[发明专利]用于加注汽油与CNG混合燃料的车辆的使用策略

说明书

本申请涉及用于加注汽油与CNG混合燃料的车辆的使用策略。提供一种用于发动机的方法，其包含：响应于燃料箱中的压力低于压力阈值，仅将液体燃料喷射到发动机汽缸内，燃料箱存储液体燃料和部分地溶在液体燃料中的加压气体燃料。以此方式，可以保存加压气体燃料，因此维持燃料系统内的压力梯度，并且允许例如在冷起动状况期间对加压气体燃料的明智使用。

技术领域

本申请涉及用于加注汽油与CNG混合燃料的车辆的使用策略。

背景技术

压缩天然气(CNG)是有益于减少发动机爆震、有益于减少冷起动事件中的碳氢化合物排放以及有益于减少发动机运转期间的二氧化碳排放的高辛烷燃料。然而，相比于液体燃料(诸如柴油燃料或汽油)，CNG具有较低的能量密度。这通常需要将CNG封装在低温性气瓶(以液化天然气(LNG)的形式)中或封装在高压箱(近似200-250个大气压)中。

为了增加距离以及车辆中存储的总燃料量，CNG可以结合汽油或柴油燃料使用，从而需要车辆针对最佳性能在燃料之间切换。然而，对于所有车辆而言，空间限制不允许包括独立的燃料箱。优选系统可以是将液体燃料和加压气体燃料一起存储在单个箱中的一个系统。具体地，当在相对低的压力(～100atm)下被存储在一起时，CNG能够部分地溶在汽油或柴油燃料中。

将加压气体燃料与液体燃料的混合物存储在单个箱内对燃料使用提出了挑战，以便获得使加压气体燃料和液体燃料都可用于燃烧的益处。虽然已经针对具有多个燃料箱的车辆开发了燃料使用策略，但是这些方案不足以控制具有单个混合燃料箱的车辆的燃料使用。在一些示例中，液体燃料运转可以取决于燃料箱压力在阈值之上，以便将液体燃料分配到燃料轨道。另外，例如，液相成分可以含有CNG与汽油或柴油燃料的混合物。这种混合物具有与任一单独的CNG或汽油/柴油燃料不同的性质，并且必须在车辆的燃料使用策略中予以考虑。

发明内容

发明人在此已经认识到上述问题，并且已经开发了至少部分地解决这些问题的系统和方法。在一个示例中，一种用于发动机的方法，包括：响应于燃料箱中的压力低于压力阈值，仅将液体燃料喷射到发动机汽缸内，燃料箱存储液体燃料和部分地溶在液体燃料中的加压气体燃料。以此方式，可以节省加压气体燃料，因此维持燃料系统内的压力梯度，并且允许加压气体燃料例如在冷起动状况期间的明智使用。

在另一示例中，一种用于内燃发动机的燃料系统，包括：燃料箱，其被配置为存储液体燃料和能够部分地溶在液体燃料中的加压气体燃料；一组直接燃料喷射器，其与一组汽缸连通；第一燃料管路，其被耦接在所述一组直接燃料喷射器与燃料箱之间，第一燃料管路被配置为向所述一组直接燃料喷射器供应液体燃料；一组进气道燃料喷射器，其与所述一组汽缸连通；第二燃料管路，其被耦接在所述一组进气道燃料喷射器与燃料箱之间，第二燃料管路被配置为向所述一组进气道燃料喷射器供应加压气体燃料；以及控制器，其被配置为具有存储在非临时性存储器中且可由处理执行如下动作的指令：响应于燃料箱中的压力低于压力阈值，使用来自所述一组直接燃料喷射器的燃料而不使用来自所述一组进气道燃料喷射器的燃料运转所述一组汽缸。以此方式，发动机可以只以直接喷射的液体燃料运转，且同时维持足够的辛烷可用性。

在另一示例中，一种用于具有被配置为存储液体燃料和能够部分地溶在液体燃料中的加压气体燃料的燃料箱的发动机的方法，其包括：响应于燃料箱中的压力低于压力阈值，仅将液体燃料喷射到发动机汽缸内；以及响应于燃料箱的液面低于液面阈值，仅将加压气体燃料喷射到发动机汽缸内。以此方式，如果需要，可以基于当前的燃料可用性，维持发动机以液体燃料、加压气体燃料或两种燃料的组合来运转的能力。

当单独或结合附图参照以下具体实施方式时，本发明的上述优点和其它优点以及特征将是易于理解。