[发明专利]用于经由多个燃料路径提供燃料至发动机的系统和方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及向发动机提供燃料。该系统和方法对于经由多个燃料输送路径从两个或多个源提供燃料的发动机特别有用。

【背景技术】

可能希望经由提供不同优点和/或缺点的不同燃料路径向发动机提供两种类型的燃料或者单一类型的燃料。例如，在一些状况期间，可能希望以汽油运转发动机而在其它状况期间可能希望以气体燃料例如压缩天然气（CNG）运转发动机。可替代地，可能希望向发动机提供具有不同辛烷值水平的两种燃料从而可保留高辛烷值燃料用于高负荷状况而可在较低负荷状况期间使用更为便宜的低辛烷值燃料。其中当在每个汽缸处为每种燃料提供独立喷射器时，两种燃料或者流体喷射至发动机的系统可提供最佳灵活性。

然而，加倍提供燃料至发动机的喷射器的数量可增加成本以及发动机控制器的复杂性，并且在一些情况下由于封装的限制而可能并不可行。克服控制器封装限制并提供两种燃料至发动机的一个方法是设置与第一或者主控制器电连通的辅助控制器。在此设置中，辅助控制器可提供输出以控制第二燃料系统。

将辅助控制器设置为与主控制器电连通的一个方式是使辅助控制器监视主控制器正在运转的每个主燃料喷射器的主控制器输出。辅助控制器可基于用于主燃料喷射器的输出而提供输出以控制辅助燃料喷射器。例如，其中喷射的主燃料为汽油而喷射的辅助燃料为CNG的情况下，能够与通过辅助控制器监视的主控制器的燃料喷射器输出成比例地调节辅助控制器的燃料喷射器输出以便于提供需求的发动机空燃比。尽管这样的系统可能是有用的，可能需要在主控制器和辅助控制器之间的多个电连接。此外，当需要在单个发动机循环期间喷射两种燃料至发动机时，由于至第二燃料喷射器的输出受制于驱动主燃料喷射器的输出，这样的系统可能不是那么有利。

【发明内容】

发明人在此已经认识到上述缺点并已经开发出一种发动机系统，包含：第一组燃料喷射器；第二组燃料喷射器；串行通信总线；第一控制器，其包括指令用于直接驱动第一组燃料喷射器并经由串行通信总线提供命令以运转第二组燃料喷射器；以及第二控制器，其包括指令用于经由串行通信总线接收命令并直接驱动第二组燃料喷射器。

通过经由单个异步串行通信总线（例如CAN总线）通信用于多个燃料喷射器的燃料喷射器脉冲宽度，可减少两个控制器（每一者直接控制不同组燃料喷射器）之间的电连接的数量。例如，当在两个或多个控制器之间经由单个线对（wire pair）串行总线而可传输多个燃料脉冲宽度时，电连接的数量可以从n减少至1，其中n为发动机系统中的燃料喷射器数量。

此外，当经由串行通信总线合适地发送燃料喷射器脉冲宽度时，可与经由第二控制器控制的燃料喷射器不同地运转经由第一控制器控制的燃料喷射器。例如，其中第一燃料喷射器向汽缸提供汽油而第二燃料喷射器向相同的汽缸提供醇的情况下，第一控制器可以第一燃料脉冲宽度直接运转第一燃料喷射器，而第二控制器可以第二脉冲宽度直接运转第二燃料喷射器。这样，尽管用于两组燃料喷射器的命令都源自第一控制器，可以不同地运转燃料喷射器。

根据本发明的一个实施例，系统进一步包含第二控制器中的额外的指令用于基于来自第一控制器的时间标记估算发动机的位置。

根据本发明的一个实施例，系统进一步包含在第二控制器的额外的指令用于基于第二控制器接收第二组指令的时间确定喷射器关闭时间。

根据本发明另一方面，提供一种用于运转发动机的方法，包含：经由第一控制器直接驱动第一组燃料喷射器；从第一控制器经由单独的异步串行通信总线提供燃料喷射器脉冲宽度数据至第二控制器；以及经由第二控制器基于燃料喷射器脉冲宽度数据直接驱动第二组燃料喷射器。

根据本发明一个实施例，方法进一步包含提供信号至第二控制器，该信号包括发动机每个循环的重复的数字模型。

根据本发明一个实施例，方法进一步包含经由来自第一控制器的时间标记以及从第一控制器提供至第二控制器的发动机位置数据而在第二控制器内估算发动机转速。

根据本发明一个实施例，方法进一步包含在发动机的选定位置处将燃料喷射器脉冲宽度数据从第一控制器发送到第二控制器。

根据本发明一个实施例，第二控制器基于当第二控制器从第一控制器接收燃料喷射器脉冲宽度数据时的第二控制器时间标记确定燃料喷射器关闭时间。

根据本发明一个实施例，方法进一步包含从第二控制器经由单独的异步串行通信总线提供状态信息至第一控制器。

根据本发明一个实施例，方法进一步包含从第二控制器经由该单独的异步串行通信总线而提供燃料数据至第一控制器。