CN105683535A - 用于双燃料发动机的燃料控制 - Google Patents

Abstract

公开了用于控制双燃料内燃发动机的加燃料的系统和方法。本控制技术通过确定液体燃料的目标加燃料量且然后响应于发动机速度和功率变化来调控液体燃料的实际加燃料量，并且通过调整去往发动机的气体燃料的流速，来使气体燃料对液体燃料的替代率最大化。

Description

用于双燃料发动机的燃料控制

相关申请的交叉引用：

本申请要求于2013年10月10日提交的临时申请序列号61/889,163的提交日的权益，该文献全文以引用方式并入本文。

发明领域

本发明总体涉及双燃料内燃发动机，并且更具体而言，关于用于双燃料内燃发动机的加燃料控制的系统和方法。

背景技术

示例双燃料发动机为包括第一燃料源和第二燃料源的发动机，第一燃料源在一定的工作条件期间用作唯一的燃料源，并且第二燃料源在其他工作条件下与第一燃料源结合。在某些应用中，所述第一燃料源为柴油燃料，并且第二燃料源为天然气。在某些情况下，柴油燃料提供初始的、低负荷工作水平，并且用于在较高负荷条件下点燃天然气。用天然气替换柴油燃料降低了操作发动机的成本，特别是当在天然气丰富或以低成本可用的位置使用发动机时。

当发动机以双燃料模式进行工作时，天然气燃料被引入进气系统。来自进气管的空气和天然气混合物被吸入气缸，正如它在火花点火发动机中那样，但充气混合物的空气-燃料比可比典型的火花点火发动机更稀。柴油燃料在接近压缩冲程结束时喷射，正如它在传统的压缩点火发动机中那样。柴油燃料通过充气的能量压缩加热而被点燃，并且从柴油燃料的燃烧中释放的能量使天然气燃烧。双燃料发动机可完全利用柴油燃料工作或者利用柴油和天然气的替代混合物工作，但通常不可仅利用天然气工作，除非对气缸提供辅助点火源。

由于在可用于发动机工作的天然气中的不同组分和变型以及发动机可在其中进行工作的不同场地条件，所以双燃料发动机在工作期间遭遇困难。此外，现有的控制方案在宽范围的工作条件和天然气质量内实现天然气对柴油的高替代率具有困难。尽管一些控制策略通过控制气体替换以获得期望的空气-燃料比，来补偿天然气质量的变化，但此类方法受到准确测量和/或预测空气流速、燃料特性并且有时是气体燃料流速的能力的限制。

其他燃烧策略，诸如引燃式点火气体燃料发动机，仅利用柴油燃料用于气体燃料和空气混合物的引燃点火。使用这种方法，必须小心控制空气和气体燃料的混合物，以维持整个气缸的燃烧并且远离小型的柴油引燃点火源。可实现极高的替代率，但这些系统要求进气节流和控制以便有效地保持所需的空气-燃料比，并且相比于可使用非节流的双燃料压缩点火发动机工作来说，这些系统限于较低的增压压力、较低的压缩比和较低的功率密度。此外，与非节流发动机相比，引燃式点火气体燃料发动机所需的进气节流降低了发动机的整体效率。双燃料发动机能够以极稀的充气和气体燃料混合物运行，因为柴油机燃料的扩散燃烧在气缸内产生了具有极高温度的湍流区域，该区域可驱动气体燃料的的氧化反应，即使当混合物过稀以致于其无法维持链式反应或无法从点火源向前传播火焰时。

发明概要

公开了用于控制双燃料发动机工作的独特系统和方法，通过调整去往发动机的第二燃料的流速，所述系统和方法将由第一燃料提供的加燃料量调控到目标值，目标值基于发动机工作条件和极限。在一个实施方案中，第一燃料喷射速率的目标值为最小化的值，以便第二燃料对第一燃料的替代率最大化。所请求的发动机速度和扭矩输出(并且由此功率输出)通过调整第一燃料的加燃料量得以满足，以实现期望的功率输出，且调整第二燃料流以朝目标值推动第一燃料的加燃料量，同时保持期望的功率输出。当第一燃料的实际加燃料量大于目标值时，第二燃料的流速增加，并且当第一燃料的加燃料量小于目标值时，第二燃料的流速减小。在一个实施方案中，将第一燃料的加燃料量的目标值保持为确定的值，且调整第二燃料的流速以实现发动机的期望速度和扭矩输出。

在另一实施方案中，第二燃料流速的增加或减小导致发动机调速器减小或增加由第一燃料提供的加燃料量，以保持发动机速度和/或扭矩。在一个示例中，控制技术提供双燃料发动机工作，该工作以独立于变化的工作条件、变化的场地条件、第二燃料的变化和进气流的变化的方式或者响应变化的工作条件、变化的场地条件、第二燃料的变化和进气流的变化已经改善的方式最大化或增加第二燃料对第一燃料的替代率。

提供该发明内容以介绍以下在示例性实施方案中进一步描述的所选概念。该发明内容并非只在确立所要求主体的关键特征或基本特征，也并非旨在用于帮助限制所要求主题的范围。通过以下描述和附图，更多实施方案、形式、目的、特征、优点、方面和益处将变得显而易见。

附图简述

图1为具有双燃料系统的内燃发动机系统的一部分的示意图。

图2为图1的内燃发动机系统的一部分的另一个示意图，其示出了双重加燃料系统的各种实施方案。

图3为用于内燃发动机的双燃料工作的程序流程图。

图4为用于内燃发动机双燃料工作的控制装置的一个实施方案的示意图，其中将用于第一燃料的加燃料量保持在目标值，并且调整第二燃料的流速以满足期望的发动机性能。

图5为用于内燃发动机双燃料工作的控制装置的另一个实施方案的示意图，其中响应发动机性能来调整第一燃料的量，同时地修改第二燃料的流速以使第一燃料的量达到目标值。

具体实施方式

出于促进对本发明原理的理解的目的，现在将参考在附图中示出的实施方案，并且将使用特定的语言对其进行描述。然而应当理解，并非因此旨在限制本发明的范围，本文设想了在所示实施方案中的任何变化和进一步的修改，以及如在其中所示的本发明原理的任何进一步的应用，正如本领域的技术人员通常所想到的那样。

参照图1和图2，内燃发动机系统20以示意的形式示出。加燃料系统21(图2)也以示意的形式示出，其可与内燃发动机系统20一起工作，以为发动机30提供来自第一燃料源102和第二燃料源104的加燃料。内燃发动机系统20包括与进气系统22和排气系统24连接的发动机30，进气系统22用于向发动机30提供充气流，排气系统24用于输出排气。在某些实施方案中，发动机30包括稀燃烧发动机，诸如柴油循环发动机，柴油循环发动机使用为液体燃料的主燃料或第一燃料诸如柴油燃料，以及为气体燃料的次级燃料或第二燃料诸如天然气。第二燃料可以为，例如，天然气、生物气、市售气、甲烷、乙烷、丙烷(LPG)、丁烷、乙醇、发生炉煤气、场气、名义上处理的场气、井气、名义上处理的井气、液化天然气(LNG)、压缩天然气、沼气、浓缩煤层气(CBM)、容易蒸发的液体燃料(诸如汽油)，以及它们的混合物。然而，并不排除其他类型的第一燃料和第二燃料，诸如任何合适的液体燃料和气体燃料。在某些实施方案中，第一燃料为适合稀燃的燃料，并且第二燃料为利用化学计量燃烧或接近化学计量燃烧的燃料，除了在双重加燃料操作期间与第一燃料组合时。在所示实施方案中，发动机30包括成直列布置的六个气缸31a-31f。然而，气缸(统称为气缸31)的数目可以为任何数目，并且气缸31的布置可以为任何布置，且不限于图1所示的数目和布置。

发动机30包括发动机缸体70，其至少部分地限定气缸31a、31b、31c、31d、31e、31f(统称为气缸31)。多个活塞(未示出)可以可滑动地设置在相应的气缸31内，以在上止点位置和下止点位置之间往复运动。气缸31中的各个，其相应的活塞，和气缸盖形成燃烧室。在所示的实施方案中，发动机30包括六个这样的燃烧室。然而，可以设想，发动机30可包括更多或更少数目的气缸和燃烧室，并且气缸和燃烧室可以以“直列”配置、“V”形配置、或以任何其他合适的配置设置。

在一个实施方案中，发动机30为四冲程发动机。换言之，对于各完整的发动机循环(即，对于每两个完整的曲轴旋转)，各气缸31的各活塞移动通过进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程或动力冲程、和排气冲程。因此，在所描绘的六缸发动机的各完整循环期间，存在在此期间空气从进气供应管道26被吸入单独的燃烧室中的六个冲程和在此期间排气被供应到排气歧管32的六个冲程。

发动机30包括气缸31，气缸31连接到进气系统22以接收充气流，且连接到排气系统24以释放在气缸中的由充气流提供的充气中的第一和/或第二燃料的燃烧所产生的排气。排气系统24可提供排气到涡轮增压器46，但涡轮增压器并非必需的。在其他实施方案中，包括多个涡轮增压器以提供压缩进气流的高压和低压涡轮增压阶段。

此外，排气系统24可使用高压排气再循环(EGR)系统51和低压EGR系统60中的一者或二者连接到进气系统22。EGR系统51、60可包括分别冷却器52、62和旁路54、64。在其他实施方案中，未提供EGR系统51、60中的一者或二者。当被提供时，(多个)EGR系统51、60在某些工作条件下对发动机30提供排气再循环。在至少某些工作条件期间，在任何EGR布置中，(多个)气缸31的排气输出的至少一部分被再循环到发动机进气系统22。在高压EGR系统51中，来自(多个)气缸31的排气在涡轮增压器46涡轮48的上游从排气系统24离开，并且在涡轮增压器46压缩机50的下游和发动机30进气歧管28的上游的位置处与进气流组合。在低压EGR系统60中，来自(多个)气缸31a-31f的排气在涡轮增压器46涡轮48的下游从排气系统24离开，并且在涡轮增压器46压缩机50的上游的位置处与进气流组合。再循环排气可在进气系统22的混合器(未示出)中或者通过任何其他布置与进气组合。在某些实施方案中，再循环排气直接返回进气歧管28。

进气系统22包括连接到发动机进气歧管28的一个或更多个进口供应管道26，其将充气流分配到发动机30的气缸31。排气系统24还使用发动机排气歧管32耦接到发动机30。排气系统24可包括从排气歧管32延伸到排气阀的排气管道34。在所示的实施方案中，排气管道34延伸到涡轮增压器46的涡轮48。涡轮48可包括阀诸如可控废气门70或其他合适的旁路，其可操作以使来自涡轮48的排气流的至少一部分选择性地旁通，以减小某些工作条件下的增压压力、充气流和发动机扭矩。在另一个实施方案中，涡轮48为具有尺寸可控的进口开口的可变几何形状涡轮。在其他实施方案中，排气阀为排气节流阀和/或废气门。虽然已经讨论了具体实施方案，但既不需要特定形式的进气或排气控制阀，也不排除其使用。

后处理系统(未示出)可与出口管道68连接。后处理系统可包括，例如，氧化设备(DOC)、颗粒移除设备(DPF、CDPF)、组分吸收器或还原器(SCR、AMOX、LNT)、还原剂系统、和其他构件，如果需要的话。

在一个实施方案中，排气管道34流动地耦接到排气歧管32，并且还可包括一个或更多个中间流动通道、管道或其他结构。排气管道34延伸到涡轮增压器46的涡轮48。涡轮增压器46可以为本领域中已知的任何合适的涡轮增压器，包括固定几何形状涡轮增压器、可变几何形状涡轮涡轮增压器和废气门涡轮增压器。涡轮增压器46还可包括多个涡轮增压器。涡轮48经由轴49连接到压缩机50，压缩机50流动地耦接到进口供应管道26。

压缩机50接收来自进气供应管道23的新鲜空气流。第二燃料源104也可在进口处或进口的上游流动地耦接到压缩机50或流动耦接到压缩机50的下游，如以下进一步讨论的。进气系统22还可包括将压缩机50的下游或出口侧连接到压缩机50的上游或进口侧的压缩机旁路72。压缩机旁路72包括控制阀74，控制阀74选择性地打开以允许充气流返回压缩机50的进口侧，以减少在某些工作条件下(诸如当进气节流阀76关闭时)的压缩机喘振。进口供应管道26可包括在压缩机50和进气节流阀76下游的增压空气冷却器36。在另一个实施方案中，增压空气冷却器36位于进气节流阀76上游的进气系统22中。增压空气冷却器36可设置在发动机30与压缩机50之间的进口空气供应管道26内，并且具体化为，例如，空气与空气热交换器、空气与液体热交换器、或二者的组合，以促进去往或来自朝向发动机30的流动的热能传递。

在内燃发动机系统20的工作中，新鲜空气通过进口空气供应管道23供应。当提供EGR系统51、60时，新鲜空气流或组合流可在与来自EGR系统51、60的EGR流混合之前或之后过滤、不过滤和/或以任何已知的方式调节。进气系统22可包括被配置成促进或控制充气流到发动机30的引入的构件，且可包括进气节流阀76、一个或更多个压缩机50、和增压空气冷却器36。进气节流阀76可经由流体通道而在压缩机50的上游或下游连接，且配置成调控去往发动机30的大气流和/或组合的空气/EGR流。压缩机50可为固定或可变几何形状压缩机，其配置成从燃料源104接收空气或空气与燃料的混合物，且在发动机30之前将空气或组合流压缩到预定的压力水平。充气流使用压缩机50而被加压并且通过增压空气冷却器36送出，并通过进气供应管道26到发动机进气歧管28而被供应给发动机30。

进一步参照图2，燃料系统21配置为提供发动机30的双重加燃料。图2中仅示出四个气缸31a、31b、31c、31d，可以理解，如果提供附加的气缸诸如气缸31e和31f，或更少的汽缸，则它们以类似于所示气缸31的方式布置。燃料系统21包括第一燃料源102和第二燃料源104。第一燃料源102配置成使用一个或更多个喷射器在各气缸处或附近向气缸31提供第一燃料流。第二燃料源104使用混合器或连接在压缩机50的进口处或附近连接到进气系统22。在某些实施方案中，气缸31各自包括至少一个直接喷射器，以用于从第一燃料源诸如第一燃料源102将燃料输送到其燃烧室。此外，可以提供在各气缸处的端口喷射器或在压缩机50进口处的混合器中的至少一者，以用于使用输送到气缸31的充气流来输送或引入来自第二燃料源104的燃料。

控制从第一燃料源102加燃料，以在发动机30的某些工作条件下提供单独加燃料，并且提供从第二燃料源104加燃料，以在其他工作条件下替代从第一燃料源102加燃料，以对发动机30提供双重燃料流。在第一燃料源102为柴油燃料并且第二燃料源104为天然气的实施方案中，包括控制器200的控制系统配置成依照例如发动机速度、发动机负荷、进气歧管压力、和燃料压力来控制来自第一来源102的液体柴油燃料流和来自第二来源104的气体燃料流，如以下进一步讨论的。

如本文所用的直接喷射器包括将燃料直接喷射到气缸容积中的任何燃料喷射设备，并且能够在(多个)进气阀和(多个)排气阀关闭时将燃料输送到气缸容积中。直接喷射器可构造成在气缸的顶部处或在气缸的侧面喷射燃料。在某些实施方案中，直接喷射器可构造成将燃料喷射到预燃室中。各气缸31可分别包括一个或更多个直接喷射器116a-116d。直接喷射器116a-116d可以为用于气缸31的第一燃料源102的主加燃料设备。

如本文所用的端口喷射器包括在发动机气缸外侧在进气歧管中喷射第二燃料以形成空气-燃料混合物的任何燃料喷射设备。端口喷射器朝进气阀喷射燃料。在进气冲程期间，向下移动的活塞吸入空气/燃料混合物，空气/燃料混合物经过打开的进气阀且进入燃烧室中。各气缸31a、31b、31c、31d可分别包括一个或更多个端口喷射器118a、118b、118c、118d。在一个实施方案中，端口喷射器118a-118d可以为用于到气缸31的第二燃料源104的主加燃料设备。在另一实施方案中，第二燃料源104可在进气歧管28上游的气体燃料连接件114处，诸如在压缩机50的进口处或上游处使用混合器115连接到进气系统22。可提供流量控制阀117，以控制从第二燃料源104到发动机30的气体燃料流。

在某些实施方案中，各气缸31包括至少一个直接喷射器，其能够在任何工作条件下为气缸31提供来自第一燃料源102的第一燃料的所有设计的加燃料量。第二燃料源104通过进气歧管28上游的端口喷射器或天然气连接件向各气缸31提供第二燃料流，以向气缸31提供第二燃料流以实现期望的操作结果，诸如改善的效率、改善的燃料经济性、改善的高负荷工作、和其他结果。在某些实施方案中，在各气缸31处提供第二直接喷射器，以用于第二燃料的直接喷射。

系统20的一个实施方案包括具有至少一个燃料源102和第二燃料源104的燃料系统21，燃料源102对所有的气缸31提供第一燃料流，第二燃料源104在某些工作条件下在第一燃料流以外对所有气缸31提供第二燃料流。第一燃料源102包括连接到控制器200的第一燃料泵105，且在某些实施方案中第二燃料源104包括连接到控制器200的第二燃料泵106。然而，也设想了在其中不需要第二燃料泵的实施方案。气缸31中的各个包括与图2的所示气缸31a-31d中的各个相关联的喷射器，诸如直接喷射器116a-116d。直接喷射器116a-116d与控制器200电气连接，以参考加燃料映射、控制算法或储存在控制器200中的其他加燃料速率/量确定源，依照根据发动机工作条件确定的燃料命令和操作者需求，接收向相应的气缸31提供燃料流的加燃料命令。第一燃料泵105使用第一燃料管线109连接到直接喷射器116a-116d中的各个。第一燃料泵105可操作，以用由控制器200确定的实现来自气缸31的期望功率和排气输出的速率、量和定时来向气缸31a-31d中的各个提供来自第一燃料源102的第一燃料流。

如果提供，则第二燃料泵106使用第二燃料管线108通过气体燃料连接件114连接到压缩机50的进口，或者连接到端口喷射器118。可在燃料管线108中和/或燃料系统21中的一个或更多个其他位置处提供截流阀112，截流阀112连接到控制器200。第二燃料泵106可操作，以用由控制器200确定的实现来自气缸31的期望功率和排气输出的量来提供来自第二燃料源104的第二燃料流。在另一个实施方案中，省略第二燃料泵106，且燃料在压力之下从加压第二燃料源104的供应到连接件114或端口喷射器118，且来自第二燃料源104的气体燃料流受到流量控制阀117的控制。

控制器200可连接到致动器、开关、或与燃料泵105、106相关联的其他设备、截流阀112、进气节流阀76、压缩机旁通阀74、截流阀112、流量控制阀117、废气门70和/或喷射器116、喷射器118，且配置成向其提供控制命令，该控制命令调控去往气缸31的第一和第二燃料的量、定时和持续时间、充气流、和排气流，以提供期望的功率和排气输出。截流阀112、流量控制阀117、进气节流阀76、压缩机旁通阀74、废气门70、喷射器116、118中的各个的定位和/或燃料泵105、106的开/关状态可通过来自控制器200的控制命令来控制。

在本文中公开的系统的某些实施方案中，控制器200构造成执行某些操作，以使用加燃料系统21控制发动机工作和气缸31的加燃料，以提供期望的速度和扭矩输出。在某些实施方案中，控制器200形成处理子系统的一部分，处理子系统包括具有存储器、处理和通信硬件的一个或更多个计算设备。控制器200可为单个设备或分布式设备，并且控制器200的功能可以由硬件或在计算机可读介质上提供的指令来执行。控制器200可被包括在发动机控制器(未示出)内、部分地包括在发动机控制器内，或与发动机控制器完全分离。贯穿在本文中公开的系统，控制器200与任何传感器或致动器通信，包括通过直接通信、通过数据链路的通信和/或通过与向控制器200提供传感器和/或致动器信息的其他控制器或处理子系统的一部分的通信。

本文描述的某些操作包括确定一个或更多个参数的操作。如本文所用的，确定包括通过本领域中已知的任何方法来接收值，包括至少接收来自数据链路或网络通信的值、接收指示值的电子信号(例如，电压、频率、电流或PWM信号)、接收指示值的软件参数、读取来自非暂时性计算机可读储存介质上的存储位置的值、通过本领域中已知的任何方法接收作为运行时参数的值，和/或通过接收可由其来计算参数的值，和/或通过参考为参数值的默认值。

下面的示意性流程描述提供了用于在内燃发动机系统20的双重加燃料工作模式期间控制加燃料的说明性实施方案。如本文中所用的，双燃料系统21为其中提供双重加燃料模式的加燃料系统，其中,发动机30的气缸31中的各个接收第一燃料流，并且在某些工作条件下在第一燃料流以外接收第二燃料流。然而，设想在操作者选择时或在某些工作条件下，双重加燃料系统21可在来自第一燃料源102的单燃料模式下工作。所示操作应当理解为仅是示例性的，且操作可组合或分割，并且添加或移除，以及整体或部分地重新排序，除非在本文中明确相反地声明。所示的某些操作可由计算机诸如控制器200实现，其执行在非暂时性计算机可读储存介质上的计算机程序产品，其中该计算机程序产品包括导致计算机执行操作中的一个或更多个，或对其他设备发出命令来执行操作中的一个或更多个的指令。

在图3中，公开了用于操作具有双燃料系统21的发动机30的流程图的一个实施方案。所公开的程序300在一个实施方案中包括用于双燃料发动机燃料控制方法的操作，该方法通过调整去往发动机30的气体第二燃料的流速，基于发动机工作条件和限制来将在工作期间提供的第一燃料的量调控到最小化的值。在另一个实施方案中，双燃料发动机燃料控制方法调控在发动机工作期间提供的第一燃料的量，以响应对发动机30的速度和/或扭矩要求的变化，同时地修改第二燃料的流速以使第一燃料的量达到目标值。

燃料控制程序300可在双燃料发动机工作期间使用，其中将自燃的第一燃料(例如，具有高“十六烷”值)喷射或以其他方式提供到空气和另一种抗自燃的汽化第二燃料(例如，具有高“辛烷”值)的预混充气中，其已充分压缩以自动点燃所喷射的第一燃料，且然后第一燃料变成空气与气体第二燃料混合物的点火源。一种应用是用于压缩点火发动机的双燃料工作，其中柴油燃料作为第一燃料，且天然气、丙烷、或其他合适的燃料作为提供到气缸燃烧室的预混气体第二燃料。在特定的实施方案中，该程序应用于以下工作条件，在该工作条件中，气体第二燃料和空气混合物过于稀，以至于在没有来自柴油类型第一燃料的喷射的显著扩散燃烧的情况下，不能够在发动机中有效地燃烧。在一个示例实施方案中，该程序应用于以下工作条件，在该工作条件中，以比引燃喷射量大的量提供第一燃料。在另一个实施方案中，以比仅足以提供用于第二燃料的点火源的量大的量提供第一燃料。该程序的任何所描述的应用均为非限制性示例。

程序300在例如发动机30的起动时在302处开始。在发动机的双燃料工作期间，程序300包括操作304，以通过例如调整第一燃料的喷射速率、量、定时、或持续时间来调整提供至气缸的第一燃料的量，从而调整发动机速度和扭矩。操作304例如可以响应于发动机速度和/或扭矩未在稳定状态下工作的瞬时条件而执行。

过程300还包括操作306，以在调整第一燃料的量之后确定第一燃料的目标值或加燃料量，提供第一燃料以调整发动机速度和扭矩。在一个实施方案中，目标加燃料量为基于第一燃料的最小充气空气-燃料比的最小值，其提供第一燃料的期望或所需的空气-燃料比，以在燃烧室中与空气和气体燃料混合时支持第一燃料的自动点火和第二燃料的燃烧。在另一个实施方案中，目标加燃料量为基于通过第一燃料的燃烧提供的最小发动机速度的最小值。其他实施方案设想在确定目标加燃料量时调节最小充气空气-燃料比。例如，可基于发动机速度条件(例如，速度和负荷)、燃料喷射器前端温度、进气歧管温度、进气歧管压力、气缸爆震水平、和排气温度中的一个或更多个来调节充气空气-燃料比，以提供第一燃料的最小量。确定第一燃料的最小量的非限制性考虑包括：各种发动机构件(进气歧管、排气歧管、涡轮增压器进口、EGR冷却器或流动路径)的温度极限、发动机爆震极限的经验知识和/或来自“爆震”传感器的输入或其他爆震确定、燃料喷射器前端极限和燃料喷射冷却特性、涡轮增压器速度极限、对在高度处经历的这些值中任一者的调整、和/或由于部件到部件的变化或感测值精确度或准确度的限制而造成的在这些值中的任一者中的公差。

在确定第一燃料的目标加燃料量之后，程序300在操作308处继续，且调整去往发动机的气体第二燃料流，以驱使第一燃料的量到目标加燃料量，同时输送来自发动机的期望扭矩和速度输出。例如，当由第一燃料提供的加燃料的量大于目标加燃料量时，气体第二燃料的流速增大。由于气体第二燃料流速的增大，发动机调速器通过减少被提供以保持发动机速度和扭矩输出的第一燃料的量来响应。当第一燃料的量小于目标加燃料量时，气体第二燃料的流速减小，且发动机调速器通过增加提供以保持发动机速度/功率输出的第二燃料的量或流速来响应。在一个实施方案中，操作308包括响应与目标或期望发动机速度的测得的发动机速度变化来调整第二燃料的流速。在又一个实施方案中，当改变由第一燃料提供的加燃料量以响应发动机速度和扭矩的变化时，且当调整第二燃料的流速时，发动机在稀燃条件下工作。

另外地或备选地，当第一燃料量处于或接近目标加燃料量时，控制器可停止增加或停止减小第二燃料的流速，以确保到目标加燃料量的平稳过渡，并且/或者允许在瞬时行为期间关于第一燃料量的控制空间(例如，减少或增加第一燃料量的余地)。在某些实施方案中，在发动机的瞬态或稳态行为期间，可调节发动机的第一燃料的目标加燃料量，和/或提供高于第一燃料的目标加燃料量的余量，并且用于提供第二燃料的流速的操作可对应地调节或者可在发动机的瞬态或稳态行为期间进行调节。示例实施方案包括，在瞬时行为期间增加第一燃料的目标加燃料量，且另一示例实施方案包括在瞬时行为期间使增加高于第一燃料的目标加燃料量的余量。在任一实施方案中，在发动机的瞬态行为期间调节或可调节用于提供第二燃料的流速的操作。

发动机在高速和/或负荷条件下更能够产生扭矩的瞬时减少，和较大程度的瞬变。高速和/或负荷条件的示例在一个实施方案中包括比最大速度或负荷的75%大的速度或负荷，或者在另一实施方案中处于比最大速度或负荷的50%大的速度或负荷。在某些实施方案中，可在发动机的高速条件或高负荷条件期间调节第一燃料的目标加燃料量，并且/或者可调节高于第一燃料的目标加燃料量的任何娱乐，并且在发动机的高速或负荷条件期间调节或者可对应地调节用于提供第二燃料的流速的操作。示例实施方案包括，在高速和/或负荷条件期间增加第一燃料的目标加燃料量，且另一示例包括，增加高于第一燃料的目标加燃料量的余量，并且在此类高速和/或负荷条件期间调节或可调节用于提供第二燃料的流速的操作。在一个示例实施方案中，程序300将由第一燃料提供的平均加燃料量保持在目标加燃料量处，同时允许所提供的第一燃料量的即时变化以响应发动机速度和功率输出要求。

由于发动机调速器响应发动机速度和负荷变化即时地改变所提供的第一燃料的量，所以当依靠第一和第二燃料二者工作时，发动机的瞬态和稳态性能将与当仅依靠第一燃料来操作发动机时实现的性能基本上相同。此外，由于可将所提供的第一燃料的量控制到基于最低容许或期望水平的目标加燃料量，所以对于所有的工作条件而言，可实现第二燃料对第一燃料的最大可能的替代率。将第一燃料量的目标加燃料量用作设定点，并且所提供的第一燃料的实际量用作反馈输入，调整气体第二燃料的流速，以实现第一燃料量的目标值，这消除了对在不同应用和气体燃料类型中的燃料替代控制方案中的设置调整的需要，且自动地调整，以用于不同的气体燃料特性、场地条件、和其他变化来源。

根据本文中公开的系统和方法的双燃料工作将气体第二燃料引入压缩点火发动机的进气系统中，以便通过替代较低成本的气体第二燃料替代且减少较高成本的第一燃料的消耗来降低发动机的操作成本。如本文中所公开的，通过使气体燃料的替代最大化并且使液体燃料的消耗最小化来实现最大程度的成本节约效益。通过将在工作期间提供的第一燃料的量调控到目标加燃料量，实现气体第二燃料的最大程度的替代且因此实现操作成本节约，目标加燃料量对应于保持发动机硬件的可接受的性能和机械特性所需的最小值。此外，可利用流量控制阀117从第二燃料源104调控第二气体燃料的流速。因此，由于不需要进气流与第二燃料的空气-燃料比的主动控制，故不需要进气系统中的进气流的节流。然而，不排除充气流控制，诸如充气流控制可与进气节流阀、废气门、和/或压缩机旁路一起提供。

参照图4，示出了包括例如控制器200的控制装置202的一个实施方案。控制装置202包括第一燃料流控制模块204和第二燃料流控制模块206。在某些实施方案中，控制器包括构造成功能性地执行控制器操作的一个或更多个模块。包括模块的本文中的描述强调控制器方面的结构独立性，且示出控制器的一组操作和职责。理解执行类似整体操作的其他组在本申请范围内。模块可在硬件中实现，并且/或者作为计算机指令在非暂时性计算机可读储存介质上实现，并且模块可跨过在各种硬件或基于计算机的构件而分布。

示例和非限制性的模块实现元件包括：提供在本文中确定的任何值的传感器，提供为本文中确定的值的前身的任何值的传感器、包括通信芯片、振荡晶体、通信链路、电缆、双绞线、同轴布线、屏蔽布线、发射器、接收器和/或收发器的数据链路和/或网络硬件、逻辑电路、硬连线逻辑电路、根据模块规格配置的处于特定非瞬时状态的可重新配置的逻辑电路，包括至少电动、液压、或气动致动器的任何致动器、螺线管、运算放大器、模拟控制元件(弹簧、过滤器、积分器、加法器、除法器、增益元件)、和/或数字控制元件。

第一燃料控制模块204接收来自系统20的操作的多个输入。示例输入包括发动机工作参数，诸如发动机速度、发动机负荷、进气歧管温度、进气歧管压力、测得的气体(第二燃料)质量流量、燃料轨压力、爆震传感器、排气温度、和后处理设备/系统温度。第一燃料流控制模块204处理这些输入，并且/或者通过基于这些输入参考参考表，以确定期望或目标的加燃料量208，该期望或目标的加燃料量208在图4的实施方案中对应于待通过来自第一燃料源102的第一燃料提供的最小加燃料量。第二燃料流控制模块206接收发动机30的期望速度和测得速度的输入。第二燃料流控制模块206通过例如发动机速度反馈控制器212处理这些输入，且确定来自第二燃料源204的第二燃料的期望或目标流速210。

在一个实施方案中，目标加燃料量208为最小加燃料量，或者在第一燃料为柴油燃料的实施方案中，对加燃料命令模块214提供第一燃料的所需的最少柴油(MDR)和第二燃料的目标流速210，加燃料命令模块214处理这些值以用于模式变化和斜坡控制，以提供第一燃料的命令加燃料量216和第二燃料的命令流速218。加燃料命令模块214也可接收来自双燃料模式开关220的输入，双燃料模式开关220可由操作者操纵，或者通过来自控制器200或另一控制器的输入命令来操纵，以为仅使用第一燃料的发动机工作选择单加燃料模式，或者为使用第一燃料和第二燃料的发动机工作选择双燃料模式。加燃料命令模块214根据模式选择来修改第一燃料的目标加燃料量208和第二燃料的目标流速210。如果选择仅使用第一燃料来加燃料，则加燃料命令模块214接收第一燃料的单燃料工作加燃料量222，该单燃料工作加燃料量222是根据任何合适的燃料控制和燃料量确定方法来确定的。此外，加燃料命令模块214修改或调整第一燃料的目标加燃料量208和第二燃料的目标流速210以用于斜坡控制，以管理在实现命令加燃料量和流速时从当前加燃料量和流速的过渡。

第一燃料流控制模块204包括多个子模块，该多个子模块确定与第一燃料的最小加燃料量对应的第一燃料量的目标加燃料量208，以响应系统20的各种工作条件。例如，发动机速度子模块224接收发动机速度输入和发动机负荷输入，并且在可应用的极限、保护、和其他调整之前确定目标加燃料量208的设定点参考值226。由于如下可能的应用，第一燃料的目标加燃料量208在图4中称为“所需的最少柴油”，在该可能的应用中，目标加燃料设定点参考值226将经验地或分析地确定，以实现保持稳定燃烧或者实现其他约束所需的柴油燃料的最小量。然而，本文中讨论的实施方案作为第一燃料不限于柴油，而且它们也不仅仅被约束于使第一燃料的量最小化。通过采用本文所述的控制策略，可实现其他燃料和控制目标。

充气空气/燃料比调整子模块228接收发动机速度、进气歧管压力、进气歧管温度、和气体第二燃料的测得质量流量的输入，以基于指示充气流的空气-燃料比的输入来确定用于充气λ调整的最小加燃料量230以用于第一燃料的目标加燃料量208。空气-燃料比可根据虚拟传感器、λ传感器、发动机的RPM、进气歧管压力、进气歧管温度、排气压力和/或排气温度来确定。喷射器前端温度调整子模块232接收发动机速度、进气歧管压力、燃料轨压力的输入和其他输入，以为第一燃料的目标加燃料量208确定用于喷射器前端温度调整的最小加燃料量234，以将喷射器前端温度控制为低于预定极限。爆震调整子模块236接收爆震传感器输入，以确定用于对第一燃料的目标加燃料量208的爆震调整的最小加燃料量238，以控制爆震水平。排气温度调整子模块240接收排气或后处理系统温度输入，诸如排气温度、涡轮进口温度、涡轮出口温度、或后处理构件温度，以确定用于对目标加燃料量208的排气温度调整的最小加燃料量242，以便影响排气温度或在预定极限内调整排气温度。

将设定点226中的各个和来自最小加燃料量230、234、238、242对目标加燃料量208的调整提供给极限和保护子模块244，极限和保护子模块244应用极限和保护标准，以选择目标加燃料量208，或修改选择的目标值，以应用到目标加燃料量208。目标加燃料量208例如可为第一燃料的喷射速率、持续时间和/或量，以满足用于提供第一燃料的目标加燃料量208的预定极限和保护。将瞬时速度调整246应用到从极限和保护子模块244输出的目标加燃料量208的选定目标值，以响应发动机30的瞬时速度条件(如果有的话)，修改目标加燃料量208的目标值。瞬时速度调整246可用来通过修改目标加燃料量208来响应瞬时条件，以提供与可通过调整第二燃料的流速而获得的对瞬时调节的更迅速的响应。在一个实施方案中，对于任何给定的工作条件，输送到发动机的总燃料能量是相对恒定的，而调节第一和第二燃料的流速，以朝目标加燃料量208推动由第一燃料提供的加燃料量。

参照图5，示出了另一实施方案控制装置300。设定点226和最小加燃料量230、234、238、242的调整中的各个以与图4的控制装置202类似的方式来确定，且被提供给极限和保护子模块302，极限和保护子模块302应用极限和保护标准，以基于工作参数通过计算并且/或者通过参考表来选择第一燃料的目标加燃料量304。在一个实施方案中，在没有瞬时调整的情况下选择目标加燃料量304，但不排除瞬时调整。控制装置在求和器306处接收期望的发动机速度和测得的发动机速度的输入，且确定提供至反馈控制器308的发动机速度误差，反馈控制器308输出第一燃料的命令的加燃料量。第一燃料的命令的加燃料量调整第一燃料量，以响应发动机性能的变化。第一燃料的命令的加燃料量与目标加燃料量304一起被提供给求和器310，以确定第一燃料的命令的加燃料量与目标加燃料量304之间的流量误差，该流量误差被提供给气体燃料反馈控制器312，以确定所需的第二燃料的流速以响应该流量误差。气体燃料反馈控制器312被输出到扭矩减额极限子模块314。扭矩减额极限子模块314还接收来自扭矩减额控制子模块318的扭矩减额极限输入316，扭矩减额控制子模块318仲裁所估计的发动机扭矩和用于各种发动机保护参数的各种发动机保护减额扭矩极限320、322。扭矩减额极限子模块314输出第二燃料的流量命令，该命令朝目标加燃料量304推动第一燃料量。

设想在本文中公开的系统、方法和装置的各种方面。例如，一个方面包括一种方法，该方法包括操作内燃发动机系统，该内燃发动机系统包括进气系统和至少两个燃料源，进气系统连接到具有至少一个气缸的发动机，该至少两个燃料源可操作地连接到内燃发动机系统，以对该至少一个气缸提供液体燃料且对发动机提供气体燃料流。进气系统耦接到至少一个气缸，以从充气流在至少一个气缸的燃烧室中提供充气，且内燃发动机系统还包括排气系统。该方法包括：通过改变去往至少一个气缸的液体燃料的加燃料量来调整发动机的速度和扭矩中的至少一者；基于参考表和第二工作参数中的至少一者来确定液体燃料的目标加燃料量；和调整去往发动机的气体燃料的流速，以便朝目标加燃料量推动液体燃料的变化的加燃料量。

在一个实施方案中，确定液体燃料的目标加燃料量基于待通过液体燃料的燃烧提供的最小发动机速度和指示充气流的空气-燃料比的测量结果中的至少一者。在另一实施方案中，感测的工作参数包括发动机速度、节流阀位置、扭矩反馈、扭矩估计值；进气歧管压力、和环境空气压力中的一个或更多个。

在一个实施方案中，液体燃料为柴油燃料，且气体燃料为天然气。在另一实施方案中，目标加燃料量为最小值。在该实施方案的改进中，最小值是响应指示充气流的空气-燃料比的测量结果来确定的，以便最小值在气缸中的压缩时提供液体燃料的自动点火，且释放足够的能量以点燃气缸中的充气。在另一改进中，最小值还基于发动机工作条件来确定。在又一改进中，发动机工作条件包括发动机速度、充气流中的空气-燃料比、第一燃料的一个或更多个喷射器的喷射器前端温度(测得的或推断的)、爆震水平、和排气温度。

在该方法的另一实施方案中，调整气体燃料的流速包括：响应测得的发动机速度与期望发动机速度不同而调整流速。在又一实施方案中，目标加燃料量为液体燃料的流速、喷射持续时间、喷射压力、和量中的至少一者。在再一实施方案中，目标加燃料量大于液体燃料的引燃喷射量。在另一个实施方案中，在调整去往发动机的气体燃料的流速时，发动机在稀燃条件下工作。

根据另一方面，一种方法包括使用来自第一燃料源的第一燃料和来自第二燃料源的第二燃料操作内燃发动机，第二燃料和进气形成去往内燃发动机的至少一个气缸的预混充气流，其中喷射到至少一个气缸中的第一燃料的量对应于目标加燃料量，第一燃料量在由充气流提供的至少一个气缸中的充气的压缩时自动点燃，并且释放足够的能量以点燃充气中的第二燃料。该方法包括通过从目标值改变喷射到至少一个气缸中的第一燃料的量来响应内燃发动机的速度变化和扭矩变化中的一者，和通过改变到进气中的第二燃料的流速来响应所喷射的第一燃料的量的变化，以朝目标加燃料量推动第一燃料的量。

在一个实施方案中，进气与进气中的第二燃料之比太稀，以致于在至少一个气缸中没有第一燃料的扩散燃烧的情况下无法支持第二燃料在该至少一个气缸中的燃烧。

在另一方面中，一种方法包括操作内燃发动机系统，该内燃发动机系统包括进气系统和至少两个燃料源，进气系统连接到具有至少一个气缸的发动机，该至少两个燃料源可操作地连接到内燃发动机系统，以向至少一个气缸提供液体燃料并且向发动机提供气体燃料流。进气系统耦接到该至少一个气缸，以从进气系统中的充气流在该至少一个气缸的燃烧室中提供充气。内燃发动机系统还包括排气系统。该方法还包括：确定发动机的期望扭矩和速度输出；基于待通过液体燃料的燃烧提供的最小发动机速度和指示充气流的空气-燃料比的测量结果中的至少一个，确定液体燃料的最小目标加燃料量；和调整去往发动机的气体燃料的流速，以朝目标加燃料量推动液体燃料的变化的加燃料量，同时保持发动机的期望扭矩和速度输出。

根据另一方面，提供了一种系统，其包括具有至少一个气缸的内燃发动机，该气缸具有燃烧室。该至少一个气缸配置成从连接到内燃发动机的进气系统接收充气流，且产生去往连接到内燃发动机的排气系统的排气流。该系统包括至少两个燃料源，该至少两个燃料源可操作地连接，以从第一燃料源对至少一个气缸提供液体燃料，并且从第二燃料源对至少一个气缸提供气体燃料流。该系统还包括控制器，该控制器配置成基于待通过液体燃料的燃烧提供的最小发动机速度和指示充气流的空气-燃料比的测量结果中的至少一者来确定液体燃料的目标加燃料量。控制器还配置成，通过改变从第一燃料源到至少一个气缸的液体燃料的加燃料量来调整发动机的速度和扭矩中的至少一者，且作为响应，调整去往发动机的气体燃料的流速，以朝目标加燃料量推动液体燃料的变化的加燃料量。

在一个实施方案中，液体燃料为柴油燃料，并且气体燃料为天然气。在另一个实施方案中，控制器配置成响应于指示充气流的空气-燃料比的测量结果来将目标加燃料量确定为最小值，该最小值在充气流提供的至少一个气缸中的充气的压缩时提供液体燃料的自动点火，并且提供足够的能量释放以点燃该至少一个气缸中的充气。在该实施方案的改进中，最小值还基于发动机工作状态来确定，包括发动机速度、充气流的空气-燃料比、第一燃料的一个或更多个喷射器的喷射器前端温度、内燃发动机的爆震水平、和排气温度中的至少一者。

在另一个实施方案中，控制器配置成响应于测得的发动机速度与期望的发动机速度不同而调整气体燃料的流速。在又一实施方案中，目标加燃料量为液体燃料的流速、喷射持续时间、喷射压力、和量中的至少一者，且目标加燃料量比第一燃料的引燃喷射量大。

根据另一方面，提供了一种系统，其包括具有至少一个气缸的内燃发动机，该至少一个气缸具有燃烧室。该至少一个气缸配置成从连接到内燃发动机的进气系统接收充气流，并且产生去往连接到内燃发动机的排气系统的排气流。该系统包括至少两个燃料源，该至少两个燃料源可操作地连接，以从第一燃料源对该至少一个气缸提供液体燃料，并且从第二燃料源对该至少一个气缸提供气体燃料流。第二燃料和进气在内燃发动机的该至少一个气缸中形成预混充气，其中第一燃料的目标加燃料量被喷射到该至少一个气缸中，在该至少一个气缸中的充气的压缩时，目标量的第一燃料被自动点燃，其中足够的能量释放以将充气中的第二燃料点燃。该系统还包括控制器，该控制器配置成通过改变到进气中的第二燃料的流速来朝目标加燃料量推动第一燃料，以响应于所喷射的第一燃料的量的变化。

在一个实施方案中，控制器配置成通过从目标加燃料量改变喷射到该至少一个气缸中的第一燃料的量来响应于内燃发动机的速度变化和扭矩变化中的一者。在另一个实施方案中，进气与第二燃料量之比太稀，以至于在该至少一个气缸中没有第一燃料的扩散燃烧的情况下不能够支持第二燃料在该至少一个气缸中的燃烧。在另一个实施方案中，第一燃料源通过直接喷射器连接到该至少一个气缸，并且第二燃料源在该至少一个气缸的上游连接到进气系统。在该实施方案的改进中，第二燃料源在进气系统中的压缩机的进口处或上游连接。在另一实施方案中，第一燃料为液体燃料且第二燃料为气体燃料。在又一实施方案中，第一燃料为柴油燃料且第二燃料为天然气。

虽然已经在附图和前述描述中示出并且详细地描述了本发明，但应认为其仅为说明性的而非在特性方面加以限制，应当理解，已示出且描述了仅某些示例实施方案。本领域技术人员应理解，在不实质上背离本发明的情况下，能够在示例实施方案中进行许多修改。因此，所有此类修改旨在被包括在如所附权利要求中限定的本公开的范围之内。

在阅读权利要求时，意图当使用诸如“一”、“一个”、“至少一个”或“至少一部分”的词语时，并非要将权利要求限制到仅一个项目，除非在权利要求中相反地明确说明。当使用语言“至少一部分”和/或“一部分”时，该项目可包括一部分和/或整个项目，除非相反地明确说明。

Claims (29)

1.一种方法，包括：

操作内燃发动机系统，所述内燃发动机系统包括进气系统和至少两个燃料源，所述进气系统连接到具有至少一个气缸的发动机，所述至少两个燃料源可操作地连接到所述内燃发动机系统，以对所述至少一个气缸提供液体燃料且对所述发动机提供气体燃料流，其中，所述进气系统耦接到所述至少一个气缸，以从充气流在所述至少一个气缸的燃烧室中提供充气，所述内燃发动机系统还包括排气系统；

通过改变去往所述至少一个气缸的所述液体燃料的加燃料量来调整所述发动机的速度和扭矩中的至少一者；

基于参考表和感测的发动机工作参数来确定所述液体燃料的目标加燃料量；和

调整去往所述发动机的所述气体燃料的流速，以朝所述目标加燃料量推动所述液体燃料的改变的加燃料量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述液体燃料为柴油燃料且所述气体燃料为天然气。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述目标加燃料量为最小值。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述最小值是响应于指示所述充气流的空气-燃料比的测量结果来确定的，所述最小值提供所述液体燃料在所述气缸中的压缩时的自动点火和点燃所述气缸中的所述充气的足够的能量释放。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述最小值还基于所述感测的发动机工作参数来确定。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述发动机工作参数包括发动机速度、所述充气流中的空气-燃料比、所述第一燃料的一个或更多个喷射器的喷射器前端温度、爆震水平和、排气温度中的至少一者。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，调整所述气体燃料的流速包括：响应于测得的发动机速度与期望发动机速度不同，响应于改变所述液体燃料的加燃料量，来调整流速。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述目标加燃料量为所述液体燃料的流速、喷射持续时间、喷射压力、和量中的至少一者。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述目标加燃料量大于所述液体燃料的引燃喷射量。

10.根据权利要求1所述的方法，其中在调整去往所述发动机的所述气体燃料的流速时，所述发动机在稀燃条件下工作。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述液体燃料的目标加燃料量是基于待通过所述液体燃料的燃烧提供的最小发动机速度和指示所述充气流的空气-燃料比的测量结果中的至少一者。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述感测的发动机工作参数包括发动机速度、节流阀位置、扭矩反馈、扭矩估计值、进气歧管压力、和环境空气压力中的一个或更多个。

13.一种方法，包括：

使用来自第一燃料源的第一燃料和来自第二燃料源的第二燃料操作内燃发动机，所述第二燃料和进气形成去往所述内燃发动机的至少一个气缸中的预混充气流，其中喷射到所述至少一个气缸中的所述第一燃料的量对应于目标加燃料量，该量的第一燃料在由所述充气流提供到所述至少一个气缸中的充气的压缩时自动点燃，并且释放足以点燃所述充气中的所述第二燃料的能量；

通过从所述目标加燃料量改变喷射到所述至少一个气缸中的所述第一燃料的量来响应于所述内燃发动机的速度变化和扭矩变化中的一者；和

通过改变去往所述进气中的所述第二燃料的流速以朝所述目标加燃料量推动所述第一燃料的所述量，来响应于所喷射的所述第一燃料的量的变化。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述进气与所述进气中的所述第二燃料之比太稀，以至于在所述至少一个气缸中没有所述第一燃料的扩散燃烧的情况下不能够支持所述第二燃料在所述至少一个气缸中的燃烧。

15.一种方法，包括：

操作内燃发动机系统，所述内燃发动机系统包括进气系统和至少两个燃料源，所述进气系统连接到具有至少一个气缸的发动机，所述至少两个燃料源可操作地连接到所述内燃发动机系统，以对所述至少一个气缸提供液体燃料并且对所述发动机提供气体燃料流，其中，所述进气系统耦接到所述至少一个气缸以从充气流在所述至少一个气缸的燃烧室中提供充气，所述内燃发动机系统还包括排气系统；

确定所述发动机的期望扭矩和速度输出；

基于待通过所述液体燃料的燃烧提供的最小发动机速度和指示所述充气流的空气-燃料比的测量结果中的至少一者，确定所述液体燃料的最小目标加燃料量；和

调整去往所述发动机的所述气体燃料的流速，以朝所述最小目标加燃料量推动所述液体燃料的加燃料量，同时保持所述发动机的期望扭矩和速度输出。

16.一种系统，包括：

内燃发动机，其包括具有燃烧室的至少一个气缸，所述至少一个气缸配置成从连接到所述内燃发动机的进气系统接收充气流且产生去往连接到所述内燃发动机的排气系统的排气流；

至少两个燃料源，其可操作地连接以从第一燃料源对所述至少一个气缸提供液体燃料，且从第二燃料源对所述至少一个气缸提供气体燃料流；和

控制器，其配置成基于参考表和感测的发动机工作参数中的至少一者来确定所述液体燃料的目标加燃料量，所述控制器还配置成，通过改变从所述第一燃料源到所述至少一个气缸的所述液体燃料的加燃料量来调整所述发动机的速度和扭矩中的至少一者，且作为响应，调整去往所述发动机的所述气体燃料的流速，以朝所述目标加燃料量推动所述液体燃料的改变的加燃料量。

17.根据权利要求16所述的系统，其中所述液体燃料为柴油燃料且所述气体燃料为天然气。

18.根据权利要求16所述的系统，其中所述控制器配置成响应于所述充气流的空气-燃料比将所述目标加燃料量确定为最小值，所述最小值从所述充气流在所述至少一个气缸中提供的充气的压缩时提供所述液体燃料的自动点火，并且提供足够的能量释放以点燃所述至少一个气缸中的所述充气。

19.根据权利要求18所述的系统，其中所述最小值还基于发动机工作状态来确定，所述发动机工作状态包括发动机速度、所述充气流的空气-燃料比、所述第一燃料的一个或更多个喷射器的喷射器前端温度、所述内燃发动机的爆震水平、和排气温度中的至少一者。

20.根据权利要求16所述的系统，其中所述控制器配置成响应于测得的发动机速度与期望发动机速度不同而调整所述气体燃料的流速。

21.根据权利要求16所述的系统，其中：

所述目标加燃料量为所述液体燃料的流速、喷射持续时间、喷射压力、和所述液体燃料的量中的至少一者；且

所述目标加燃料量大于所述液体燃料的引燃喷射量。

22.根据权利要求16所述的方法，其中所述感测的发动机工作参数包括发动机速度、节流阀位置、扭矩反馈、扭矩估计值、进气歧管压力、和环境空气压力中的一个或更多个。

23.一种系统，包括：

内燃发动机，其包括具有燃烧室的至少一个气缸，所述至少一个气缸配置成从连接到所述内燃发动机的进气系统接收充气流且产生去往连接到所述内燃发动机的排气系统的排气流；

至少两个燃料源，其可操作地连接以从第一燃料源对所述至少一个气缸提供液体燃料且从第二燃料源对所述至少一个气缸提供气体燃料流，所述第二燃料和进气在所述内燃发动机的所述至少一个气缸中形成预混充气，其中目标量的所述第一燃料被喷射到所述至少一个气缸中，所述目标量的第一燃料在所述至少一个气缸中的所述充气的压缩时被自动点燃，具有足够的能量释放以将所述充气中的所述第二燃料点燃；和

所述控制器，其还配置成通过改变去往所述进气中的所述第二燃料的流速来改变所喷射的所述第一燃料的量，以朝目标量驱动所述第一燃料。

24.根据权利要求23所述的系统，其中，所述控制器还配置成通过从所述目标量改变喷射到所述至少一个气缸中的所述第一燃料的量来响应于所述内燃发动机的速度变化和扭矩变化中的一者。

25.根据权利要求23所述的系统，其中所述进气与第二燃料的量之比太稀，以至于在所述至少一个气缸中没有所述第一燃料的扩散燃烧的情况下不能够支持所述第二燃料在所述至少一个气缸中的燃烧。

26.根据权利要求23所述的系统，其中，所述第一燃料源经由直接喷射器连接到所述至少一个气缸，并且所述第二燃料源在所述至少一个气缸的上游连接到所述进气系统。

27.根据权利要求26所述的系统，其中，所述第二燃料源在所述进气系统中的压缩机的进口处或上游连接。

28.根据权利要求23所述的系统，其中，所述第一燃料为液体燃料，并且所述第二燃料为气体燃料。

29.根据权利要求23所述的系统，其中，所述第一燃料为柴油燃料且所述第二燃料为天然气。