CN107850905A - 控制终端使用设备中的压力偏差的高压流体控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于控制两种可变压力流体的输送以维持终端使用设备内两种流体之间的压力偏差的流体控制系统和方法。该系统采用主动控制排放阀，所述主动控制排放阀在优选的实施方式中可以集成到流体控制模块中，并且当所确定的反向压差超过预定的反向压差阈值时，所述主动控制排放阀被致动到开启位置，以降低第一流体供应管线中的流体压力。所公开的系统在第一燃料是气体燃料并且第二燃料是液体燃料的高压直接喷射(HPDI)多燃料发动机系统中特别有用。流体控制系统及其控制方法提供了改进的排放控制，同时使系统部件免受较高背压和流体的交叉污染的影响。

Description

控制终端使用设备中的压力偏差的高压流体控制系统和方法
技术领域
本公开内容涉及用于控制可变压力流体的输送以维持终端使用设备中的压力偏差的流体控制系统。更特别地，在内燃发动机系统中，所公开的流体控制系统以被设计成减少气体第一燃料经主动控制气体排放阀的排放的方式并且以相对于液体第二燃料的压力的压力偏差控制气体第一燃料的压力。
背景技术
对提高燃料经济性和减少排放的需求已经导致了在开发高压燃料喷射系统和相关联的替代性燃料供应系统方面的针对性的努力。清洁燃烧燃料正在越来越多地被用来取代更传统的柴油燃料。替代性气体燃料系统输送例如天然气、纯甲烷、丁烷、丙烷、生物气、氢气及其混合物。然而，比这些示例更宽泛地，在本公开内容中，“气体燃料”被定义为在大气压和室温下处于气相的任何可燃燃料。因为气体燃料在与诸如柴油燃料之类的液体燃料一样低的温度下通常不会自燃，所以可以将少量液体燃料引入燃烧室中以自燃气体燃料以及触发气体燃料的点燃。然而，开发采用两种或更多种不同燃料的系统具有一些独特的挑战，包括为这样的系统的所有部件找到物理空间，所述部件可以包括例如用于每个发动机汽缸的两个或更多个燃料喷射阀、两个或更多个高压燃料轨、用于带走从液压致动燃料喷射阀的控制室中排出的燃料的一个或多个排放轨、以及用于将燃料供应到发动机的两个或更多个燃料供应系统。为了解决空间挑战，已经开发了这样的系统，其利用单个喷射器将两种燃料以喷射时足以克服燃烧室内的压力的足够高的压力彼此分开地并且独立地输送到发动机燃烧室中，如Touchette等人的美国专利第6,073,862号和Lennox等人的美国专利第7,373,931号中所公开的，上述两篇专利均通过参引并入本文。
这种方法的挑战之一是使供给到发动机系统的两种或更多种燃料的燃料供给压力一致且均匀以便实现可靠的发动机性能和排放控制。当一种或多种燃料处于气体形式而不是液体形式时，控制到发动机系统的燃料的供应压力的能力变得更具挑战性，并且相比以液体形式输送燃料所需的流体处理和控制系统而言，需要更严格的流体处理和控制系统。另一个挑战是当向发动机系统输送两种或更多种燃料时保持不同的燃料分离。此外，当一种或多种燃料处于气体形式而不是液体形式时甚至更具挑战性，诸如当在与采用液体引燃燃料的相同的喷射器内采用气体主燃料时就是如此。出于许多原因，不希望气体燃料泄漏到液体燃料供应管线中，原因包括其可以导致发动机的喷射故障和/或点火问题，以及导致未燃烧的碳氢化合物排放量的增加。
通过将气体燃料压力维持在预定的较液体引燃燃料压力更低的压力下，可以防止气体燃料泄漏到液体燃料的喷射器腔和通道中。这种压力差被称为偏差压力，此偏差可以通过使用液体引燃燃料压力作为参考压力的压力调节器来维持。替代地，可以基于所需的气体燃料压力校准发动机系统，并且随后可以控制液体引燃燃料压力以维持比气体燃料压力更高的压力。在这两种替代方案中，压力调节器与系统流体供应部中的至少一者相关联，以维持两种流体之间的压力偏差，进而防止第一流体泄漏到第二流体中。
两种或更多种流体供应系统还可以具有其他部件，例如，用于防止一种流体回流到另一种流体的供应管线和罐的阀、用于释放流体供应管线中的压力的阀、以及用于在需要时关闭流体供应的阀；所有这些都占用额外的空间。如Mark等人的加拿大专利第2,820,013号中所公开的，开发了一种流体控制模块，其用于控制用于注入到发动机中的、去往分开的燃料轨的两种流体的压力，而同时控制两种流体之间的所需压力偏差，以防止一个或多个喷射器内的一种流体泄漏到另一种流体中。如图1所示，此现有技术的系统设计在流体控制模块内采用被动式排放机构174，被动式排放机构174在流体控制模块的歧管本体130内的气体流体压力(意指较低压力的燃料)超过液体流体压力的瞬间排放气体，以维持压力偏差并且防止一个或多个喷射器内的流体污染。该系统有效地维持压力偏差，但其被设计成提供足够的安全程度以防止气体燃料泄漏到液体燃料中。然而，因为在流体控制模块和燃料喷射器之间两种流体压力会动态地波动，所以这种方法可能导致不必要的气体燃料的排放。也就是说，因为是在与燃料喷射器相距一些距离的流体控制模块内控制压力偏差，在流体控制模块内需要维持流体压力，且更重要的是需要维持两种流体之间的压力偏差，即在喷射器内的移动部件之间的匹配配件(match-fits)的两侧压力偏差。不必要的排放导致系统的流体损失，并且如果不能以某种方式重新获得，则气体燃料会释放到大气中。
这可通过查阅图1中示出的现有技术的流体控制模块而得到更好的理解，该流体控制模块具有第一流体，第一流体经第一流体歧管入口124供应到歧管本体130并且被引导穿过止回阀154和截流阀140并经第一流体压力调节器入口126被引导至压力调节器170。作为压力参考流体的第二流体经参考流体歧管入口142供应到歧管本体130，参考流体歧管入口142通过第二流体压力调节器入口128流体地连接到压力调节器170。第二流体压力调节器入口128也与参考流体歧管出口148流体连通。压力调节器170被设计成使得其将第一流体以相比于第二参考流体压力的预定压力偏差输送通过第一流体压力调节器出口136并且随后在第一流体歧管出口138处离开歧管本体130。也可以通过开启检修阀120在系统中降低第一流体压力，检修阀120经由排放管线132从歧管排放出口134排放流体。
现有技术的压力调节器170是圆顶加载的自排放调节器(DLSR)，其具有压力调节器阀部件172和被动排放阀部件174。压力调节器170将两种流体压力联系起来并且控制两种流体之间的压力偏差，使得可以是液体形式和/或气体形式的第一流体的压力由也可以是液体形式和/或气体形式的第二流体压力控制。在图1中示出的现有技术实施例中，气体燃料为由液体第二流体控制的第一流体。当第二流体压力上升或下降时，通过采用机械地设定的偏差，第一流体压力随着第二流体压力上升或下降。
压力调节器170被设计成使得每当第二流体压力下降到低于第一流体压力时，第一流体经被动排放阀174排放。当发生这种情况时，第一流体被引导离开被动排放阀174以经排放管线132排放。在第二(参考)流体的压力随时间逐渐上升或下降或两种流体之间存在较大的压力偏差时的系统中，参考压力很少下降到低于第一流体压力的压力，并且被动排放阀大部分时间保持关闭。然而，在第二流体压力快速下降、第一流体压力快速上升或者存在较小的压力偏差的系统中，第二流体压力可能更频繁地下降到低于第一流体压力的压力，并且当发生这种情况时，被动排放阀174通过开启并将第一流体排放到排放管线132和歧管排放出口134而自动响应以快速降低第一流体压力，从而使离开歧管本体130的流体的压力返回到预设的压力偏差。
由于压力调节器处的第二流体的压力下降或者当流体控制模块下游的第一流体的压力增加时，第一流体从流体控制模块的这种被动排放发生在第二流体压力低于第一流体压力的任何时候。当在被设计成以多种不同燃料供给模式操作并且在这些模式之间平稳且快速地切换的移动式多燃料发动机系统中采用流体控制模块时，可能导致流体从现有技术的流体控制模块中的非必要的排放，特别是在第一流体是气体主燃料而第二流体是液体引燃燃料的系统中。现有技术模块的非必要的排放的一个示例可以在发动机的燃料供给的需求从需要低流率或无流率的第一流体(主气体燃料)和第二流体(液体引燃燃料)的低燃料供给需求变为高燃料供给需求模式的情况下发生。当从怠速模式变到高需求模式时可能发生这种情况；例如，当开始爬坡时，加速装置上的初始尖端可以使第二流体轨道压力下降到低于第一流体轨道压力的压力，从而导致被动排放。现有技术模块的非必要的排放的另一个示例可以在喷射器内的振动引起在流体控制模块处第一流体压力超过第二流体压力的情况下发生，这也会引起第一流体的被动排放。
当移动式多燃料发动机系统采用现有技术的流体控制模块构型时，现有技术的流体控制模块构型的另一个问题是发动机系统何时以仅喷射单一燃料的模式运行。在这种模式下，在通常用来保持不同的流体分隔开的分开的流体通道之间使用一个或多个动态液体流体密封件的喷射器将允许一种流体经喷射器流入另一个流体轨道中并且流入流体控制模块中，从而潜在地破坏压力调节器并且污染分开的流体供应管线。这也可能导致可以是诸如柴油的液体燃料的第二流体经歧管排放出口排放。
因此，需要提供一种改进的高压流体控制系统和方法，以释放流体轨道压力并同时减少不必要的排放。此外，需要提供一种改进的流体控制模块和方法，以释放将压力调节器与较高的油轨背压隔离的流体轨道的压力。
发明内容
本文公开了控制两种可变压力流体的输送以维持终端使用设备内两种流体之间的压力偏差的流体控制系统——该流体控制系统在优选实施方式中采用流体控制模块——和方法。流体控制系统和方法在高压直接喷射(HPDI)多燃料发动机系统中特别有用。流体控制系统及其控制方法提供改进的排放控制并且使系统部件免受较高背压的影响，从而避免了现有技术的系统所遇到的问题。
系统具有用于向终端使用设备供应第一流体的第一流体供应部、用于向同一终端使用设备供应第二流体的第二流体供应部、用于测量第一流体供应管线中的压力的传感器、用于测量第二流体供应管线中的压力的传感器、用于根据第二流体供应管线压力控制第一流体供应管线压力的压力调节器以及与第一流体供应管线流体连通的主动可控排放阀；其中当所确定的反向压差超过预定反向压差阈值时，主动可控排放阀可以从关闭位置致动到开启位置，以降低第一流体供应管线中的流体压力。所确定的反向压差可以是测得的负压差的大小和持续时间的函数。预定反向压差阈值可以根据终端使用设备流体需求、终端使用设备操作模式、第一流体温度、第一流体压力、第二流体温度和第二流体压力中的至少一者而设定。预定反向压差阈值可以根据存储在电子控制单元的存储器中的算法或查找表的输出而确定。
在示例性实施方式中，电子控制单元连接到用于致动排放阀的电磁阀、至少一个第一流体供应管线压力传感器以及至少一个第二流体供应管线压力传感器。电子控制单元由至少一个第一流体供应管线压力传感器确定第一流体压力并且由至少一个第二流体供应管线压力传感器确定第二流体压力，并且当第一流体压力大于第二流体压力时，电子控制单元可以启动计时器以确定存在负压差的持续时间。电子控制单元可以确定累积反向压差并且当反向压差超过预定反向压差阈值时，电子控制单元可以将主动控制排放阀致动到开启位置。电子控制单元可以可选地连接到第一流体泵送装置和第二流体泵送装置中至少一者，并且当电子控制单元确定第一流体压力大于第二流体压力并且/或者确定反向压差为小于预定反向压差阈值的反向压差时，电子控制单元可以命令泵送装置中至少一者提高第二流体压力并且/或者降低第一流体压力。
系统中的压力调节器具有与第一流体供应部流体连通的用于从第一流体供应部接收第一流体的流体调节器入口、与第二流体供应部流体连通的用于从第二流体供应部接收第二流体的流体调节器端口和用于将第一流体以比第二流体压力低预定压力偏差的压力输送到终端使用设备的调节器出口。主动可控排放阀具有流体地连接到调节器出口的阀入口以及与排放出口选择性地流体连通的阀出口。排放出口可以与上述第一流体供应部的第一流体回流管线和第二终端使用设备中的至少一者流体连通。
在示例性实施方式中，压力调节器和主动控制排放阀被集成到具有歧管本体的流体控制模块中，以减少流体供应系统中管道的数量、潜在的泄漏点和高压流体的总体积。岐管本体还具有：(a)歧管入口，该歧管入口用于将流体引入歧管本体的第一流体通道，以便从第一流体供应部接收第一流体并且将第一流体输送至压力调节器入口；(b)歧管端口，该歧管端口用于从第二流体供应部接收第二流体并且将第二流体输送至压力调节器端口；(c)供应歧管出口，该供应歧管出口用于输送来自第二流体通道的第一流体，该第二流体通道将压力调节器出口连接至终端使用设备；以及(d)排放歧管出口，该排放歧管出口用于从第三流体通道排放流体，该第三流体通道与主动控制排放阀选择性地流体连通。根据终端使用设备，流体控制模块可以可选地包括另外的部件，诸如用于选择性地阻挡压力调节器与第二流体供应部之间的流体流的第二流体隔离阀和用于阻挡流体流从终端使用设备回流到调节器出口从而在某些操作模式期间使各个流体通道和/或管线免受交叉污染和背压的影响的止回阀；并且可选地包括检修阀和泄压阀(PRV)。
在示例性实施方式中，当出现负压差时，可以采用另外的反向压差缓解措施。当反向压差高于预定反向压差阈值时，除了开启主动可控排放阀或作为开启主动可控排放阀的替代方案，也可以采用命令第二流体压力泵送装置增加第二流体压力供应，和/或命令第一流体泵送装置降低第一流体压力供应以使第一流体和第二流体返回到预定压力偏差。当反向压差低于预定反向压差阈值时，主动可控排放阀保持关闭，而第二流体压力泵送装置可以被致动以增加第二流体压力供应，并且/或者第一流体泵送装置可以被致动以降低第一流体压力供应以使第一流体和第二流体返回到预定压力偏差。另外地或作为替代方案，当控制器确定反向压差足够小而不会导致流体在终端使用设备中的交叉污染时，仅采用压力调节器来使第一流体和第二流体返回到预定压力偏差。控制终端使用设备内的第一流体和第二流体之间的流体压力偏差的方法包括：(a)调节第一流体或第二流体中的一者的压力，以维持远离终端使用设备的上游位置处的流体压力偏差；(b)测量上游位置与终端使用设备之间的第一流体供应管线中的压力；(c)测量第二流体供应管线中的压力；(d)根据至少测得的在相应的第一流体供应管线和第二流体供应管线中的压力确定终端使用设备内的第一流体和第二流体之间的反向压差；以及(e)当所确定的反向压差超过预定反向压差阈值时，主动地控制排放阀开启，从而降低终端使用设备内的压力。
另外，控制终端使用设备内的第一流体和第二流体之间的流体压力偏差的方法可以可选地包括：f)当第一流体压力大于第二流体压力时，执行以下至少一者：主动地控制第二流体泵送装置以提高第二流体压力以及/或者主动地控制第一流体泵送装置以降低第一流体压力；和/或(g)当所确定的反向压差小于所述预定反向压差阈值时，执行以下至少一者：降低第一流体泵送装置处的第一流体压力以及/或者提高第二流体泵送装置处的第二流体压力；和/或(h)当所确定的反向压差大于预定反向压差阈值时，执行以下至少一者：降低第一流体泵送装置处的第一流体压力以及/或者提高第二流体泵送装置处的第二流体压力。
另外，在一些实施方式中，可以采用非释放压力调节器，该非释放压力调节器具有在调节器壳体中位于两个活塞密封件之间的渗出孔口，这允许经过第一密封件泄漏的任何流体渗出压力调节器壳体，而不是继续经过第二密封件泄漏而污染分开的流体室。渗出孔口也可以附接到排放管线，以便转移已经经过密封件泄漏并从渗出孔口流出的流体。
本文所使用的术语“和/或”意为“一者或另一者或二者”。通过参照附图，并且通过以所公开的装置实践所公开的方法，从本公开内容的其他部分可以理解本发明的其他特征和优点。
附图说明
附图示出了本发明的具体的优选实施方式，但是其不应当被认为是对本发明的精神或范围进行限制。
图1示出了流体控制模块的现有技术示意图，该流体控制模块使用被动自释放压力调节器控制被引向气体流体供应管线(燃料轨)并且随后被引向一个或多个喷射器的气体第一流体的压力。
图2是用于高压直接喷射式内燃发动机的示例性多燃料系统的示意图，其示出了来自燃料供应罐的第一燃料和第二燃料的流动，第一燃料和第二燃料从它们的上游供应位置流经流体控制模块，以便在将第一燃料和第二燃料向下游引向共轨并且引向安装在内燃发动机上的一个或多个喷射器之前控制第一流体供应管线的压力(例如气体主燃料压力)。
图3是本发明的示例性实施方式，其示出了流体控制模块的示意图，该流体控制模块使用压力调节器和单独的主动控制排放阀控制被引向流体供应管线并且随后被引向终端使用设备的第一流体的压力，该终端使用设备例如是多燃料直接喷射发动机系统中的一个或多个喷射器。
图4是本发明的另一示例性实施方式，其示出了流体控制模块的示意图，该流体控制模块使用压力调节器和单独的主动控制排放阀控制被引向流体供应管线并且随后被引向终端使用设备的第一流体的压力，该终端使用设备例如是多燃料直接喷射发动机系统中的一个或多个喷射器。
图5是本发明中可以采用的圆顶加载调节器的示例性示意图。
图6是描述用于控制本文所述的流体控制系统中的流体系统压力的方法的步骤的流程图。
具体实施方式
在示例性实施方式中图示的用于控制第一流体供应管线压力的流体控制模块可以在需要相对于一种流体压力控制另一种流体压力的任何终端使用设备系统中使用。例如，当终端使用设备是被供以两种或更多种燃料的内燃发动机时，其中上述两种或更多种燃料被直接喷射到发动机的燃烧室内，第一燃料的压力可以根据被用作参考的第二燃料的压力进行控制，以维持两种流体的压力之间的压力偏差。
通过示例的方式，针对如图2中示出的作为终端使用设备的使用气体作为燃料的内燃发动机系统描述了本文公开的实施方式，该内燃发动机系统加注有作为主要燃料的气体第一流体(第一燃料)以及作为引燃燃料的液体第二流体(第二燃料)，但是本公开应当被理解为更普遍地适用于其他多流体系统，此时重要的是维持流体之间的压力偏差以防止在终端使用设备处一种流体泄露到另一种流体中。
图2示出了形式为用于高压直接喷射内燃发动机的多燃料发动机系统10的示例性终端使用系统，其示出了来自于其各自的燃料供应系统的第一燃料和第二燃料的流动，第一燃料和第二燃料从其各自的上游供应位置流经流体控制模块30以便在将第一流体向下游引向第一燃料轨并随后引向安装在内燃发动机上的一个或多个喷射器之前控制第一燃料轨的压力。在本领域中，术语“燃料轨”指将燃料输送到发动机系统的流体供应管线。发动机系统10仅示出了一个燃料喷射器和燃料喷射器本体50；然而，正如熟悉该技术的人员所理解的，可以有一个或多个燃料喷射器，其中燃料通过所谓的共轨被分配到一个以上的燃料喷射器。
参照图2，第一流体(第一燃料)由第一流体供应系统20中的第一流体泵送装置28加压到大于用于向喷射器本体50输送所需的压力。第一流体(第一燃料)经第一流体供应管线24输送到流体控制模块30，在第一流体供应管线24处，第一流体的压力降低到低于第二流体(第二燃料)的参考压力的压力。然后，第一流体经主流体供应管线回路输送到燃料喷射器本体50，该主流体供应管线回路包括第一流体供应管线32和第一流体共轨14。压力传感器48通过通信线路49向电子控制单元(ECU)40(本文也称为电子控制器和控制器)发送代表第一流体轨道14中的第一流体喷射压力的信号。
第二流体(第二燃料)被引导离开第二流体供应罐60，当第一燃料具有高辛烷值使得其难以自燃时，第二流体可以用作用以点燃第一燃料的引燃燃料。可以用作引燃(第二)燃料的流体的示例通常为具有更低的辛烷值的液体燃料，诸如柴油、汽油、二甲醚(DME)、生物柴油、船用柴油燃料(DFM)以及煤油。第二流体由第二流体泵送装置64加压，该第二流体泵送装置64通过泵通信线路42由ECU 40控制。然后，第二流体通过第二流体供应管线回路输送到喷射器本体50和流体控制模块30，该第二流体供应管线回路包括第二流体共轨12和第二流体管线66。压力传感器46通过通信线路47向ECU 40发送代表第二流体共轨12中的第二流体的喷射压力的信号。如熟悉该技术的人员所知晓的那样，第二流体泵送装置64可以包括燃料控制阀(未示出)和共轨泵(未示出)。
燃料喷射器——其将第一燃料和第二燃料二者都引入发动机系统的燃烧室——如燃料喷射器本体50，可以在喷射器本体内密封第一燃料的一个或多个流体密封件中采用第二燃料，例如在第二燃料是诸如柴油的液体燃料并且第一燃料是诸如天然气的气体燃料的情况下可以如此。作为示例而非限制性地，可以被用作第一燃料的另外的燃料是甲烷、丙烷、丁烷、生物气、氢气、乙烷及其混合物。第二流体(第二燃料)与第一流体(第一燃料)之间的压差——本文称为偏差——被维持在使将第一流体通道或腔与第二流体通道或腔分隔开的一个或多个流体密封件和喷射器本体50中的喷射阀得以正常运行的容限范围内。
偏差在流体控制模块30中被调节，图3和图4中更详细地示出了流体控制模块30的示例性实施方式。流体控制模块30使用压力调节器370和主动控制排放阀360调节偏差，该主动控制排放阀360通过通信线路44由ECU 40控制。压力调节器370(在图3和图4中示出)使用第二流体管线66中的第二流体压力作为加载机构以便调节第一流体供应管线32中的第一流体压力进而维持第一流体压力低于第二流体压力。
图2中示出的通信线路42、44、47、49、52和54代表ECU 40和与它们连接的系统部件之间的电连接。ECU 40和流体控制模块30之间的通信线路44代表ECU 40与各个流体控制模块部件之间的有线或无线通信，上述各个流体控制模块部件可以包括一个或多个电控阀以及可选的与温度传感器和压力传感器通信的信号通信设备，该温度传感器和压力传感器可以根据系统需求和可用空间而集成到流体控制模块30中。电信号可以通过有线线路传输，或通过使用无线电波技术或电磁技术和/或安装在流体控制模块30上或其附近的次级电子控制单元无线地传输，上述次级电子控制单元又连接到ECU 40。ECU 40也可以：通过通信线路42控制第二流体泵送装置64；通过通信线路54控制第一燃料喷射阀的致动；以及通过通信线路52控制第二燃料喷射阀的致动，其中第一燃料喷射阀和第二燃料喷射阀二者都容置在共用的喷射器本体50中。此外，ECU 40可以从分别用于监测第二流体共轨12和第一流体共轨14中的流体的压力和/或温度的可选的传感器46和48接收代表压力的信号，并且在一些实施例中，另外还接收代表温度的信号。
参照图3和图4中示意性地示出的示例性实施方式，流体控制模块30图示为示出流体控制歧管本体330，流体控制歧管本体330安装有气体截流阀340、压力调节器370、检修阀320、止回阀350和主动控制排放阀360，它们都通过设置在歧管本体330内的流体通道彼此流体地连接。除了主动控制排放阀360通过电磁阀364电气致动之外，其他阀可以由ECU40电气致动，包括通过电磁阀344电气致动第一流体截流阀340，通过电磁阀384(图4中示出)电气致动的可选第二流体隔离阀380。图3和图4示出了代表在歧管本体330中互连的流体控制模块30的内部流体通道的流体管线。可以为气体形式的第一流体经第一流体歧管入口324被供应到流体控制模块30，并经第一流体截流阀340被引导到压力调节器370。压力调节器370通过第一流体调节器入口326接收第一流体并且通过第二流体调节器端口328接收第二流体，并且经第一流体调节器出口336以相较于第二流体供应管线压力的预定压力偏差输送第一流体。压力调节器370可以是具有压力调节器阀372的圆顶加载调节器(DLR)。然而，与现有技术的系统不同的是，其不具有自释放排放阀(见图1中的被动排放阀部件174)。相反，单独的主动控制排放阀360流体地连接到压力调节器370。主动控制排放阀360通过由ECU 40借助代表性通信线路44(图2中示出)致动电磁阀364而被主动地控制，以响应于由ECU 40确定的流体控制模块30下游、第一流体共轨14和/或喷射器本体50处的第一流体压力需要降低的决定而控制排放阀360的开启。压力调节器370在流体控制模块30内将第一流体的压力与第二流体的压力联系起来，其中使用第二流体压力作为参考流体压力。第二流体经参考流体歧管端口348供应到流体控制模块30，该参考流体歧管端口348在第二流体调节器端口328处流体地连接到压力调节器370。如图3和图4所示，第二流体可以在第二流体歧管端口348处经同一孔口流入和流出流体控制模块30。替代地，如图1的示意图的现有技术中所示的，第二流体可以经与其出口分开的入口供应到流体控制模块30。图3和图4中示出的第二流体歧管端口348减少了流体通道和/或管道的数量和可能的泄漏路径的数量。
压力调节器370控制两流体之间的压力偏差，使得第一流体压力由第二流体压力控制。换句话说，通过采用机械地设定的偏差，当第二流体压力上升或下降时，第一流体压力随着第二流体压力而上升或下降。当参考流体压力(第二流体压力)下降到低于第一流体压力时，压力调节器阀372在一段时间内使第一流体压力降低以使第一流体压力回到比第二流体压力低设定偏差量的压力。第一流体继续从流体调节器出口336流出经止回阀350流到第一流体管线333。压力调节器阀372通过第一流体管线333流体地连接到主动控制排放阀360和第一流体歧管出口338，该第一流体管线333借助于第一流体共轨14将第一流体引导到喷射器本体50的第一流体喷射阀。根据流体控制系统以及压力阀372和主动控制排放阀360的安装布置，第一流体管线333可以是流体控制歧管本体330中的内部通道、外部通道或两者的组合。替代地，流体控制模块30的部件不需要全部集成到歧管本体330中。相反，对于出于对空间的考虑而使得采用歧管本体并不可取的一些系统而言，可以优选地使用所示的可操作地布置的管线将图3和图4中示出的部件流体地连接起来。
ECU 40是一种电子控制单元，其具有数据输入(以信号输入的形式)、输出(以命令的形式)、处理器和存储器；包括永久性存储器(诸如FLASH或EEPROM)和临时存储器(诸如SRAM或DRAM)；用于存储和执行其中的一个或多个程序。电子控制器40通过数据输入监控系统状态，该数据输入可包括但不限于流体供应管线压力、流体(燃料)需求、流体和发动机温度以及发动机操作模式。当满足一定的预定条件时，使用以一个或多个命令的形式的向一个或多个主动控制系统部件的输出来控制系统中的压力，使得第一流体和第二流体之间的压力被控制成在一个或多个喷射器内维持两种流体之间的设定压力偏差。
每当电子控制器40通过压力传感器输入确定系统中产生负压差(-deltaP)时，该负压差在测得的第一流体压力(P1)超过第二流体压力(P2)时产生，控制器40将所产生的反向压差(PDR)与设定的PDR阈值(PDRth)进行比较。如果所确定的PDR大于设定的PDR阈值，则控制器向电磁阀364发送命令信号以开启排放阀360，进而快速地降低第一流体管线333以及随后的诸如喷射器本体50的终端使用设备中的第一流体压力。无论第一流体供应管线压力(P1)上升到高于第二流体供应管线压力(P2)还是第二流体供应管线压力(P2)下降到低于第一流体供应管线压力(P1)，都会产生负压差(-deltaP)。如果所产生的确定的PDR大于设定的PDR阈值，则电子控制器40向电磁阀364发送信号以开启排放阀360，进而快速地降低第一流体管线333以及随后的终端使用设备中的第一流体压力。
如果基于初始测得的负压差的PDR小于设定的PDR阈值，换句话说，该基于初始测得的负压差的PDR太小而无法在终端使用设备上看到，则ECU 40不会将排放阀360致动到开启位置。然而，如果负压差的出现并不短暂，则可以在终端使用设备处看到所产生的累积PDR。因此，ECU 40继续根据系统中产生负压差的时长确定累积PDR，并且当累积PDR(取决于控制系统，其可以是实时的PDR或预测性的PDR)超过设定的PDR阈值时，ECU 40向电磁阀364发送命令信号以开启排放阀360，进而快速地降低第一流体管线333中的第一流体压力，这随后降低了终端使用设备中的压力。
在诸如图2中示出的系统实施方式的系统中，其中控制器可以主动地控制除排放阀360以外的部件以减小PDR，控制器可以命令一个或多个其他主动控制系统部件以在PDR超过设定的PDR阈值之前减小负压差。另外的PDR减小措施可以包括电子控制器40命令泵送装置64增加第二流体的输出压力，从而提高第二流体在下游处的压力，使得两种流体返回到设定压力偏差。除了调节第二流体泵送装置64处的压力或作为调节第二流体泵送装置64处的压力的替代方案，电子控制器40可以命令第一流体泵送装置28降低从泵送装置28输出的第一流体的输出压力，从而降低下游处的第一流体的压力，使得两种流体返回到设定压力偏差。
根据系统设计，本文公开的主动可控阀可以从关闭位置致动到完全开启位置或部分开启位置以控制通过其的流体的流量。同样，根据系统设计，主动可控阀可以被设计成当未处于通电状态时处于开启位置或关闭位置。例如，当系统未处于通电状态时，主动控制排放阀360可以处于未通电的开启位置，并且对于在关机时不需要在系统中维持压力的系统，主动控制排放阀360可以处于所述优选的位置。在需要主动控制排放阀在流体系统未使用时处于开启位置的系统中，一旦系统启动，ECU 40就向电磁阀364发送命令信号以关闭排放阀360。然后，排放阀360保持处于关闭位置直到所确定的PDR大于设定的PDR阈值，然后ECU40向电磁阀364发送命令信号以开启排放阀360。
通过参照图6中的压力控制过程示意图，可以更好地理解本文所公开的在高压流体控制系统中控制终端使用设备处的压力偏差的方法。在步骤610处启动，在步骤612处，ECU 40命令主动控制排放阀360关闭或保持处于关闭位置。在步骤614处，通过一个或多个第一流体传感器(48、352)测量第一流体的压力，并且通过相应的通信线路(49、44)将代表性信号输入到ECU 40。另外，通过一个或多个第二流体传感器(46、342)测量第二流体的压力，并且通过相应的通信线路(47、44)将代表性信号输入到ECU 40。
在步骤616处，比较代表性的流体压力，当产生负压差(P2＜P1＝-ΔP)时，在步骤618处，ECU 40启动计时器并且确定PDR。在步骤620处，如果所确定的PDR大于设定的PDR阈值，则在步骤624处，ECU 40将命令信号发送到电磁阀364以开启排放阀360，进而快速地降低第一流体管线333中的第一流体压力，这随后降低了终端使用设备中的压力。除了控制主动控制排放阀360的致动之外，电子控制器40可以通过分别经由变压泵28和64的致动而增加和/或减小压力来调节系统中的第一燃料压力和第二燃料压力。在步骤632处，一旦ECU40判定PDR低于PDRth，在步骤636处ECU 40关闭排放阀360，并且在步骤638处ECU 40重置计时器。在步骤640处例程结束，并且在步骤610的开始处再次启动。每当调节流体压力时，ECU40也可以调整给终端用户的命令。例如，ECU 40可以通过通信线路52和54调节喷射事件的正时或持续时间，以确保所需量的流体(燃料)通过喷射器本体50喷射，进而以便维持燃烧效率。
在系统中存在PDR时，ECU 40可以基于预定的系统参数确定不需要发送命令信号来致动主动控制排放阀360。例如当在流体控制模块处产生负压差时，ECU 40首先在步骤620处确定反向压差是否严重到足以在终端使用设备(例如喷射器50)处引起负压差，并且如果确定负压差不会在喷射器处引起反向压差，则ECU 40不会将排放阀360致动到开启位置。代替致动排放阀360，电子控制器40可以(在步骤622处)使用其他可选的PDR减小措施，如命令第二流体泵送装置64(在步骤626处)提高从泵送装置输出的第二流体的输出压力。根据第二流体泵送装置，可以通过例如调节位于泵送装置64处或泵送装置64中的燃料控制阀(未示出)来增加第二流体压力。这提高了下游处第二流体的压力，使得两种流体返回到设定压力偏差。除了调节第二流体泵送装置64处的压力或作为调节第二流体泵送装置64处的压力的替代方案，电子控制器40可以命令第一流体泵送装置28(在步骤628处)降低从泵送装置28输出的第一流体的输出压力，从而降低下游处第一流体的压力，使得两种流体返回到设定压力偏差。在一种流体处于气态并且另一种流体处于液态的系统中，控制液体流体压力通常更容易，并且使所控制的流体压力的精度更高。
ECU 40也可以基于预定的系统参数确定不需要发送命令信号来致动系统中的任何主动控制部件。例如，在如图2所示以及本文描述的多燃料高压直接喷射发动机系统中，流体燃料轨发生振荡，这在流体控制模块30处呈现为第一流体压力峰值；然而只要压力振荡消散地足够快并且/或者压力振荡足够低而不会在喷射器本体50中引起负压差，则ECU40可以确定在系统中不需致动任何主动控制部件。相反，如图6中在步骤630处所表示的，调节器370使第一流体压力和第二流体压力返回到设定压力偏差。在步骤634处，一旦ECU确定第二流体压力(P2)比第一流体压力(P1)高，则在步骤638处重置计时器，并且在步骤640处结束例程。
根据诸如流体轨压力、流体(燃料)需求、流体和发动机温度以及发动机操作模式之类的系统参数，ECU 40设定PDR阈值(PDRth)，在步骤620处使用所述PDR阈值(PDRth)来确定PDR何时严重到足以在终端使用设备处引起反向压差。这可以通过处理存储在ECU存储器中的代表性系统算法或通过使用存储在ECU存储器中的查找表而实现。
再次参照图3和图4中示意性地示出的示例性流体控制实施方式，当ECU 40确定系统参数为使得需要开启排放阀360以使第一流体管线333中(以及流体控制模块30的下游)的第一流体供应管线压力比其他系统部件(诸如压力调节器370以及泵送装置28和64)更快地降低时，可以作出反应以降低第一流体供应管线压力和/或提高第二流体供应管线压力；控制器向电磁阀364发送命令信号以开启排放阀360，该排放阀360随后将第一流体经排放管线332引向排放歧管出口334。根据主动控制排放阀360的安装布置和流体控制系统，排放管线332可以是外部通道、流体控制歧管本体330中的内部通道或其二者。替代地，当ECU 40确定系统参数为使得排放阀360可以保持关闭时，使第一流体的压力更缓慢地降低，例如，这通过使压力调节器阀372调节两种流体压力以使它们回到与压力偏差相符而实现。在一些情况下，第一流体的压力可能在歧管出口338处以比第二参考流体的压力更大的压力离开流体控制器模块，从而形成由系统中的压力传感器、如图3和图4中示出的传感器342和352、所测得的负压差。然而，仍然可以相对于由例如压力传感器46和48(图2中示出)在更靠近喷射器本体50的位置所测得的第一流体供应管线压力和第二流体供应管线压力维持压力偏差。需要在喷射器本体内维持压力偏差，以避免一种流体进入用于另一流体的喷射器腔和通道而导致的污染。
多种因素决定了流体控制系统中最佳的压力偏差范围。在诸如本文所公开那种的多燃料高压直接喷射发动机系统中主要因素取决于高压喷射系统的操作压力(通常高于100bar)和各个喷射器喷嘴和本体的设计，如匹配配件和/或密封件以及喷射器致动机构及喷射器内腔和通道的隔开距离。例如，在图2中示出的以及本文描述的系统中，如果第一流体是用于供应给喷射器本体50的主要燃料并且是气体形式，而第二流体是液体形式的引燃燃料，当气体第一流体压力上升到第二流体压力以上时，气体将在喷射器内的匹配配件上或密封周围泄漏，并且出现在液体流体腔中。出现的气体燃料随后可能导致喷射器的不稳定控制，并且通过第二流体回流管线62回流到第二流体供应罐60。
偏差通过多种因素来设定，所述因素包括第二流体的可以例如行经将第一流体通道或腔与第二流体通道或腔分隔开的匹配配件、从而污染第一流体腔和/或通道的流动特性。对于在分隔开的流体腔和/或通道之间具有匹配配件设计的喷射器，可以使用气隙测试以确定匹配配件的两个表面之间的距离，该距离通常小于2-3微米的间隔，但可以根据制造公差和喷射器设计而变化。该数据连同匹配配件的长度可以用来确定在限定的温度和压力下特定流体从一个流体腔和/或通道到下一个流体腔和/或通道的流体流动正时。然后，特定系统的偏差可以针对特定的喷射器和被供应的流体而确定。ECU 40可以使用存储在存储器中的查找表或算法来确定排放阀360何时需要被致动到开启位置以降低第一流体轨道14中的压力，进而使第一流体压力下降到第二流体压力以下。ECU 40使用从压力(以及可选的温度)传感器(46、48、342和352)接收到的信号数据来确定何时出现负压差。然后，ECU 40存储器中的程序使用负压差的大小和持续时间来确定PDR的严重程度是否高于设定的PDR阈值，并且在PDR的严重程度高于设定的PDR阈值的情况下，将排放阀360致动到开启位置以快速地降低诸如喷射器本体50的终端使用设备中的压力。
对于需要较小的两种流体之间的压力偏差如5-10bar的偏差的流体控制系统，ECU40需要保持对流体系统部件的严格控制，包括排放阀360、截流阀340以及可变压力泵送装置28和64的相应致动，以便维持两种流体之间的偏差。如前所述，压力(以及可选的温度)传感器可以用于确定ECU 40何时需要作出反应以使系统返回到所需的压力偏差。对于允许较高的偏差如50-75bar的偏差的流体控制系统，ECU响应时间可以更宽松，从而允许有更多的时间来平衡系统中的两种流体的压力，以维持所需的偏差。
例如，如果在高压直接喷射(HPDI)发动机系统中用柴油引燃燃料作为第二流体并且用天然气作为第一流体，第一燃料和第二燃料需要以比发动机汽缸压力更大的压力喷射到发动机燃烧室中。通常，需要大于100bar的压力以在喷射时处于比一个或多个发动机燃烧室内的压力更高的压力。因此，这要求第二燃料压力维持在比用于将第一燃料喷射到一个或多个发动机汽缸中的最小压力加上喷射系统的确定偏差更大的压力。因此，对于偏差为5bar的系统，如果用于将第一燃料喷射到发动机汽缸中的最小压力被确定为100bar，则第二流体以大于105bar的燃料压力被输送到流体控制模块30。根据发动机系统和确定的所需偏差，第二流体以通常大于105bar的燃料压力被输送到流体控制模块30。第二流体压力通常保持不变并且第二(液体)燃料以与第二(液体)燃料进入流体控制模块30的压力类似的压力被喷射到发动机燃烧室中。同时，气体第一燃料经由第一流体歧管入口324以比喷射到发动机燃烧室中所需的压力更大的压力引入流体控制模块30。第一流体通常以比第二流体参考压力更高的压力引入流体控制模块30，并且根据预定的偏差，使气体第一流体的压力降低，并且气体第一流体以与第二流体参考压力减去偏差相等的压力被引导离开流体控制模块30。根据喷射系统和所控制的流体，偏差通常设置在5bar到75bar之间。
参照图2至图4，当排放阀360由ECU 40开启时，或当在系统检修期间开启检修阀320时，第一流体经排放歧管出口334被引导离开流体控制模块30。然后，取决于第一流体的性质和多燃料系统的设计，排放的第一流体被引导离开排放歧管出口334，或者借助于第一流体回流管线36返回到第一流体供应系统20，或者经管线34被引导到第二终端使用设备，诸如气体蓄积器和后处理设备，或者排放到大气。通过消除现有技术的被动排放阀174并且由ECU 40控制排放阀360的致动，可以大大减少流体供应系统中第一流体的排放，并且在一些系统中，排放阀360的致动可以仅发生在系统关机或流体系统正在被检修的时候。
在诸如本文所示出和描述那种的多燃料发动机系统中管理第一流体压力和第二流体压力具有优于现有技术的系统的优点，包括减少系统中非必要的流体排放。然而，通过将现有技术的被动排放阀174(图1中示出)从流体控制系统中去除可能因由一事件——诸如但不限于仅将第二燃料供应到多燃料发动机系统10的喷射器本体50的扩展操作——引起的潜在的气轨背压而出现潜在的问题，上述潜在的气轨背压可能导致压力调节器370的第一流体区段的过度加压。当多燃料发动机系统10在单独喷射第二流体的模式下操作时，与第二燃料被用作引燃燃料时相反，第二流体成为主要燃料并且需要更多量的第二燃料。第一流体截流阀340可以通过ECU40致动电磁阀344而关闭(或保持关闭)，这使得第一流体到第一流体共轨14的供应停止。然后，ECU 40可以通过管线54发送致动喷射器本体50内的第二流体喷射阀的信号，以在与第二流体为引燃燃料时所使用的压力相同的压力下仅喷射第二流体。替代地，第二流体可以作为主要燃料以比第二燃料是引燃燃料时所使用的压力更高的压力输送到一个或多个燃烧室。
在仅加注第二流体的模式下，第二流体可以迁移到喷射器内的第一流体腔和通道并返回到第一流体共轨14，并且经管线32迁移到流体控制模块30。与主动控制排放阀360不同的是，被动排放阀174将允许第二流体经歧管排放出口离开流体控制模块30。为了防止较高的油轨背压对压力调节器370的可能的损坏，可以将止回阀350作为流体控制模块30的一部分包括在内，以不仅防止较高的油轨背压到达压力调节器370，而且防止对第一燃料供应系统的污染。这种构型不能与现有技术的系统一起使用，因为其会在需要时阻挡气体流经被动排放阀。
图4中示出了流体控制模块30的替代实施方式。该替代实施方式类似于图3中示出的实施方式并且表示相同部件的附图标记未被改变。然而，在该替代实施方式中，第二流体隔离阀380在压力调节器370和第二流体端口348之间选择性地流体连通。第二流体隔离阀380在发动机加注燃料模式下处于可操作地开启的位置，在该模式下，需要第二流体作为参考压力来控制到喷射器本体50的第一流体供应压力。当流体控制模块30不需要第二流体的参考压力来控制第一流体压力时，第二流体隔离阀380可以由ECU 40致动到关闭位置。例如，当多燃料发动机系统10在仅喷射第二燃料的模式下操作以及使第二流体的压力增大以向一个或多个发动机燃烧室提供更高压力的燃料时，这将是有利的。
另外，在图4中示出的替代实施方式中，泄压阀390可以可选地在检修阀320和排放歧管出口334之间流体连通地安装在第一流体排放管线332上。在发动机燃料供应系统中，泄压阀390通常用作安全阀，以在系统压力达到具体系统和系统部件的操作压力极限时释放管线中的压力。
在一些实施方式中，流体控制模块30包括比本附图中示出更少的元件。例如，流体控制模块30可以仅包括压力调节器370和主动控制排放阀360。代替安装在流体控制模块歧管本体330上的压力(和可选的温度)传感器342和352或除此以外，第一流体供应管线和第二流体供应管线的压力(和可选的温度)传感器可以如图2所示地邻近它们各自的流体轨道安装作为第一流体轨道传感器48和第二流体轨道传感器46。另外，第二流体隔离阀380和止回阀350在某些操作模式期间保护各个流体管线免于交叉污染和背压，但是对于用于控制两种流体之间的压力偏差的流体控制模块的主要操作而言其不是必须的。然而，所公开的流体控制模块30的益处在于，歧管本体集成了若干部件，以提供更紧凑的整体布置，从而减少部件之间的管道数量以及相关联的连接件的数量和潜在泄漏点的数量。优选地，流体控制模块30具有可以安装在歧管本体330上的第一流体供应管线的压力和/或温度传感器352以及第二流体压力和/或温度传感器342。类似地，如果发动机上有足够的可用空间，则流体控制模块30可以配合到第二流体的第二流体控制模块(未示出)，以进一步减少流体供应系统中管线的数量、潜在泄漏点和高压流体的总体积。当没有足够的空间安装匹配于第二流体控制模块的流体控制模块30时，两个流体控制模块可以分开来安装。虽然这是不优选的，因为其增加了管线的数量和高压流体所占的体积，但是分开来安装流体控制模块30和第二流体控制模块仍然可以提供与更高程度的大规模制造、部件集成和利用每个流体控制模块内的内部流体通道相关联的益处。对于一些流体控制系统，空间要求使得各个部件通过外部管线流体地连接而不是将部件结合在流体控制模块中。虽然由于成本提高和与分开来安装部件相关联的问题导致这是不优选的，但是流体控制系统仍将以本文中描述的方式工作，并且控制可变压力流体的方法通常与采用具有集成的部件的流体控制模块的流体控制系统的情况下相同。然而，在使用可变压力流体的高压系统中，集成若干部件的流体控制模块是优选的。
图5示出了用于例如圆顶加载调节器的减压调节器的活塞装置的示例性示意图，其在本发明中可用作压力调节器370。压力调节器活塞装置500具有壳体540和活塞570，活塞570将用于接收加压的第一流体的第一流体室520与用于接收加压的第二流体的第二流体室560分隔开。活塞570分别具有第一流体加载表面526、第二流体加载表面564和活塞杆522。可选的杆562也可应用于流体加载表面564。虽然未示出，但是活塞杆522可以在其相对的另一端处连接到第一流体入口(提升)阀，该第一流体入口(提升)阀在由来自活塞杆522的压力开启时允许压力较高的第一流体流入第一流体室520，从而调节来自压力调节器的第一流体的出口压力。此外，活塞杆562可以在其相对的另一端处连接到诸如弹簧之类的偏压机构，该偏压机构可以被调节以根据第二流体压力和设定偏差来设定所需的第一流体出口压力。因为压力调节器不具有自释放的排放阀部件，所以其已经被设计有渗出孔口590，该渗出孔口590将允许来自第一流体室520的经过密封件528泄漏的任何流体从压力调节器壳体540中渗出，而不会污染第二流体室560，所述密封件528可以是定位在活塞槽572中的O型环密封件。同样地，来自第二流体室560的可以经过密封件568泄漏的任何第二流体将从渗出端口590中渗出，而不会污染第一流体室520，所述密封件568可以是定位在活塞槽576中的O形环密封件。例如，如果第二流体被用作参考压力流体并且填充第二流体室560使得以400bar的压力压在第二流体加载表面564上，而第一流体填充第一流体室520使得以350bar的压力压在第一流体加载表面526上，则对于小于50bar的设定压力偏差，活塞570将朝向第一流体室520移动，然后活塞杆522开启第一流体入口阀，以允许压力更高的第一流体进入第一流体室520中，直到两种流体压力相对于设定的压力偏差相平衡。如果对于400bar的第二流体参考压力，偏差被设定为50bar，则当在其各自的压力调节器室(520和560)中，第一流体压力为350bar，第二流体压力为400bar时，两种流体压力处于平衡。通过两个密封件的设计，如果第二流体经过垫片密封件568泄漏，第二流体将通过渗出孔口590排出，而不是经过垫片密封件528泄漏并污染第一流体室520。渗出孔口590可以附接到排水管线，以便将经过垫片密封件528和/或568泄漏并从渗出孔口590流出的任何过量的流体转移。
虽然已经示出并且描述了本发明的特定的元件、实施方式和应用，但应当理解的是，本发明不限于此，因为在不脱离本公开内容的范围的情况下，特别是鉴于前述教示，本领域技术人员可以进行变型。本文中所有出版物公开都以与具体地并且单独地说明了每个单独的出版物或专利申请而参引并入的程度相同的程度参引并入。如果在所合并的参考文献中的术语的定义或用法与本文提供的该术语的定义不一致或相反，则适用本文所提供的该术语的定义，而不适用参考文献中的该术语的定义。此外，本文对值的范围列举仅仅是旨在作为单独提及落入该范围的每个单值的便捷方法。除非本文另有说明，否则每个单值均被包含于本说明书中，就像其在本文中被单独记载一样。本文所描述的所有方法都可以以任何合适的顺序执行，除非本文另有说明或以其他方式表明与上下文明显矛盾。关于本文的某些实施方式使用的任何和所有示例或提供的示例性语言(例如“诸如”)仅仅旨在更好地阐述本发明，不会造成对另外要求保护的本发明的范围的限制。说明书中的任何语言都不应当被解释为表示实践本发明所必需的任何未要求保护的要素。

Claims (49)

1.一种用于控制两种可变压力流体的输送以维持终端使用设备内两种流体之间的压力偏差的系统，所述系统包括：
a.第一流体供应部，所述第一流体供应部用于向所述终端使用设备供应第一流体；
b.第二流体供应部，所述第二流体供应部用于向所述终端使用设备供应第二流体；
c.压力调节器，所述压力调节器设置在所述第一流体供应部和所述终端使用设备之间的第一流体供应管线中，以便根据所述终端使用设备内的第二流体压力控制所述终端使用设备内的第一流体压力；
d.主动可控排放阀，所述主动可控排放阀在所述压力调节器与所述终端使用设备之间与所述第一流体供应管线流体连通；
e.第一传感器，所述第一传感器设置在所述压力调节器与所述终端使用设备之间，用于测量所述第一流体供应管线中的压力；
f.第二传感器，所述第二传感器用于测量第二流体供应管线中的压力；并且
其中，当所确定的反向压差超过预定的反向压差阈值时，所述主动可控排放阀能够被致动到开启位置，以降低所述终端使用设备内的所述第一流体压力。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述所确定的反向压差是测得的负压差的大小与持续时间的函数。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的系统，其中，所述预定的反向压差阈值根据终端使用设备流体需求、终端使用设备操作模式、第一流体温度、第一流体压力、第二流体温度和第二流体压力中的至少一者设定。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述预定的反向压差阈值根据存储在电子控制单元的存储器中的算法的输出而确定。
5.根据权利要求3所述的系统，其中，所述预定的反向压差阈值根据存储在电子控制单元的存储器中的查找表而确定。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中，所述第一流体在大气压和环境温度下为气体形式。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述第一流体选自天然气、纯甲烷、丁烷、丙烷、生物气、氢气或其混合物。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其中，所述第二流体在大气压和环境温度下为液体形式。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述第二流体选自柴油、汽油、二甲醚(DME)、生物柴油、船用柴油燃料(DFM)、煤油或其混合物。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，其中，所述第一流体压力与所述第二流体压力之间的所述压力偏差在从5bar至75bar的范围之内。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，其中，所述第一流体压力与所述第二流体压力之间的所述压力偏差在从5bar至10bar的范围之内。
12.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，其中，所述第一流体压力与所述第二流体压力之间的所述压力偏差在从50bar至75bar的范围之内。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的系统，其中，所述第一流体以至少100bar的压力被供应至所述终端使用设备。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的系统，其中，所述排放出口与第二终端使用设备和所述第一流体供应部的第一流体回流管线中的至少一者流体连通。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述第二终端使用设备为蓄积器或后处理设备。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的系统，进一步包括截流阀，所述截流阀用于阻挡从所述第一流体供应部到所述终端使用设备的流体流。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的系统，进一步包括止回阀，所述止回阀用于阻挡流体流从所述终端使用设备回流到用于将所述第一流体输送到所述终端使用设备的调节器出口。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的系统，进一步包括第二流体隔离阀，所述第二流体隔离阀用于选择性地阻挡所述压力调节器与所述第二流体供应部之间的流体流。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的系统，其中，用于测量压力的所述传感器中的至少一者还测量温度。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的系统，进一步包括流体控制模块，所述流体控制模块具有歧管本体，在所述歧管本体上至少安装有所述压力调节器和所述主动控制排放阀以形成一件式且独立的结构；所述歧管本体还具有：
a.歧管入口，所述歧管入口用于将流体引入所述歧管本体的第一流体通道，以便从第一流体供应部接收所述第一流体并将所述第一流体输送至压力调节器入口；
b.歧管端口，所述歧管端口用于从所述第二流体供应部接收所述第二流体并将所述第二流体输送至压力调节器端口；
c.供应歧管出口，所述供应歧管出口用于输送来自第二流体通道的所述第一流体，所述第二流体通道将压力调节器出口连接至所述终端使用设备；以及
d.排放歧管出口，所述排放歧管出口用于从第三流体通道排放流体，所述第三流体通道与所述主动控制排放阀选择性地流体连通。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的系统，其中，所述压力调节器为非自释放压力调节器，所述非自释放压力调节器具有在压力调节器壳体中位于两个活塞密封件之间的渗出孔口，从而允许经过第一密封件泄漏的任何流体从所述压力调节器壳体中渗出。
22.根据权利要求21所述的系统，其中，所述渗出孔附接到排放管线，以便转移已经经过所述密封件中的一者泄漏并从所述渗出孔口流出的流体。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的系统，其中，所述终端使用设备为用于将所述第一流体和所述第二流体直接地喷射到内燃发动机的燃烧室中的至少一个喷射器本体。
24.根据权利要求23所述的系统，其中，所述至少一个喷射器本体具有流体密封件，所述流体密封件将第一流体通道或腔与第二流体通道或腔分隔开。
25.根据权利要求23所述的系统，其中，所述至少一个喷射器本体具有匹配配件，所述匹配配件将第一流体通道或腔与第二流体通道或腔分开。
26.根据权利要求1至25中任一项所述的系统，其中，电子控制单元被连接至
a.用于致动所述排放阀的电磁阀；
b.至少一个第一流体供应管线压力传感器；以及
c.至少一个第二流体供应管线压力传感器；
其中，所述电子控制单元由所述至少一个第一流体供应管线压力传感器确定第一流体压力并且由所述至少一个第二流体供应管线压力传感器确定第二流体压力，并且当所述第一流体压力大于所述第二流体压力时，所述电子控制单元启动计时器，以确定存在负压差的持续时间。
27.根据权利要求26所述的系统，其中，所述电子控制单元确定累积的反向压差，并且当所述反向压差超过所述预定的反向压差阈值时，所述电子控制单元将所述主动控制排放阀致动到打开位置。
28.根据权利要求26所述的系统，其中，所述电子控制单元进一步连接到第一流体泵送装置和第二流体泵送装置中的至少一者，并且当所述电子控制单元确定所述第一流体压力大于所述第二流体压力时，所述电子控制单元命令所述泵送装置中的至少一者提高所述第二流体压力以及/或者降低所述第一流体压力。
29.根据权利要求26所述的系统，其中，所述电子控制单元进一步连接到第一流体泵送装置和第二流体泵送装置中的至少一者，并且当所述电子控制单元确定了反向压差并且所述反向压差小于所述预定的反向压差阈值时，所述电子控制单元命令所述泵送装置中的至少一者提高所述第二流体压力以及/或者降低所述第一流体压力。
30.一种控制终端使用设备内的第一流体和第二流体之间的流体压力偏差的方法，所述方法包括：
a.调节所述第一流体或所述第二流体中的一者的压力，以维持在远离所述终端使用设备的上游位置处的流体压力偏差；
b.测量所述上游位置与所述终端使用设备之间的第一流体供应管线中的压力；
c.测量第二流体供应管线中的压力；
d.根据至少测得的相应的第一流体供应管线和第二流体供应管线中的压力确定所述终端使用设备内的所述第一流体和所述第二流体之间的反向压差；以及
e.当所确定的反向压差超过预定的反向压差阈值时，主动控制排放阀开启，从而降低所述终端使用设备内的压力。
31.根据权利要求30所述的方法，进一步包括当所述第一流体压力大于所述第二流体压力时，执行以下至少一者：主动地控制第二流体泵送装置以提高所述第二流体压力以及/或者主动地控制第一流体泵送装置以降低所述第一流体压力。
32.根据权利要求30所述的方法，进一步包括当所述所确定的反向压差小于所述预定的反向压差阈值时，执行以下至少一者：降低第一流体泵送装置处的所述第一流体压力以及/或者提高第二流体泵送装置处的所述第二流体压力。
33.根据权利要求30至32中任一项所述的方法，进一步包括当所述所确定的反向压差大于所述预定的反向压差阈值时，执行以下至少一者：降低第一流体泵送装置处的所述第一流体压力以及/或者提高所述第二流体泵送装置处的所述第二流体压力。
34.根据权利要求30至33中任一项所述的方法，其中，所述所确定的反向压差是测得的负压差的大小和持续时间的函数。
35.根据权利要求30至34中任一项所述的方法，其中，所述预定的反向压差阈值根据终端使用设备流体需求、终端使用设备操作模式、第一流体温度、第一流体压力、第二流体温度和第二流体压力中的至少一者设定。
36.根据权利要求35所述的方法，其中，所述预定的反向压差阈值根据存储在所述电子控制单元的存储器中的算法的输出而确定。
37.根据权利要求35所述的方法，其中，所述预定的反向压差阈值根据存储在所述电子控制单元的存储器中的查找表而确定。
38.根据权利要求30至37中任一项所述的方法，其中，所述第一流体在大气压和环境温度下为气体形式。
39.根据权利要求38所述的方法，其中，所述第一流体选自天然气、纯甲烷、丁烷、丙烷、生物气、氢气或其混合物。
40.根据权利要求30至39中任一项所述的方法，其中，所述第二流体在大气压和环境温度下为液体形式。
41.根据权利要求40所述的方法，其中，所述第二流体选自柴油、汽油、二甲醚(DME)、生物柴油、船用柴油(DFM)、煤油或其混合物。
42.根据权利要求30至41中任一项所述的方法，其中，所述第一流体压力与所述第二流体压力之间的所述压力偏差在从5bar至75bar的范围之内。
43.根据权利要求30至41中任一项所述的方法，其中，所述第一流体压力与所述第二流体压力之间的所述压力偏差在从5bar至10bar的范围之内。
44.根据权利要求30至41中任一项所述的方法，其中，所述第一流体压力与所述第二流体压力之间的所述压力偏差在从50bar至75bar的范围之内。
45.根据权利要求30至44中任一项所述的方法，其中，所述第一流体在至少100bar的压力下被供应至所述终端使用设备。
46.根据权利要求30至45中任一项所述的方法，其中，所述主动控制排放阀将来自所述第一流体供应管线的流体经与所述第一流体供应部的第一流体回流管线和/或第二终端使用设备中的至少一者流体连通的排放管线排放。
47.根据权利要求46所述的方法，其中，所述第二终端使用设备为蓄积器或后处理设备。
48.根据权利要求30至47中任一项所述的方法，其中，用于测量压力的所述传感器中的至少一者还测量温度。
49.根据权利要求30至48中任一项所述的方法，其中，所述终端使用设备为用于将所述第一流体和所述第二流体直接地喷射到内燃发动机的燃烧室中的至少一个喷射器本体。
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