CN105765203A - 用于灵活燃料内燃机的控制系统 - Google Patents

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Abstract

在用于加有传统燃料和替代燃料的发动机的以前的控制系统中，传统燃料控制器控制对两种燃料的燃料供应。这需要对传统燃料控制器和替代燃料控制器两者进行大量修改。一种用于发动机的控制系统包括：第一控制单元，其被编程来产生第一脉冲宽度以启动第一燃料喷射器来引入第一燃料；第二控制单元，其被编程来产生第二脉冲宽度以启动第二燃料喷射器来引入第二燃料；和通信线路，其在所述第一控制单元和所述第二控制单元之间。所述第一控制单元确定由所述第一燃料喷射器和所述第二燃料喷射器引入的总燃料能源量。所述第二控制单元确定来自所述第一燃料的所述总燃料能源量的第一部分和来自所述第二燃料的所述总燃料能源量的第二部分。

Description

用于灵活燃料内燃机的控制系统
发明领域
本申请涉及一种用于灵活燃料内燃机的控制系统，且更具体地涉及一种控制被构造为使用多种燃料来运行的内燃机中的燃料喷射的技术。
发明背景
灵活燃料内燃机加有一种或多种燃料。这些发动机可在双燃料模式下运行，其中发动机同时加有两种不同燃料。替代地或额外地，这些发动机可在双燃料模式下运行，其中发动机被构造为加有两种不同燃料，但是每次仅由这些燃料中的一个来运行。
加有液态燃料(汽油、柴油、乙醇等)的传统发动机包括发动机控制单元(ECU)中的控制系统(OEM控制系统)，其监测和控制发动机运行并引入液态燃料。监测各种发动机参数的传感器将信号提供至这些OEM控制系统，这些信号被输入至控制发动机性能的算法中。该算法输出信号以控制各种启动器和燃料喷射器来将一些发动机参数保持在预定阈值内。OEM控制系统已经发展了几十年且包括先进的控制技术。这些发动机适于替代地或额外地加有气态燃料(天然气、液化天然气、液化丙烷气等)，从而在双燃料和/或两种燃料模式下运行。
气态燃料控制系统管理气态燃料传输至燃料喷射器并命令这些燃料喷射器以在特定时间将预定数量的气态燃料引入进气系统和/或燃烧室中。监测气态燃料供应系统的各种参数的传感器将代表这些参数的信号提供至气态燃料控制系统，并与其它发动机参数一起被输入至控制发动机性能的算法中并输出信号以控制各种启动器和燃料喷射器以将一些发动机参数保持在预定阈值内。气态燃料控制系统包括先进技术，该先进技术用于控制气态燃料的燃烧，使得所需的功率和速度得到满足且排放保持为低于预定阈值。
Matthews等人于2013年7月30日发布的美国专利号US8,498,799('799专利)公开了一种用于在被构造为控制使用不同燃料来运行的发动机中的燃料喷射的技术。发动机控制模块(ECM)控制发动机且也计算第一燃料的第一燃料质量和第二燃料的第二燃料质量。第一燃料质量通过由发动机控制模块命令的第一燃料喷射系统引入。第二燃料质量通过由第二控制模块命令的第二燃料喷射系统引入。第二控制模块命令燃料喷射器和第二燃料喷射系统中的其它组件。虽然第二控制模块可基于从第一控制模块接收的第二燃料质量确定用于启动燃料喷射器的脉冲宽度，但是第二控制模块不包括用于确定被引入的数量的第二燃料或第二燃料由第二燃料喷射系统引入的时间的任何算法。
Guido等人于2013年4月25日发布的美国专利公开号US2013/0103286('286专利)公开了一种经由多个燃料通道向发动机供给燃料的技术。控制器从耦接至发动机的各种传感器接收信号(代表传统发动机参数)并命令第二燃料喷射器。辅助控制器通过通信总线(使用它来启动第一燃料喷射器)从控制器接收脉冲宽度信息。第一燃料喷射器和第二燃料喷射器可供应有相同类型的燃料或不同类型的燃料。辅助控制器从用于监测由第一燃料喷射器引入的燃料的温度和压力传感器接收信号，且可将信号提供至燃料计。控制器将喷射器脉冲宽度、喷射器开启时间的开始和/或喷射器开启时间的停止广播至采用该信息来启动第一燃料喷射器的辅助控制器。
'799的第二控制模块和'286的辅助控制器可启动多燃料发动机中的气态燃料喷射器。然而，这些控制器中的任何都不包括确定气态燃料的数量和该数量由气态燃料喷射器引入的时间的气态燃料控制系统。
用于传统液态燃料和替代气态燃料的灵活燃料控制系统包括OEM控制系统和气态燃料控制系统。每个发动机制造商都具有针对传统液态燃料运行而设计的其自己的OEM控制系统，该控制系统包括必须与灵活燃料控制系统中的气态燃料控制系统接口连接并互操作的不同和/或专有算法。需要一种减少在每个OEM控制系统中所需的改变以便由气态燃料控制系统运行的灵活燃料控制系统。
发明概要
一种用于发动机的改进控制系统包括：第一控制单元，其被编程来产生第一脉冲宽度以启动第一燃料喷射器来引入第一燃料；第二控制单元，其被编程来产生第二脉冲宽度以启动第二燃料喷射器来引入第二燃料；和通信线路，其在第一控制单元和第二控制单元之间。第一控制单元确定由第一燃料喷射器和第二燃料喷射器引入的总燃料能源量。第二控制单元确定来自第一燃料的总燃料能源量的第一部分和来自第二燃料的总燃料能源量的第二部分。第一燃料可以是液态燃料而第二燃料可以是气态燃料。第一燃料可以是汽油、柴油、乙醇和这些燃料的混合物中的一个。第二燃料可以是至少一个丁烷、乙烷、氢气、甲烷、丙烷和天然气以及这些燃料的混合物。第一燃料喷射器和第二燃料喷射器可以是直接燃料喷射器，或者是将燃料引入进入歧管中的喷射器。通信线路可以是第一控制单元和第二控制单元之间的专用链路。在优选实施方案中，通信线路是控制器区域网络总线。第二控制单元可以被编程来通过通信线路将喷射时间信息输送至第一控制单元。
在优选实施方案中，第一控制单元还被编程来根据总燃料能源量的第一部分确定第一脉冲宽度，而第二控制单元还被编程来根据总燃料能源量的第二部分确定第二脉冲宽度。
在另一个优选实施方案中，第一控制单元通过通信线路将总燃料能源量输送至第二控制单元。总能源量是第一数量的第一燃料和第二量的第二燃料中的一个。第二控制单元通过通信线路将第一部分和第二部分中的至少一个输送至第一控制单元。第一控制单元还可以被编程来计算由第一燃料喷射器喷射的第三数量的第一燃料。此外，第一控制单元还可以被编程来计算由第二燃料喷射器喷射的第四数量的第二燃料，并通过通信线路将第四数量输送至第二控制单元。可替代地，第二控制单元还可以被编程来计算由第二燃料喷射器喷射的第四数量的第二燃料。可替代地，第二控制单元还可以被编程来计算由第一燃料喷射器喷射的第三数量的第一燃料并通过通信线路将第三数量输送至第一控制单元。
在又一个优选实施方案中，第二控制单元通过通信线路将第一部分和第二部分中的至少一个输送至第一控制单元。第一控制单元还可以被编程来计算由第一燃料喷射器喷射的第三数量的第一燃料和由第二燃料喷射器喷射的第二燃料的第四数量，并通过通信线路将第四数量输送至第二控制单元。
一种用于发动机的改进控制系统包括：第一控制单元，其被编程来产生第一脉冲宽度以启动第一燃料喷射器来引入第一燃料；第二控制单元，其被编程来产生第二脉冲宽度以启动第二燃料喷射器来引入第二燃料；和通信线路，其允许第一控制单元和第二控制单元交换信息。第一控制单元还被编程来根据代表第一数量的第一燃料和第二数量的第二燃料的发动机运行条件确定燃料质量，由此在预定的公差范围内，第一数量的第一能源量等于第二数量的第二能源量；并通过通信线路将燃料质量输送至第二控制单元。第二控制单元还被编程来根据燃料质量、发动机操作条件、第一燃料的性质和第二燃料的性质中的至少一个确定燃料部分。燃料部分代表第三数量的第一燃料和第四数量的第二燃料。在预定的公差范围内，第一能源量等于第三数量的第一燃料的第三能源量和第四数量的第二燃料的第四能源量的总和。第一脉冲宽度根据第三数量的第一燃料而确定而第二脉冲宽度根据第四数量的第二燃料而确定。燃料部分可以是任何参数，使得第三数量的第一燃料和第四数量的第二燃料可以基于燃料质量、第一燃料的性质和第二燃料的性质确定。燃料部分可以是第一数量的第一部分、第二数量的第二部分、第三数量、第四数量、第一能源量的第一部分、第二能源量的第二部分、第三能源量、第四能源量、第三数量和第四数量之间的比率，和第三能源量和第四能源量之间的比率中的一个。
在优选实施方案中，第二控制单元还被编程来将燃料部分输送到第一控制单元；且根据燃料质量、燃料部分和第二燃料的性质中的至少两个计算第四数量的第二燃料。第一控制单元还被编程来根据燃料质量、燃料部分和第一燃料的性质中的至少两个计算第三数量的第一燃料。
在另一个优选实施方案中，第二控制单元还被编程来根据燃料质量、燃料部分和第一燃料的性质中的至少两个计算第三数量的第一燃料；根据燃料质量、燃料部分和第二燃料的性质中的至少两个计算第四数量的第二燃料；并将第三数量的第一燃料输送至第一控制单元。
附图简述
图1是包括用于第一燃料的第一喷射器和用于第二燃料的第二喷射器的根据第一实施方案的发动机系统的示意图；第一控制单元控制第一燃料供应系统并启动第一喷射器来通过进气系统将第一燃料引入各自燃烧室中；第二控制单元控制第二燃料供应系统并启动第二喷射器来通过进气系统将第二燃料引入各自燃烧室中。
图2是包括用于第一燃料的第一喷射器和用于第二燃料的第二喷射器的根据第二实施方案的发动机系统的示意图；第一控制单元控制第一燃料供应系统并启动第一喷射器来通过进气系统将第一燃料引入各自燃烧室中；第二控制单元控制第二燃料供应系统并启动第二喷射器来将第二燃料引入各自燃烧室中。
图3是包括用于第一燃料的第一喷射器和用于第二燃料的第二喷射器的根据第三实施方案的发动机系统的示意图；第一控制单元控制第一燃料供应系统并启动第一喷射器来将第一燃料引入各自燃烧室中；第二控制单元控制第二燃料供应系统并启动第二喷射器来将第二燃料引入各自燃烧室中。
图4是包括用于第一燃料的第一喷射器和用于第二燃料的第二喷射器的根据第四实施方案的发动机系统的示意图；第一控制单元控制第一燃料供应系统并启动第一喷射器来将第一燃料引入各自燃烧室中；第二控制单元控制第二燃料供应系统并启动第二喷射器来通过进气系统将第二燃料引入各自燃烧室中。
图5是根据第一实施方案的图1至图4的用于控制将第一燃料和第二燃料引入各自燃烧室的第一算法和第二算法的流程图；第一算法由第一控制单元进行且第二算法由第二控制单元进行。
图6是根据第二实施方案的图1至图4的用于控制第一燃料和第二燃料引入各自燃烧室的第一算法和第二算法的流程图；第一算法由第一控制单元进行且第二算法由第二控制单元进行。
图7是根据第三实施方案的图1至图4的用于控制将第一燃料和第二燃料引入各自燃烧室的第一算法和第二算法的流程图；第一算法由第一控制单元进行且第二算法由第二控制单元进行。
具体实施方式
参考图1，示出根据第一实施方案的发动机系统10，该发动机系统包括发动机20，该发动机可加有第一燃料和/或第二燃料。发动机20是可在双燃料模式和两种燃料模式中的至少一个下运行的灵活燃料内燃机。在一个优选实施方案中，第一燃料是液态燃料且第二燃料是气态燃料。液态燃料是在标准温度和压力下是液态的任何燃料，且气态燃料是在标准温度和压力下是气态的任何燃料。在本申请的背景下，标准温度和压力被定义为20℃的温度和1巴的压力。示例性液态燃料是汽油、柴油、乙醇和这些燃料的混合物，且示例性气态燃料是丁烷、乙烷、氢气、甲烷、丙烷、天然气和这些燃料的混合物等。以举例的方式，在一个优选实施方案中，第一燃料包括汽油且第二燃料包括甲烷。
第一燃料供应系统60通过第一燃料轨道70将第一燃料供应至第一燃料喷射器30a、30b、30c、30d、30e和30f(30a-30f)。第一控制单元100与第一燃料供应系统60可操作地连接以监测和控制第一燃料至第一燃料轨道70的传送。第一控制单元100与第一燃料喷射器30a-30f进一步连接以启动第一燃料喷射来将第一燃料引入进入歧管120的各自进入道中。虽然仅示出处于第一控制单元100和第一燃料喷射器30f之间的连接115，但是熟悉该技术的人应已知，在第一控制单元和第一燃料喷射器30a-30e中的每个之间也将有类似连接。在当前实施方案中，第一燃料喷射器30a-30f与各自进入道和燃烧室相关联。在其它实施方案中，一个燃料喷射器可与两个或多个进入道和燃烧室相关联，使得其位于更上游，由此第一燃料可被分配至各自进入道。第一控制单元100与发动机传感器130(代表监测发动机状态并将代表传统发动机参数的多个信号提供至第一控制单元的各种发动机传感器)进一步连接。
第一控制单元100可包括硬件组件和软件组件两者。硬件组件可包括数字和/或模拟电子组件。在本文的实施方案中，第一控制单元100包括处理器和存储器，该存储器包括一个或多个永久存储器(诸如FLASH、EEPROM和硬盘)，和临时存储器(诸如SRAM和DRAM)，以用于存储和执行程序。如本文所使用，术语算法、模块和步骤是指专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用或成组)，和执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路，和/或提供所描述的功能的其它合适组件。由第一控制单元100进行的算法、模块和步骤是第一控制单元的一部分。
第二燃料供应系统80通过第二燃料轨道90将第二燃料供应至第二燃料喷射器40a、40b、40c、40d、40e和40f(40a-40f)。第二控制单元110与第二燃料供应系统80可操作地连接以监测和控制第二燃料至第二燃料轨道90的传送。第二燃料供应系统80中的传感器(未示出)将代表第二燃料供应参数(诸如，例如第二燃料的温度和压力等)的信号提供至第二控制单元110。第二控制单元110与第二燃料喷射器40a-40f进一步连接以启动第二燃料喷射来将第二燃料引入进入歧管120的各自进入道中。虽然仅示出处于第二控制单元110和第二燃料喷射器40a之间的连接140，但是熟悉该技术的人应已知，在第二控制单元和第二燃料喷射器40b-40f中的每个之间也将有类似连接。在当前实施方案中，第二燃料喷射器40a-40f与各自进入道和燃烧室相关联。在其它实施方案中，一个燃料喷射器可与两个或多个进入道和燃烧室相关联，使得其位于更上游，由此第二燃料可被分配至各自进入道。第二控制单元110通过通信线路150与第一控制单元100连接，使得可在第一控制单元和第二控制单元之间交换信息。例如，第一控制单元100可将从发动机传感器130接收和/或由第一控制单元计算的发动机参数的电流值发送至第二控制单元110，且第二控制单元可将第二燃料供应参数发送至第一控制单元。通信线路150可以是异步通信总线或同步通信总线，并且可以是专用链路或与其它系统控制单元共享的链路。当通信线路150是第一控制单元和第二控制单元100和110之间的专用链路时，针对所需特征(诸如增加的通信带宽、可靠性和/或对噪音提高的耐受性)，可选择更先进类型的通信线路，而基本上不会由于其它系统控制单元(未示出)不需要针对该专用链路提供接口而增加成本。通信线路150可以是控制器区域网络(CAN)总线、以太网总线、FlexRay总线、时间触发协议(TTP)总线、数字总线，诸如I2C和SPI，以及其它标准和专有总线。在一个优选实施方案中，通信线150是CAN总线。
第二控制单元110可包括硬件组件和软件组件两者。硬件组件可包括数字和/或模拟电子组件。在本文的实施方案中，第二控制单元110包括处理器和存储器，该存储器包括一个或多个永久存储器(诸如FLASH、EEPROM和硬盘)，和临时存储器(诸如SRAM和DRAM)，以用于存储和执行程序。如本文所使用，术语算法、模块和步骤是指专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用或成组)，和执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路，和/或提供所描述的功能的其它合适组件。由第二控制单元110进行的算法、模块和步骤是第二控制单元的一部分。
空气通过风门160输送至进入歧管120。当由第一燃料喷射器30a-30f喷射的第一燃料和/或由第二燃料喷射器40a-40f喷射的第二燃料与空气混合时，形成燃料-空气电荷。燃料-空气电荷通过位于邻近燃烧室的进入道的各自端部的进入口被吸入燃烧室50a、50b、50c、50d、50e和50f(50a-50f)。在其它优选实施方案中，发动机系统10可在没有风门160的情况下以柴油循环运行。虽然示出了六个燃烧室50a-50f，但是本文描述的技术适用于其中具有一个或多个燃烧室的其它实施方案。燃料-空气混合物被点燃，从而使燃烧室50a-50f中的各自活塞(未示出)往复运动，从而通过与活塞可操作地连接的曲轴(未示出)对传动系190赋予动力。可采用可点燃燃料-空气混合物的任何点火技术。废气通过排放歧管170和发动机后处理系统180被引出燃烧室50a-50f。在优选实施方案中，第一控制单元100与发动机后处理系统180可操作地连接以控制排放的减少。在其它实施方案中，如果不需要减少废气的排放，则无需发动机后处理系统180。
现在参考图2，示出根据类似于第一实施方案的第二实施方案的发动机系统12，其中本实施方案和所有其它实施方案中的相同部件具有相同参考数字，且如果可能，可不详细地讨论。第一燃料供应系统60通过第一燃料轨道70将第一燃料供应至第一燃料喷射器30a-30f，其被构造为将第一燃料直接引入发动机22中的各自燃烧室50a-50f中。在本说明书中，“直接喷射”和“直接喷射至燃烧室中”是描述用于在在不穿过进入阀(其将气流从进入道调节至燃烧室)的情况下将燃料喷射至燃烧室中的方法的短语。因此，本文的直接喷射燃料包括通过燃料喷射器喷射至燃烧室中的燃料和在引入至燃烧室中之前喷射至预燃室中的燃料。本领域技术人员应理解，由于与将燃料喷射至进入歧管相比，对将燃料直接喷射至燃烧室具有不同要求，所以与图1的第一燃料喷射器30a-30f相比，图2的第一燃料喷射器30a-30f具有不同的特性和规格。返回至图2，由于第一燃料被直接引入燃烧室50a-50f中，所以第一燃料的压力和第一燃料被引入的时间可不同于第一燃料被引入进入歧管120的时间。其结果是，与图1的第一燃料供应系统60相比，图2的第一燃料供应系统60可具有不同的特性和规格。
现在参考图3，示出根据第三实施方案的发动机系统13。第一燃料供应系统60通过第一燃料轨道70将第一燃料供应至第一燃料喷射器30a-30f，其被构造为将第一燃料直接引入发动机23中的各自燃烧室50a-50f中。第二燃料供应系统80通过第二燃料轨道90将第二燃料供应至第二喷射器40a-40f，其被构造为将第二燃料引入直接至发动机23中的各自燃烧室50a-50f。本领域技术人员应理解，由于与将燃料喷射至进入歧管相比，对将燃料直接喷射至燃烧室具有不同要求，所以与图1的第二燃料喷射器40a-40f相比，图3的第二燃料喷射器40a-40f具有不同的特性和规格。返回至图3，由于第二燃料被直接引入燃烧室50a-50f中，所以第二燃料的压力和第二燃料被引入的时间可不同于第二燃料被引入进入歧管120的时间。其结果是，与图1的第二燃料供应系统80相比，图3的第二燃料供应系统80可具有不同的特性和规格。
现参考图4，示出根据第四实施方案的发动机系统14。第一燃料喷射器30a-30f将第一燃料引入进入歧管120的各自进入道中，且第二燃料喷射器40a-40f将第二燃料直接引入至各自燃烧室50a-50f中。
图1至图4中所示的实施方案中的每个都示出用于将第一燃料和第二燃料引入各自燃烧室的不同布置，且虽然这些不同布置可能会影响控制策略，但是对于所有实施方案，控制系统的体系结构是相同的。
参考图5，现在讨论根据第一实施方案运行发动机系统10、12、13和14的技术。第一算法200(由第一控制单元100进行)确定发动机20、22、23和24要被加有燃料来满足发动机负荷和速度需求的总燃料能源量(ET)并启动第一燃料喷射器30a-30f。第二算法210(由第二控制单元110进行)控制来自第一燃料的总燃料能源量(ET)的第一部分和来自第二燃料的总燃料能源量(ET)的第二部分并启动第二燃料喷射器40a-40f。分界线205代表算法200和210之间的边界，且虚线交叉线205代表跨越第一控制单元和第二控制单元100和110之间的通信线路150输送的信息(见图1、图2、图3和图4)。
在步骤220中，第一算法200根据代表第一数量的第一燃料和第二数量的第二燃料的发动机运行条件确定燃料质量。当燃料质量是第一数量的第一燃料时，其根据第一燃料的性质还被确定，且当燃料质量是第二燃料的第二数量时，其根据第二燃料的性质还被确定。第一燃料的性质和第二燃料的性质分别指这些燃料的物理和/或化学性质。在一个优选实施方案中，燃料质量是第一数量的第一燃料，使得算法200不需要知悉第二燃料的性质。第一数量是在不采用任何第二燃料的情况下发动机20、22、23和24要被加有燃料以满足发动机负荷和速度需求的第一燃料的量。第二数量是在不采用任何第一燃料的情况下发动机20、22、23和24要被加有燃料以满足发动机负荷和速度需求的第二燃料的量。同样地，燃料质量代表满足发动机负荷和速度需求所需的总燃料能源量(ET)。参考等式1，总燃料能源量(ET)等于第一数量的第一燃料的第一能源量(E1)，且也等于第二数量的第二燃料的第二能源量(E2)。第一能源量和第二能源量(E1)和(E2)分别代表从第一数量和第二数量的第一燃料和第二燃料的燃烧产生的能量。燃料质量等经由通信线路150被传送至第二控制单元110且通信由信息传输300表示。
ET＝E1＝E2等式(1)
第二控制单元110从第一控制单元100接收燃料质量，且在步骤230中，第二算法210根据燃料质量、发动机运行条件、第一燃料的性质和第二燃料的性质中的至少一个确定燃料部分。例如，通过被编程来确定至第一燃料和/或第二燃料的燃料站的距离的车辆位置模块的输出，并通过提高发动机和车辆运行(燃料系统保护、范围提高、每英里的成本)的算法，可基于发动机20、22、23和24启动的时间、第一燃料喷射器30a-30f和第二燃料喷射器40a-40f的温度(特别是当这些喷射器是直接喷射器时)、用户对燃料的选择、总负荷、第二燃料剩余的量(诸如由第二燃料压力和/或水平确定)来确定燃料部分。如果可用，则有利的是，第二控制单元110具有发动机20、22、23和24如何响应第一燃料和第二燃料来更准确地评估曲柄输出的等效能源的知识。此外，第一燃料的空燃比可不同于第二燃料的空燃比，这可影响燃料部分确定。燃料部分分别代表在一个发动机循环中由第一燃料喷射器30a-30f喷射的第三数量的第一燃料和由第二燃料喷射器40a-40f喷射的第四数量的第二燃料。在一个优选实施方案中，燃料部分是第三数量和第一数量的第一燃料之间的比率，其代表由第一燃料喷射器30a-30f喷射的燃料质量的部分。第三数量的第一燃料已与其第三能源量(E3)相关联，且第四数量的第二燃料已与它其第四能源量(E4)相关联。第三能源量和第四能源量(E3)和(E4)分别代表从第三数量和第四数量的第一燃料和第二燃料的燃烧产生的能量。第一数量、第二数量、第三数量和第四数量根据等式2彼此相关联。在预定的公差范围内，第一数量的第一能源量(E1)等于第二数量的第二能源量(E2)，且两者都等于第三数量的第三能源量(E3)和第四数量的第四能源量(E4)的总和。燃料部分可以是任何参数，使得在已知燃料质量、第一燃料的性质和第二燃料的性质时，可确定第三数量的第一燃料和第四数量的第二燃料。例如，燃料部分可以是第一数量的第一部分、第二数量的第二部分、第三数量的第一燃料、第四数量的第二燃料、来自第一燃料的总燃料能源量(ET)的第一部分、来自第二燃料的总燃料能源量(ET)的第二部分、第一能源量(E1)的一部分、第二能源量(E2)的一部分、第三能量量、第四能源量、第三数量和第四数量之间的比率，和第三能源量和第四能源量之间的比率。燃料部分经由通信线路150被传送至第一控制单元110且通信由信息传输310表示。
ET＝E1＝E2＝E3+E4等式(2)
在步骤240中，第一算法200根据燃料质量、燃料部分、第一燃料的性质和的第二燃料的性质中的至少两个计算第三数量的第一燃料，且在步骤260中，用于启动第一燃料喷射器30a-30f的第一脉冲宽度基于第三数量而确定。在步骤250中，第二算法210根据燃料质量、燃料部分、第一燃料的性质和的第二燃料的性质中的至少两个计算第四数量的第二燃料，且在步骤270中，用于启动第二燃料喷射器40a-40f的第二脉冲宽度基于第四数量而确定。在步骤280中，第一燃料喷射器30a-30f由第一控制单元100启动，且在步骤290中，第二燃料喷射器40a-40f由第二控制单元110启动。
现在参考图6，现在讨论一种类似于图5的先前技术的根据第二实施方案的用于运行发动机系统10、12、13和14的技术。第一算法201由第一控制单元100进行且类似于算法200。第二算法211由第二控制单元110进行且类似于算法210。在步骤251中，第四数量的第二燃料根据燃料质量、燃料部分和第二燃料的性质而计算，这类似于步骤250。此外在步骤251中，第三数量的第一燃料根据燃料质量、燃料部分和第一燃料的性质而计算。第三数量的第一燃料经由通信线路150被传送至第一控制单元100且通信由信息传输311代表。算法201和211中的其余步骤类似于算法200和210中的那些步骤。
现在参考图7，现在讨论类似于图5的先前技术的根据第三实施方案的用于运行发动机系统10、12、13和14的另一种技术。步骤221类似于先前步骤220，但在本实施方案中，燃料质量等不会被传送至第二控制单元110。步骤231类似于先前步骤230，但在本实施方案中，燃料部分根据发动机运行条件、第一燃料的性质和第二燃料的性质中的至少一个而计算，而不是根据燃料质量而计算。在步骤241中，第三数量的第一燃料根据燃料质量、燃料部分和第一燃料的性质而计算，这类似于步骤240。此外，在步骤241中，第四数量的第二燃料根据燃料质量、燃料部分和所述第二燃料的性质而计算。第四数量的第二燃料经由通信线路150被传送至第二控制单元110且通信由信息传输312表示。算法202和212中的其余步骤类似于算法200和210中的那些步骤。
附加信息可包括在图5、图6和图7的迄今描述的技术的信息传输310和311中。信息传输310和311包括将燃料部分从第二控制单元110传送至第一控制单元100。此外，在步骤230和231中，可在第二控制单元110内确定与第一燃料的喷射相关的时间信息，且该时间信息可在信息传输310和311中被传送至第一控制单元110。与第一燃料的喷射相关的时间信息可包括喷射时间的开始、喷射时间的结束，和脉冲的数量(喷射事件)。通常，第二控制单元110不包括关于第一燃料喷射器30a-30f的特性的知识，且因此不会在第二控制单元110中确定脉冲宽度信息。
算法200、201和202可以是部署在第一控制单元100中的OEM控制系统的一部分。算法210、211和212可以是部署在第二控制单元110中的气态燃料控制系统的一部分。这些算法具有需要对OEM控制系统较少改变的优点，这对于使各种发动机制造商部署这种控制系统以使设计为仅用传统液态燃料运行的发动机作为灵活燃料发动机运行是有利的。气态燃料控制系统中的燃烧控制策略保持在第二控制单元110中且不需要被部署到第一控制单元100。由于第二燃料供应系统80中的传感器信号不需要由第一控制单元直接接收且第二燃料喷射器40a-40f不需要由第一控制单元启动，所以第一控制单元100不需要硬件改变。第二控制单元110接收这些传感器信号并启动第二燃料喷射器。此外，由于算法210和211由第二控制单元110进行，所以第一控制单元100不需要额外的处理能力和/或增加的存储器。在一个优选实施方案中，第一控制单元100和第二控制单元110之间交换的信息通过CAN总线进行，这已经存在于目前制造的大多数发动机系统中。
虽然已经示出并描述了本发明的具体元件、实施方案和应用，但是应理解，由于在不脱离本公开的范围的情况下，特别鉴于前述教导，本领域的技术人员可作出修改，所以本发明不限于此。

Claims (31)

1.一种用于发动机的控制系统，其包括：
第一控制单元，其被编程来产生第一脉冲宽度以启动第一燃料喷射器来引入第一燃料；
第二控制单元，其被编程来产生第二脉冲宽度以启动第二燃料喷射器来引入第二燃料；和
通信线路，其允许所述第一控制单元和所述第二控制单元交换信息；
其中所述第一控制单元还被编程来确定由所述第一燃料喷射器和所述第二燃料喷射器引入的总燃料能源量；
其中所述第二控制单元还被编程来确定来自所述第一燃料的所述总燃料能源量的第一部分和来自所述第二燃料的所述总燃料能源量的第二部分。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述第一控制单元还被编程来根据所述总燃料能源量的所述第一部分确定所述第一脉冲宽度，且第二控制单元还被编程来根据所述总燃料能源量的所述第二部分确定所述第二脉冲宽度。
3.根据权利要求1的控制系统，其中所述第一燃料是液态燃料而所述第二燃料是气态燃料。
4.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述第一燃料是汽油、柴油、乙醇和这些燃料的混合物中的一个。
5.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述第二燃料是至少一个丁烷、乙烷、氢气、甲烷、丙烷和天然气以及这些燃料的混合物。
6.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述第一燃料喷射器是直接燃料喷射器。
7.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述第二燃料喷射器是直接燃料喷射器。
8.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述通信线路是所述第一控制单元和所述第二控制单元之间的专用链路。
9.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述第一控制单元通过所述通信线路将所述总燃料能源量输送至所述第二控制单元。
10.根据权利要求9所述的控制系统，其中所述总能源量是第一数量的所述第一燃料和第二数量的所述第二燃料中的一个。
11.根据权利要求10所述的控制系统，其中所述第二控制单元通过所述通信线路将所述第一部分和所述第二部分中的至少一个输送至所述第一控制单元。
12.根据权利要求11所述的控制系统，其中所述第一控制单元还被编程来计算由所述第一燃料喷射器喷射的第三数量的所述第一燃料。
13.根据权利要求12所述的控制系统，其中所述第一控制单元还被编程来计算由所述第二燃料喷射器喷射的第四数量的所述第二燃料，所述第一控制单元通过所述通信线路将所述第四数量输送至所述第二控制单元。
14.根据权利要求12所述的控制系统，其中所述第二控制单元还被编程来计算由所述第二燃料喷射器喷射的第四数量的所述第二燃料。
15.根据权利要求10所述的控制系统，其中所述第二控制单元还被编程来计算由所述第一燃料喷射器喷射的第三数量的所述第一燃料和由所述第二燃料喷射器喷射的第四数量的所述第二燃料，所述第二控制单元通过所述通信线路将所述第三数量输送至所述第一控制单元。
16.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述第二控制单元通过所述通信线路将喷射时间信息输送至所述第一控制单元。
17.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述第二控制单元通过所述通信线路将所述第一部分和所述第二部分中的至少一个输送至所述第一控制单元。
18.根据权利要求17所述的控制系统，其中所述第一控制单元还被编程来计算由所述第一燃料喷射器喷射的第三数量的所述第一燃料和由所述第二燃料喷射器喷射的第四数量的所述第二燃料，所述第一控制单元通过所述通信线路将所述第四数量输送至所述第二控制单元。
19.一种用于发动机的控制系统，其包括：
第一控制单元，其被编程来产生第一脉冲宽度以启动第一燃料喷射器来引入第一燃料；
第二控制单元，其被编程来产生第二脉冲宽度以启动第二燃料喷射器来引入第二燃料；和
通信线路，其允许所述第一控制单元和所述第二控制单元交换信息；
其中所述第一控制单元还被编程来：
根据代表第一数量的所述第一燃料和第二数量的所述第二燃料的发动机运行条件确定燃料质量，由此在预定的公差范围内，所述第一数量的第一能源量等于所述第二数量的第二能源量；且
通过所述通信线路将所述燃料质量输送至所述第二控制单元；
其中所述第二控制单元还被编程来根据所述燃料质量、发动机运行条件、所述第一燃料的性质和所述第二燃料的性质中的至少一个确定燃料部分，所述燃料部分代表第三数量的所述第一燃料和第四数量的所述第二燃料，在预定的公差范围内，所述第一能源量等于所述第三数量的所述第一燃料的第三能源量和所述第四数量的所述第二燃料的第四能源量的总和；
其中所述第一脉冲宽度根据所述第三数量的所述第一燃料而确定而所述第二脉冲宽度根据所述第四数量的所述第二燃料而确定。
20.根据权利要求19所述的控制系统，其中所述第一燃料喷射器将所述第一燃料引入所述发动机的进入歧管中。
21.根据权利要求19所述的控制系统，其中所述第一燃料喷射器将所述第一燃料直接引入所述发动机的燃烧室中。
22.根据权利要求19所述的控制系统，其中所述第二燃料喷射器将所述第二燃料引入所述发动机的进入歧管中。
23.根据权利要求19所述的控制系统，其中所述第二燃料喷射器将所述第二燃料直接引入所述发动机的燃烧室中。
24.根据权利要求19所述的控制系统，其中所述通信线路是控制器区域网络通信总线。
25.根据权利要求19所述的控制系统，其中
所述第二控制单元还被编程来：
将所述燃料部分输送至所述第一控制单元；且
根据所述燃料质量、所述燃料部分和所述第二燃料的性质中的至少两个计算所述第四数量的所述第二燃料；且
所述第一控制单元还被编程来根据所述燃料质量、所述燃料部分和所述第一燃料的性质中的至少两个计算所述第三数量的所述第一燃料。
26.根据权利要求19所述的控制系统，其中所述第二控制单元还被编程来：
根据所述燃料质量、所述燃料部分和所述第一燃料的性质中的至少两个计算所述第三数量的所述第一燃料；
根据所述燃料质量、所述燃料部分和所述第二燃料的性质中的至少两个计算所述第四数量的所述第二燃料；且
将所述第三数量的所述第一燃料输送至所述第一控制单元。
27.根据权利要求19所述的控制系统，其中所述第一燃料是液态燃料而所述第二燃料是气态燃料。
28.根据权利要求19所述的控制系统，其中所述第一燃料是汽油、柴油、乙醇和汽油-乙醇混合物中的一个。
29.根据权利要求19所述的控制系统，其中所述第二燃料是至少一个丁烷、乙烷、氢气、甲烷、丙烷和天然气以及这些燃料的混合物。
30.根据权利要求19所述的控制系统，其中所述燃料部分是任何参数，使得所述第三数量的所述第一燃料和所述第四数量的所述第二燃料可以基于所述燃料质量、所述第一燃料的所述性质和所述第二燃料的所述性质而确定。
31.根据权利要求19所述的控制系统，其中所述燃料部分是所述第一数量的第一部分、所述第二数量的第二部分、所述第三数量、所述第四数量、所述第一能源量的第一部分、所述第二能源量的第二部分、所述第三能源量、所述第四能源量、所述第三数量和第四数量之间的比率，和所述第三能源量和所述第四能源量之间的比率中的一个。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9422874B2 (en) 2012-12-05 2016-08-23 Electromotive, Inc. Simplified method to inject ethanol or other solution additives into diesel engines equipped with a digital data bus
US11210871B2 (en) 2015-08-05 2021-12-28 EZ Lynk SEZC System and method for remote emissions control unit monitoring and reprogramming
US11210874B2 (en) * 2015-08-05 2021-12-28 EZ Lynk SEZC System and method for calculation and communication of carbon offsets
US11430273B2 (en) 2015-08-05 2022-08-30 EZ Lynk SEZC Apparatus and method for remote ELD monitoring and ECU reprogramming
US10001070B2 (en) * 2015-09-11 2018-06-19 Cummins Inc. Multi-fuel engine controls including multi-factor cost optimization
US20180171890A1 (en) * 2016-12-20 2018-06-21 Council Of Scientific & Industrial Research Dual Fumigation Homogeneous Charge Compression Ignition (DF-HCCI) Engine
GB2570461A (en) * 2018-01-24 2019-07-31 Eht P And L Ltd Improved efficiency in combustion engines
US11835016B2 (en) 2021-09-01 2023-12-05 American CNG, LLC Supplemental fuel system for compression-ignition engine
US11873772B1 (en) * 2022-09-14 2024-01-16 Cummins Power Generation Inc. Dual fuel engine system and method for controlling dual fuel engine system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5937800A (en) * 1998-03-06 1999-08-17 Caterpillar Inc. Method for enabling a substantially constant total fuel energy rate within a dual fuel engine
US20030084877A1 (en) * 2001-11-08 2003-05-08 Ford Golbal Technologies, Inc. Gaseous-fuel injection system and method
US20070000456A1 (en) * 2003-06-11 2007-01-04 Wong Hoi C Method and apparatus for controlling transition between operating modes in a multimode engine
CN101861456A (zh) * 2007-09-18 2010-10-13 T·巴登哈德斯塔夫有限公司 双燃料发动机控制单元
US20100332106A1 (en) * 2009-06-30 2010-12-30 Clean Air Power, Inc. Method and apparatus for controlling liquid fuel delivery during transition between modes in a multimode engine
US20130158839A1 (en) * 2011-12-14 2013-06-20 Robert Bosch Gmbh Method for operating a multi-fuel internal combustion engine by means of two control units, and multi-fuel internal combustion engine which operates in accordance with the method according to the invention

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5535620A (en) * 1993-04-05 1996-07-16 Applied Computer Engineering, Inc. Engine management system
WO1998007973A1 (en) 1996-08-23 1998-02-26 Cummins Engine Company, Inc. Premixed charge compression ignition engine with optimal combustion control
US6289871B1 (en) * 1998-03-06 2001-09-18 Caterpillar Inc. Method for achieving minimum liquid pilot fuel delivery to each cylinder of a dual fuel engine while operating in a dual fuel mode
US6218740B1 (en) * 1999-04-08 2001-04-17 Directed Electronics, Inc. Integration module for supplemental vehicle controllers
DE10191817B4 (de) * 2000-05-08 2008-08-28 Cummins, Inc., Columbus Mehrbetriebsmodus-Motor und Betriebsverfahren
US6543423B2 (en) * 2001-07-23 2003-04-08 Ford Global Technologies, Inc. Control system and method for a bi-fuel engine
AUPS094202A0 (en) * 2002-03-08 2002-03-28 I-Sense Pty Ltd Dual fuel engine control
CA2499936A1 (en) * 2002-09-24 2004-04-08 Engine Control Technology, Llc Methods and apparatus for operation of multiple fuel engines
US7640912B2 (en) * 2005-11-30 2010-01-05 Ford Global Technologies, Llc System and method for engine air-fuel ratio control
CA2538980C (en) * 2006-03-10 2008-09-23 Westport Research Inc. Method and apparatus for operating a dual fuel internal combustion engine
DE102006043243A1 (de) * 2006-09-11 2008-03-27 Schröder, Matthias Kraftstoffsteuersystem zum bivalenten Antrieb von Brennstoffmotoren
GB2447046B (en) * 2007-02-28 2009-09-02 Inspecs Ltd Engine fuel supply system
GB2457925B (en) * 2008-02-28 2012-06-13 Volution Ltd G Multi-fuelling an engine
US7703435B2 (en) * 2008-04-28 2010-04-27 Ford Global Technologies, Llc System and control method for selecting fuel type for an internal combustion engine capable of combusting a plurality of fuel types
US7770562B2 (en) * 2008-07-31 2010-08-10 Ford Global Technologies, Llc Fuel delivery system for a multi-fuel engine
US8826888B1 (en) * 2009-04-06 2014-09-09 Cleanflex Power Systems, LLC Apparatus for reducing engine emissions utilizing multiple types of fuels
US8463528B2 (en) * 2009-05-12 2013-06-11 Chris M. Cologna Systems and methods for using secondary fuels
WO2011002351A1 (en) * 2009-07-03 2011-01-06 Volvo Technology Corporation Method for selecting between two operation modes in a dual fuel internal combustion engine of the diesel-type and a dual fuel internal combustion engine of the diesel-type operable according
US20130024094A1 (en) * 2009-12-31 2013-01-24 Gregory Matthew Shaver Methods for controlling combustion of blended biofuels
US8037850B2 (en) * 2010-04-08 2011-10-18 Ford Global Technologies, Llc Method for operating an engine
US8146541B2 (en) * 2010-04-08 2012-04-03 Ford Global Technologies, Llc Method for improving transient engine operation
WO2012051122A2 (en) * 2010-10-10 2012-04-19 Bex America, Llc Method and apparatus for converting diesel engines to blended gaseous and diesel fuel engines
US8498799B2 (en) * 2011-05-18 2013-07-30 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling fuel injection in engines configured to operate using different fuels
US8706386B2 (en) * 2011-06-30 2014-04-22 Ford Global Technologies, Llc Method for controlling fuel injection for a dual fuel engine
US9097224B2 (en) * 2011-08-15 2015-08-04 GM Global Technology Operations LLC Multi-fuel vehicle fuel control systems and methods
US9080517B2 (en) * 2011-10-20 2015-07-14 Ford Global Technologies, Llc System and method for supplying fuel to an engine via multiple fuel paths
CN104066960B (zh) * 2011-11-22 2018-05-11 西港能源有限公司 一种给柔性燃料内燃机添加燃料的设备及方法
US9188085B2 (en) * 2012-10-31 2015-11-17 Electro-Motive Diesel, Inc. Fuel system having multiple gaseous fuel injectors
KR101417390B1 (ko) * 2012-11-05 2014-07-08 현대자동차주식회사 듀얼 인젝터 엔진의 연료량 분배 방법 및 장치
WO2014094156A1 (en) * 2012-12-22 2014-06-26 Westport Power Inc. Air-fuel ratio control in a multi-fuel internal combustion engine
US9212618B2 (en) * 2013-04-01 2015-12-15 Caterpillar Inc. Injection timing management in dual fuel engine system
US9777646B2 (en) * 2013-05-07 2017-10-03 Ford Global Technologies, Llc Direct injection of diluents or secondary fuels in gaseous fuel engines
GB2527283B (en) * 2014-06-10 2020-12-09 Cummins Inc Exhaust parameter based dual fuel engine power virtual sensor
US9752515B1 (en) * 2017-04-03 2017-09-05 James A. Stroup System, method, and apparatus for injecting a gas in a diesel engine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5937800A (en) * 1998-03-06 1999-08-17 Caterpillar Inc. Method for enabling a substantially constant total fuel energy rate within a dual fuel engine
US20030084877A1 (en) * 2001-11-08 2003-05-08 Ford Golbal Technologies, Inc. Gaseous-fuel injection system and method
US20070000456A1 (en) * 2003-06-11 2007-01-04 Wong Hoi C Method and apparatus for controlling transition between operating modes in a multimode engine
CN101861456A (zh) * 2007-09-18 2010-10-13 T·巴登哈德斯塔夫有限公司 双燃料发动机控制单元
US20100332106A1 (en) * 2009-06-30 2010-12-30 Clean Air Power, Inc. Method and apparatus for controlling liquid fuel delivery during transition between modes in a multimode engine
US20130158839A1 (en) * 2011-12-14 2013-06-20 Robert Bosch Gmbh Method for operating a multi-fuel internal combustion engine by means of two control units, and multi-fuel internal combustion engine which operates in accordance with the method according to the invention

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