CN107816390A - 用于双燃料内燃机的自动校准系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于双燃料内燃机的自动校准系统和方法。一种用于自动校准以第一燃料和第二燃料操作的发动机的系统和方法包括将多个发动机操作参数中的每一个与对应极限进行比较、确定多个发动机操作参数中的任何一个是否已经超过了其对应极限，且当多个发动机操作参数均未超过其对应极限时，将喷射开始正时自动地并递增地提前。

Description

用于双燃料内燃机的自动校准系统和方法
技术领域
本发明总体上涉及内燃机，并且更具体地涉及配置成以诸如柴油和天然气的一种以上类型的燃料操作的发动机。
背景技术
双燃料发动机已知用于各种应用，诸如发电机组、发动机驱动压缩机、发动机驱动泵、机器、非公路卡车、海洋应用等其它应用。通常，这样的发动机是静止的并且在现场操作。用轻质燃料(诸如天然气、沼气、液化石油气(LPG))或可能更容易获得且具成本效益的其它类型的燃料替置换一定量的重质燃料(诸如柴油)操作这样的发动机使它们更有效地操作。
然而，情况通常是：某些地区可用的二次燃料的质量不一致。例如，当二次燃料是在某个地区现场生成的沼气或甚至从当地来源购买的LPG或天然气时，这些燃料的燃料热值和/或甲烷值肯定会随时间变化或由于所购买的燃料批次的不同而变化。甲烷值或燃料热值的这种变化需要对发动机的操作进行各种改变(诸如柴油燃料喷射量、喷射正时等)使得发动机保持有效。
另外，在典型的双重燃料发动机(诸如操作以燃烧天然气的发动机，天然气的燃烧是由柴油引燃装置起始)中，在实验室花费大量时间来绘制发动机的整个操作范围内的可接受气体置换速率，并同时将可接受的汽缸压力、排气温度和其它发动机操作参数保持在硬件极限内。鉴于天然气成分的固有可变性，这些校准技术通常是保守的，并且可能导致相对于在理论上可实现的发动机性能出现可能的损失。所有这些和其它因素增加了现场发动机操作的成本和复杂性。
发明内容
一方面，本发明描述了一种用于操作发动机的方法。该方法包括将第一燃料提供至发动机汽缸中、在喷射开始(SOI)正时处将第二燃料喷射至发动机汽缸中、将发动机参数提供至控制器、将汽缸参数提供至控制器、用控制器监测发动机参数和汽缸参数，以及将控制器中的发动机参数和汽缸参数与对应极限进行比较以确定与发动机参数有关的全局误差和与汽缸有关的局部误差。根据该方法，当全局误差和局部误差中的每一个均指示发动机参数和汽缸参数低于对应极限时，用控制器将所有发动机汽缸的SOI正时自动提前。当局部误差指示汽缸参数高于对应极限时，用控制器将特定汽缸的SOI正时自动延迟。
另一方面，本发明描述了一种具有用于燃烧第一燃料和第二燃料的混合物的发动机汽缸的发动机。该发动机包括：第一燃料系统，其配置成将第一燃料提供至发动机汽缸中；燃料喷射器，其配置成在喷射开始(SOI)正时处将第二燃料喷射至发动机汽缸中；第一传感器，其操作以监测全局发动机参数并且提供指示全局发动机参数的第一信号；以及第二传感器，其操作以监测发动机汽缸的汽缸专用参数并且提供指示汽缸专用发动机参数的第二信号。控制器设置成接收第一信号和第二信号，并且操作以监测全局发动机参数和汽缸专用发动机参数。控制器配置成将全局发动机参数与对应极限进行比较以确定全局误差，并且还将汽缸专用参数与对应极限进行比较以确定局部误差。当全局误差指示发动机参数低于其对应极限并且又当局部误差指示汽缸专用参数低于其对应极限时，用控制器将所有发动机汽缸的SOI正时自动提前。当局部误差指示汽缸专用参数高于对应极限时，用控制器将特定发动机汽缸的SOI正时自动延迟。
在又一方面中，本发明描述了一种用于自动校准以第一燃料和第二燃料操作的发动机的方法。该方法包括将多个全局和局部发动机操作参数中的每一个与对应极限进行比较、确定多个全局和局部发动机操作参数中的任何一个是否已经超过其对应极限。在操作期间，当多个全局和局部发动机操作参数均没有超过其对应极限时，所有发动机汽缸的喷射开始(SOI)正时均将自动且递增地提前。在至少一个局部发动机操作参数超过其对应极限的情况下，与局部发动机操作参数对应的一个发动机汽缸的喷射开始正时延迟。
附图说明
图1是根据本发明的配置成使用两个燃料供应器进行操作的内燃机的框图。
图2至4中的每一个是根据本发明的燃料置换控制器的框图。
图5是根据本发明的用于操作具有双燃料能力的内燃机的方法的流程图。
具体实施方式
图1是根据本发明的内燃机100的框图表示。如所示，发动机100是配置成推进混合动力电机的发动机，并且是发电机组的部分，其产生电力以驱动推进机器、机车等的电动机。替代地，发动机100可以是机器或非公路卡车的部分，并且直接连接至作为静液压驱动系统、机械驱动装置等的部分的流体泵，或任何其它发动机驱动应用，诸如发动机驱动泵、发电机、变速器等。发动机100具有连接至由诸如发电机104或任何其它系统的发动机驱动的系统的输出轴102。在操作期间，发动机100可以几乎恒定的发动机速度来操作，但是取决于发电机104的电功率或电流输出，该发动机以变化的负载来操作。应当明白的是，一般而言，发动机通常可以取决于机器的速度和有效载荷在不同的发动机速度和负载下进行操作。控制器105可以可操作地与各种发动机和/或发电机系统相关联。所说明的实施例中的控制器105包括与发动机100和发电机104的各种传感器和系统的可操作连接，并且配置成接收关于其操作参数的信息，以及通过连接向各种致动器和系统发送命令。
控制器105可以是单个控制器，或可以包括设置成控制系统的各种功能和/或特征的一个以上的控制器。例如，用于控制发电机组的整体操作和功能的主控制器可以与用于控制发动机100的发动机控制器协同地实施。在此实施例中，术语“控制器”旨在包括可以与发动机100相关联并且可以协作控制发动机100和发电机104的各种功能和操作的一个、两个或更多个控制器。控制器105的功能虽然在图2中出于说明性目的而概念性地示为包括各种离散功能，但是可以在硬件和/或软件中实施，而不考虑所示的离散功能。因此，相对于图2的框图中所示的发电机组的部件描述控制器的各种接口。这样的接口不旨在限制所连接的部件的类型和数量，也不限制所描述的控制器的数量。
因此，所说明的实施例中的控制器105配置成接收指示发动机100的各种操作参数的信息并且控制发动机100的各种操作参数，诸如燃料喷射正时，可允许或期望的燃料置换速率，这取决于发动机100的操作点等等。发动机100可以包括诸如图1中为了简单起见省略的润滑和电气系统的各种部件和系统。与本发明有关，发动机100包括具有形成在其中的一个或多个燃烧汽缸108的曲轴箱106。虽然六个汽缸108被示为直列配置，但是也可以使用以不同配置(诸如“V”配置)布置的任何其它数量的汽缸。
每个汽缸108包括限定可连接至进气歧管110和排气歧管112的燃烧室的可往复运动活塞。涡轮增压器124以已知的方式连接在排气歧管112与进气歧管110之间。虽然在所说明实施例中示出了涡轮增压器，但是根据本发明的系统和方法可在任何类型的机器上使用。每个汽缸108包括直喷式柴油喷射器126。柴油喷射器126连接至加压柴油燃料源，其经由柴油燃料管线128向每个喷射器126提供燃料。每个喷射器126配置成在发动机操作期间响应于来自控制器105的适当指令而将预定量的柴油燃料130喷射至每个汽缸108中。例如，控制器105可以配置成从发动机100接收正时信息，其用于确定每个燃烧汽缸108的适当喷射正时。
在本发明中，在发动机操作期间可以基于各种发动机操作参数连续动态地调整可以在操作期间提供给每个汽缸的柴油燃料130的特定量。在自校准或自动校准过程中，控制器105被允许进行自校准，使得其操作各种发动机阀和系统以实现发动机的最大可能操作效率，例如，添加可能的气体最大量或保持远离硬件极限时的其它参数。当接近硬件极限时，该系统自动调整该校准以将竞争硬件极限保持在可接受的范围内。下文进一步详细描述的系统可以使用以下某些或全部输入：涡轮入口温度、涡轮增压器速度、峰值汽缸压力(每缸)、所指示的平均有效压力(每缸)、50％燃烧曲柄角位置(每缸)、汽缸爆震(每缸)、排气孔温度(每缸或全部整个发动机)和其它参数。在这方面，在控制器105内操作的控制系统被编程进行操作或配置成对上文列出的参数作出反应，并且自动地对发动机操作执行各种发动机校准调整。可以此方式调整的各种校准参数包括柴油喷射正时(每缸控制)、柴油喷射量(每缸控制)、基于活动汽缸数的气体量调整以及其它调整。通过调整这些参数，发动机可操作使得所有发动机汽缸接近它们相应的硬件极限，而不受任何一个汽缸中的相对较高的峰值汽缸压力的限制。调整这些参数还允许发动机的操作比以前可能的操作更接近机械极限。例如，在以前，在某些操作条件下，发动机将以其峰值汽缸压力极限操作，这降低了气体置换。利用根据本发明的自校准或动态校准系统，当达到峰值汽缸压力极限而涡轮速度和涡轮入口温度极限尚未达到时，可以全局尺度延迟正时(即，对于所有发动机汽缸)来降低汽缸压力，同时仍然保持在涡轮速度和涡轮入口温度极限内。
因此，发动机100配置成以第二燃料(在此情况下是天然气)操作，并且因此进一步包括每个汽缸108处的二次燃料喷射器114，其设置成将燃料直接喷射至每个汽缸中。在替代实施例中，单个二次燃料喷射器114可以将气态燃料提供至进气歧管110中，接着将燃料分配至发动机中的所有活动汽缸。二次燃料喷射器114是气体燃料喷射器114，其可操作地连接至气态燃料供应器或储液器115，该罐储液器可以是罐储液器，或替代地可以是来自油田源的压力调整供应器，诸如来自填注池的沼气、来自油井的天然气等。气体燃料喷射器114操作以将预定量的气态或另一种二次燃料输送至发动机汽缸108中。所输送的燃料与进入的空气125混合以形成封闭至汽缸108中的空气/燃料混合物。经由进气阀122提供空气。
在操作期间，空气/燃料混合物被压缩至每个汽缸108中。柴油燃料在发动机操作期间以适当的时间和持续时间喷射至每个汽缸108中，以提供比汽缸108中已经存在的空气/燃料混合物更富集的空气/燃料混合物。汽缸108内的这种混合物的压缩导致在其中发现的柴油燃料的自动点燃，这起始在汽缸中发现的所有可燃燃料的燃烧。这包括柴油燃料以及先前由二次燃料喷射器114输送的二次燃料。
由每个喷射器126提供的柴油燃料的自动点燃导致在每个汽缸108中以压缩状态存在的空气/燃料混合物的燃烧。每个汽缸108配置成选择性地接收来自进气歧管110的空气，对于自然吸气发动机，该进气歧管可以处于或低于大气压力，或可替代地在涡轮增压发动机或增压发动机中处于正表压下。
在操作期间，来自进气歧管110的空气分别经由第一进气孔116和第二进气孔118提供至每个汽缸108。每个汽缸108的第一进气孔116和第二进气孔118可以直接连接至进气歧管110的进气增压室120，或可替代地是组合进气孔(未示出)的分支，该组合进气孔流体地通向进气增压室120。第一进气阀122设置成将汽缸108与第一进气孔116流体隔离，且第二进气阀122类似地设置成将汽缸108与第二进气孔118流体隔离。当第一和第二进气阀122关闭时，诸如在汽缸108中的空气/燃料混合物的燃烧期间，每个相应的汽缸108与进气歧管110之间的流体连通被阻断。类似地，第一和/或第二进气阀122的至少部分打开允许汽缸108与进气增压室120流体连通，使得空气125可以进入汽缸108。汽缸108中的空气/燃料混合物的燃烧产生动力，其作为转矩传送至输出轴102以驱动发电机104。发电机104配置成通过输出节点提供电力。在每个汽缸108内来自每个喷射器126的燃料与来自第一和第二进气孔122的空气燃烧之后剩余的废气被排出并且收集在排气歧管112中。在所说明的实施例中，每个汽缸108经由两个排气孔134可流体地连接至排气增压室132。每个排气孔134通过对应排气阀136与汽缸108可流体隔离。所收集的废气138从排气歧管112中除去。虽然示出了对应于每个汽缸108的两个排气阀136，但是取决于发动机配置，可以使用设置在每个汽缸108的单个排气孔中的单个排气阀或两个以上的阀。
发动机100和相关发电机104系统包括与本发明有关的各种传感器。更具体地，图1中通常说明的涡轮增压器速度传感器140与涡轮增压器124相关联并且配置成测量指示涡轮增压器轴的转速的参数。指示由传感器140测量的涡轮增压器速度的信号被提供给控制器105。汽缸压力传感器142可以与每个汽缸108(示出一个)相关联，并且可以在操作期间向控制器提供指示每个汽缸108内的汽缸压力的信号，使得控制器105可推断、估计或计算每个汽缸内燃烧的燃料/空气的正时和特性。排气温度传感器150可以与每个汽缸108(仅示出一个)相关联，并且向控制器提供指示由每个汽缸108提供的废气温度的温度信号。可以使用附加的传感器，诸如配置成测量进入的气流125的参数的空气压力和/或氧浓度传感器(未示出)。在所说明的实施例中，发动机速度传感器145连接至控制器105，并且配置成提供指示在操作期间发动机的瞬时曲轴(或凸轮轴)角的信号，例如如在连接至轴102的正时盘或另一个适当位置处测量的曲轴(或凸轮轴)角。
二次燃料传感器144(例如压力传感器)在二次燃料流量控制阀148的下游位置处与二次燃料供应管线146相关联。在二次燃料是如(例如)图1中所示的气体的实施例中，控制阀148可以与控制器105可操作地相关联并且配置成响应于来自电子控制器105的适当信号而计量从储液器115至喷射器114的燃料流量。二次燃料流量传感器144可以位于沿着燃料管线146的任何地方。在所说明的实施例中，燃料流量传感器144位于控制阀148的下游。二次燃料流量传感器144可以是任何适当类型的数字或模拟输出传感器，其配置成向电子控制器105提供指示在发动机操作期间通过喷射器114的气态流体的质量流量或体积流速的信号。
图2中示出了用于控制器200的框图。控制器200可以是用于控制和监测发动机100(图1)的操作的较大控制方案的部分。控制器200可以进一步与电子控制器105(图1)集成在一起并且在其内操作，使得控制器200的输入和输出是存在于电子控制器105内的信号。
控制器200操作以向每个柴油燃料喷射器126(图1)提供喷射开始(SOI)命令或信号，其将提供期望的发动机正时。如上文所讨论，SOI命令不仅从基准校准预定，而且在发动机操作期间也被动态地调整以确保发动机以期望效率操作，同时仍然观察各种发动机部件和系统的期望机械和其它操作极限。在所示的实施例中，控制器200是高级控制器，其基于每个发动机汽缸内的条件以及发动机的整体操作条件来调整主或基准喷射正时值。
在一个预期的实施例中，控制器200操作以在各种发动机操作参数(诸如喷射开始(SOI))以及其它发动机参数(例如，废气再循环(EGR)速率、燃料轨压力、空气燃料比绿等)中执行全局调整(即，对于所有发动机汽缸或对于发动机发动机)。全局调整是基于全局发动机操作参数(诸如涡轮增压器速度、废气温度等)进行。同时，控制器200还操作以执行以比全局调整更快速率实行的局部调整(即，逐个每缸地执行)。局部调整是基于诸如直接或间接地与汽缸压力有关的参数的局部参数执行，并且根据需要逐个汽缸地执行以改变诸如每个特定汽缸的SOI的发动机操作参数。
更具体地，控制器200接收发动机的每个汽缸的峰值汽缸压力值(PCP)202作为输入。例如，对于图1中所示的具有8个汽缸的发动机100，控制器将基于由八个不同的汽缸压力传感器提供的信息来操作并且基于该信息来跟踪8个不同的PCP，每个汽缸压力传感器与发动机汽缸中的相应发动机汽缸相关联。在提供PCP误差208的比较器206处，将每个PCP202与PCP极限204进行比较，该PCP极限表示发动机汽缸的峰值汽缸压力极限。对于每个发动机汽缸单独实行此计算，使得计算与存在的发动机汽缸一样多的PCP误差208，每个误差是基于从每个特定汽缸获取的汽缸压力读数来计算。在所说明的实施例中，为了简单起见仅示出了一个PCP误差208的计算，但是应当明白的是，对于发动机上的每个附加汽缸将复制所示的计算。预期PCP误差208是指示每个发动机汽缸正在操作的汽缸压力方面的缓冲或裕量的正值。以类似方式，在比较器214处将爆震压力值210与爆震压力极限212进行比较，以提供爆震压力误差216，其指示在燃烧起始时每个发动机汽缸内的爆震压力相对于与发动机汽缸相关联的各种发动机部件的机械极限的相对缓冲。在替代实施例中，可使用附加或不同的汽缸专用或局部发动机参数，诸如IMEWP、MBF50等。
将每个发动机汽缸的PCP误差208和爆震误差216提供给第一正时调整函数218，取决于PCP的状态和爆震误差208和216、逐个汽缸地且对于发动机的每个特定汽缸，该正时调整函数操作以递增地调整发动机正时，即，提前或延迟SOI。具体地，当任何特定的发动机汽缸的PCP误差208和爆震误差216均为正时，指示特定汽缸在其各自的缓冲内操作且没有超过相应的PCP和爆震极限时，该汽缸的正时递增地提前。对于剩余的发动机汽缸，同时实行相同的过程。当PCP误差208或爆震误差216变为负，指示在特定汽缸处已经超过了相应极限时，且当受监测的全局发动机参数(诸如发动机排气温度和涡轮增压器速度)低于其对应极限时，该汽缸的正时递增地延迟直至误差再次为正。在发动机操作期间，连续地实行此调整。具有上限222和下限224的饱和函数220被应用至第一正时调整函数218的输出以提供表示由第一正时调整函数218提供的正时的增量变化的第一缓冲调整信号226。注意，控制器200的此部分中的正时调整的时间常数或量值配置成对SOI提供相对较快的调整。
以类似方式，控制器200执行全局调整。为此，控制器200接收涡轮增压器速度信号228，其在比较器232与涡轮增压器极限230进行比较以提供速度误差233。同时，在比较器240处将发动机整体的排气温度234与排气温度极限236进行比较以提供温度误差241。速度误差233和温度误差241被提供给第二正时调整函数242，其配置和操作以在两个误差为正且误差208和216为正时将正时(指示发动机的涡轮增压器速度和排气温度低于它们各自的极限)提前。当速度误差233或温度误差241变为负，指示超过相应极限时，第二正时调整函数242操作以将正时提前，而误差208和216保持为正，这指示在汽缸峰值压力和爆震压力方面存在足够大裕量。当速度误差233为零，指示涡轮增压器在其速度极限下操作时，不调整正时。
第二正时调整函数242的输出被提供给具有上限246和下限248的饱和函数244。表示正时变化的饱和函数244的缓冲输出在加法器252处被加至基准正时值250，以产生期望的正时调整254，其全局地应用于所有的发动机汽缸且在加法器256处被加至第一缓冲调整信号226以对每个特定汽缸提供补偿正时命令258。补偿正时命令258被提供给发动机的其它控制器以执行SOI的改变，其被应用于发动机的所有发动机汽缸。
控制器200可以用各种改进和/或替代实施方案来实施。图3中示出了一个替代实施例。在此实施例中，控制器300将排气温度302与期望排气温度304进行比较以产生温度误差306，如之前一样，所述温度误差指示温度方面的缓冲并且驱动所有发动机汽缸的SOI的全局调整。温度误差被提供给第一正时调整函数308，其操作以在温度误差为负时将正时提前。控制器还将PCP与每个个别发动机汽缸的波纹、敲击或爆震压力(指示汽缸中正在燃烧)的比率310与期望比率312进行比较以生成每个发动机汽缸的比率误差314。比率误差314被提供给相应的积分控制器316，每个积分控制器提供应用至相应发动机汽缸的比率调整项318。当温度误差306和所有比率误差314变为正时，第一正时调整函数308仍然将正时提前，但是当温度比率为正且任何比率误差314变为负时将正时延迟，并且当温度误差306变为零时将正时冻结，即，发动机以排气温度极限下操作。第一正时调整函数308的输出在加法器322处被加至基准正时320，比率调整项318也被加至该基准正时320以提供SOI命令324。当将控制器300的操作与控制器200的操作进行比较时，可明白的是，即使已经超过排气温度极限同时PCP与汽缸内的波纹(指示燃烧不均匀)的比率在极限内时，控制器300仍然可以将正时提前。
在操作期间，只要没有达到气体置换或气体因子的极限，气体置换也可通过增加来最大化。图4中示出了用于确定气体极限因子402的控制器400。控制器400监测气体燃料阀位置404并且将其与最大位置406进行比较以提供阀位置差408。同时，控制器将PCP410与PCP极限412进行比较以提供PCP误差420，PCP极限是基于当前气体置换率416和功率分数418或发动机功率的映射414而建立。控制器还将波纹422与波纹极限424进行比较以提供波纹误差428，波纹极限是基于当前气体置换率416和功率分数418或发动机功率的映射426而建立。当排气温度432与温度极限434进行比较时，提供温度误差430。
一个函数选择PCP误差420、波纹误差428和温度误差430中的较小者，其指示哪个操作参数最接近其相应极限，并且当SOI正时调整停止时启动开关431以使420、428和430中的较小者通过气体极限433。在调整SOI时，开关431被启动以通过非负值作为气体极限433，其被提供给控制器，该控制器操作以增加发动机的气体极限，使得发动机的气体置换的最大量增加直至达到极限，如上所述。应当注意，虽然本文关于监测个别汽缸讨论了各种参数，但是也可以考虑(例如通过结合单个传感器或在汽缸专用参数(诸如PCP或波纹)、通过计算所有发动机汽缸的加权移动平均值)将所有汽缸的这些参数加总在一起。
工业实用性
本发明总体上涉及双燃料内燃机。本文所述的实施例具体涉及以天然气、液化石油气(LPG)、沼气或任何其它可燃燃料操作并且连接至用于发电的发电机的发动机，但是也可以使用任何其它类型的发动机。所预期的其它应用实例是用于驱动连接至作为混合动力电动驱动系统的部分的发电机的机器和/或其它非公路卡车的发动机、作为静液压驱动系统的部分的流体泵等。因此，本文公开的系统和方法适用于安装在诸如机车或船舶应用的大型设备中的发动机以及安装在诸如卡车运输或汽车工业中的车辆中的发动机。
图5中示出了用于使用柴油喷射起始每个发动机汽缸内的燃烧操作双燃料发动机、具体地气态燃料发动机的方法的流程图。根据该方法，在502处利用发动机控制器监测至少一个发动机参数。使用控制器，将诸如涡轮增压器速度、排气温度等全局发动机参数与对应极限进行比较。同时，将特定发动机汽缸所特有的参数或诸如峰值汽缸压力、燃烧压力等局部发动机参数与对应极限进行比较。这对于多个发动机汽缸中的每一个独立地实行。接着在504处，控制器将全局发动机参数和局部发动机参数或汽缸参数与其对应极限进行比较。当全局发动机参数和所有局部发动机参数均低于它们的对应极限时，所有发动机汽缸的SOI以递增方式并根据需要在506提前。当特定局部发动机参数超过其极限并且当全局发动机参数仍然低于它们的极限时，对应于超过其极限的局部发动机参数的特定汽缸的SOI在508处被延迟。当发动机操作时，该过程继续进行使得在发动机操作时继续监测发动机正时以进行调整。
将明白的是，前述描述提供所公开系统和技术的实例。然而，预期本发明的其它实施方案可以在细节上不同于前述实例。所有对本发明或其实例的引用旨在提及特定实例在所述点被讨论并且不旨在暗示更一般的对本发明范围的任何限制。关于某些特征的差别和贬低的所有语言旨在指示缺乏对这些特征的偏好，但不是将这些完全排除在本发明范围之外，除非另有指示。
在本文对数值范围的叙述仅仅旨在用作分别提及落入范围内的每个独立值的简略方法，除非在此另外说明，并且每个独立值被包含在说明书中，如同在此分别叙述一样。在本文所描述的所有方法可以任何合适的顺序执行，除非在本文另有说明或者由上下文明显矛盾。

Claims (10)

1.一种用于操作发动机的方法，包括：
将第一燃料提供至发动机汽缸中；
在喷射开始(SOI)正时处将第二燃料喷射至所述发动机汽缸中；
将发动机参数提供给控制器；
将汽缸参数提供给所述控制器；
用所述控制器监测所述发动机参数和所述汽缸参数；
将所述控制器中的所述发动机参数和所述汽缸参数与对应极限进行比较，以确定与所述发动机参数有关的全局误差和与所述汽缸参数有关的局部误差；以及
当所述全局误差和所述局部误差中的每一个均指示所述发动机参数和所述汽缸参数低于对应极限时，用控制器将所有发动机汽缸的所述喷射开始(SOI)正时自动提前，
当所述局部误差指示所述汽缸参数高于所述对应极限时，用所述控制器将特定发动机汽缸的喷射开始(SOI)正时自动延迟。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一燃料是气态燃料，且所述第二燃料是柴油燃料，且其中所述方法进一步包括使用柴油燃料喷射器将所述柴油燃料直接喷射至发动机汽缸中。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机参数从传感器提供，所述传感器设置成测量所述发动机参数并且向所述控制器提供指示所述发动机参数的信号。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述发动机参数是涡轮增压器速度和排气温度中的至少一个。
5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：
用所述控制器监测第二发动机参数；
将所述控制器中的所述第二发动机参数与第二极限进行比较以确定第二误差；
当所述误差指示所述发动机参数低于所述对应极限且所述第二误差指示所述第二发动机参数低于所述第二极限时，用所述控制器将所述SOI正时自动提前，以及
当所述误差和所述第二误差中的一个指示所述发动机参数高于所述对应极限或所述第二参数高于所述第二极限时，用所述控制器将所述SOI正时自动延迟。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括基于所述误差来计算所述控制器中的调整值。
7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括将所述调整值加至基准正时值以计算所述控制器中的最终正时命令，所述最终正时命令确定所述第二燃料的所述喷射开始(SOI)正时。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述汽缸参数是汽缸压力和爆震值中的至少一个。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机参数是用于燃料阀的燃料阀位置，所述燃料阀控制所述第一燃料至所述发动机的流量，且其中所述方法进一步包括：
基于当前发动机操作条件确定第二发动机参数的第二极限；
将所述第二极限与所述第二发动机参数进行比较以确定第二误差；以及
基于所述误差和所述第二误差，设定能够提供给所述发动机的第二燃料的量的极限。
10.一种根据前述权利要求中任一项所述的方法操作的发动机，所述发动机包括：
发动机汽缸，其用于燃烧第一燃料和第二燃料的混合物；
第一燃料系统，其配置成将所述第一燃料提供至所述发动机汽缸中；
燃料喷射器，其配置成在喷射开始(SOI)正时处将所述第二燃料喷射至所述发动机汽缸中；
第一传感器，其操作以监测所述发动机参数并且提供指示所述发动机参数的第一信号；
第二传感器，其操作以监测所述汽缸参数并且提供指示所述汽缸参数的第二信号；以及
控制器，其设置成接收所述第一信号和所述第二信号。
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