 2006-03-10 2009-04-22 西港能源有限公司 用于运行双燃料内燃机的方法和装置
US7546834B1 (en) * 2008-04-29 2009-06-16 Ford Global Technologies, Llc Selectably fueling with natural gas or direct injection ethanol
CN101675233A (zh) * 2007-12-14 2010-03-17 三菱重工业株式会社 微引燃喷射式燃气发动机
CN101922361A (zh) * 2009-06-12 2010-12-22 福特环球技术公司 发动机系统及其控制方法
CN102459851A (zh) * 2009-05-07 2012-05-16 Avl里斯脱有限公司 用于使由燃气运行的内燃机起动的方法
CN102782291A (zh) * 2010-03-10 2012-11-14 丰田自动车株式会社 内燃机的异常检测装置
CN102803676A (zh) * 2009-05-07 2012-11-28 Avl里斯脱有限公司 用于使由燃气运行的内燃机起动的方法
CN103080509A (zh) * 2010-09-03 2013-05-01 丰田自动车株式会社 内燃机
CN103097698A (zh) * 2011-08-15 2013-05-08 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于控制多个燃料系统的系统和方法
JP2013142305A (ja) * 2012-01-10 2013-07-22 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
CN103452682A (zh) * 2012-05-31 2013-12-18 通用电气公司 用于操作发动机的方法
CN103459810A (zh) * 2011-04-08 2013-12-18 丰田自动车株式会社 多燃料内燃机的控制系统
WO2013185234A1 (en) * 2012-06-14 2013-12-19 Westport Power Inc. Fuel system protection in a multi-fuel system internal combustion engine
CN103912422A (zh) * 2013-01-02 2014-07-09 卡特彼勒公司 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

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4377149A (en) * 1980-10-14 1983-03-22 Deere & Company Fuel temperature control system
US5566653A (en) 1994-07-13 1996-10-22 Feuling; James J. Method and apparatus for clean cold starting of internal combustion engines
AU4158097A (en) 1996-08-23 1998-03-06 Cummins Engine Company Inc. Premixed charge compression ignition engine with optimal combustion control
US5868116A (en) 1997-05-29 1999-02-09 Caterpillar Inc. White smoke reduction apparatus and method
US5870978A (en) 1998-05-15 1999-02-16 Caterpillar Inc. Dual fuel engine which utilizes valve lubricant as a pilot fuel
US7007667B2 (en) 2003-07-22 2006-03-07 Hitachi, Ltd. Cold start fuel control system
JP4453584B2 (ja) * 2005-03-18 2010-04-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US20080114527A1 (en) 2006-11-14 2008-05-15 Mccarthy James Edward Method of controlling fuel injection during start mode on a diesel engine
US7684925B2 (en) * 2006-12-07 2010-03-23 Gm Global Technology Operations, Inc. Engine warm-up of a homogeneous charge compression ignition engine
US7448363B1 (en) * 2007-07-02 2008-11-11 Buell Motorcycle Company Fuel delivery system and method of operation
KR101704064B1 (ko) 2011-12-15 2017-02-08 현대자동차주식회사 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진과 그 제어방법 및 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소시스템

Patent Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4546732A (en) * 1983-03-09 1985-10-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injection apparatus for controlling the amount of alcohol and gasoline supplied to a mixed fuel engine
CN1401053A (zh) * 2000-02-11 2003-03-05 韦斯特波特研究公司 用于将双燃料喷射到内燃机中的方法和装置
JP2001271671A (ja) * 2000-03-27 2001-10-05 Osaka Gas Co Ltd 予混合圧縮自着火エンジンの起動運転方法
CN1502008A (zh) * 2000-08-17 2004-06-02 ��к������ʽ���� 引燃点火燃气发动机的起动装置
CN1500179A (zh) * 2001-12-25 2004-05-26 ��к������ʽ���� 双燃料发动机
CN1639452A (zh) * 2002-03-08 2005-07-13 I－森斯公司 双燃料发动机控制
CN1701169A (zh) * 2002-09-24 2005-11-23 发动机控制技术有限责任公司 用于多燃料发动机操作的方法和设备
US20050109319A1 (en) * 2003-11-26 2005-05-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injection system and method
CN101415923A (zh) * 2006-03-10 2009-04-22 西港能源有限公司 用于运行双燃料内燃机的方法和装置
US7284506B1 (en) * 2006-05-08 2007-10-23 Ford Global Technologies, Llc Controlling engine operation with a first and second fuel
CN101675233A (zh) * 2007-12-14 2010-03-17 三菱重工业株式会社 微引燃喷射式燃气发动机
US7546834B1 (en) * 2008-04-29 2009-06-16 Ford Global Technologies, Llc Selectably fueling with natural gas or direct injection ethanol
CN102459851A (zh) * 2009-05-07 2012-05-16 Avl里斯脱有限公司 用于使由燃气运行的内燃机起动的方法
CN102803676A (zh) * 2009-05-07 2012-11-28 Avl里斯脱有限公司 用于使由燃气运行的内燃机起动的方法
CN101922361A (zh) * 2009-06-12 2010-12-22 福特环球技术公司 发动机系统及其控制方法
CN102782291A (zh) * 2010-03-10 2012-11-14 丰田自动车株式会社 内燃机的异常检测装置
CN103080509A (zh) * 2010-09-03 2013-05-01 丰田自动车株式会社 内燃机
CN103459810A (zh) * 2011-04-08 2013-12-18 丰田自动车株式会社 多燃料内燃机的控制系统
CN103097698A (zh) * 2011-08-15 2013-05-08 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于控制多个燃料系统的系统和方法
JP2013142305A (ja) * 2012-01-10 2013-07-22 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
CN103452682A (zh) * 2012-05-31 2013-12-18 通用电气公司 用于操作发动机的方法
WO2013185234A1 (en) * 2012-06-14 2013-12-19 Westport Power Inc. Fuel system protection in a multi-fuel system internal combustion engine
CN103912422A (zh) * 2013-01-02 2014-07-09 卡特彼勒公司 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

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110863918A (zh) * 2018-08-28 2020-03-06 现代自动车株式会社 使用rf传感器为车辆分析燃料组分的方法
CN110863918B (zh) * 2018-08-28 2022-11-01 现代自动车株式会社 使用rf传感器为车辆分析燃料组分的方法
CN110940710A (zh) * 2018-09-21 2020-03-31 现代自动车株式会社 车辆的rf传感器装置和使用该装置分析燃料成分的方法
CN117028049A (zh) * 2023-10-07 2023-11-10 潍柴动力股份有限公司 一种甲醇发动机冷启动控制方法及相关装置
CN117028049B (zh) * 2023-10-07 2024-01-16 潍柴动力股份有限公司 一种甲醇发动机冷启动控制方法及相关装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20160025029A1 (en) 2016-01-28
US9689333B2 (en) 2017-06-27
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