用于关闭燃料箱阀的系统和方法
【专利摘要】本发明描述了一种方法，其用于响应于燃料管路或燃料导轨中的泄漏而关闭存储燃料箱阀，以及当未检测到泄漏时排空车辆的燃料箱。该方法包括，将燃料箱压力与燃料管路或燃料导轨压力进行比较，以便检测其中的泄漏，并且进一步包括利用专用的燃料箱压力传感器测量存储燃料箱的气体压力，并且由此测量剩余的燃料量。响应于燃料系统中的泄漏，控制器关闭增强机械流量限制阀的电磁阀，以阻止燃料流并防止自气体存储燃料箱的燃料损失。
【专利说明】用于关闭燃料箱阀的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是2012年3月27日提交的美国专利申请号13/431，295的部分继续申请，为了所有目的，其整个内部被并入此文以供参考。
【技术领域】
[0003]本发明涉及用于在燃料系统中检测到泄漏时关闭车辆的存储燃料箱阀的系统和方法。所述系统和方法对限制来自加压的燃料箱的燃料流是特别有用的。
【背景技术】
[0004]车辆可以包括容纳燃料或车辆运行时使用的一些其他气体物质的加压的燃料箱。例如，一些车辆通过使用来自加压的燃料箱供应的燃料运行，其中在可以将更大量的燃料存储在燃料箱中的压力下存储燃料。在燃料箱的下游，通常包括压力调节器和阀，以便将加压的气体降低至更适合压力，用于引入到发动机，并且可以经由包括歧管(例如燃料导轨)的输送管道将加压的气体引入到发动机。
[0005]因为存储燃料箱的气体容纳物在压力下被存储，违反系统到大气压力会导致产生从存储燃料箱到泄漏区域的气体燃料的净流的压力差。由于这个原因，车辆通常包括使发动机能在燃料供应系统遭受显著的系统泄漏时继续运行的泄漏识别模式。US6314948示出了一个示例，US6314948描述了检测空气导轨压力以确定输送至燃料和空气导轨的空气压力的损失或显著减低是否已经发生的方法。
【发明内容】
[0006]发明人在此已经认识到这类方法的缺点，并且已经开发了一种用于响应于气体燃料系统中的潜在泄露而关闭燃料箱阀的方法。通过将燃料箱压力与燃料导轨压力和燃料管路压力中的一个或更多个进行比较，以如下方式检测气体燃料系统中的泄露是可能的，所述方式允许从喷射器到燃料箱的燃料系统的退化的准确识别，同时即使在低压下仍能增加燃料箱中的气体燃料使用。那么，该方法包括，基于过高的气体燃料箱压力和不足的气体导轨压力而超控气体燃料供应，以及响应于当燃料导轨压力或燃料管路压力中的一个或更多个降至下限阈值之下而燃料箱压力高于上限阈值时检测到泄露而关闭存储燃料箱阀。
[0007]在一个特定示例中，例如，基于燃料箱与燃料管路中的高压传感器之间的压力差超过阈值，该方法还包括关闭燃料箱阀，以及切换燃料源。例如，当泄露出现在气体燃料系统中时，以气体和液体燃料运行的车辆可以从仅以气体燃料的运行转变仅以液体燃料的运行。如果发动机继续运转同时从存储燃料箱输送气体燃料，发动机可能比期望的更稀地运行，因为燃料从燃料箱到发动机的流率可能不足。
[0008]本发明可以提供多个优势。具体地，该方法可以应用于不同类型的燃料喷射系统以及不同气体。另外，本发明提供基于存储的燃料量的运行模式，以便降低燃料的损失。因此，该方法可以减小如果气体燃料系统中出现泄漏则会被排放到大气中的气体燃料量。另夕卜，当未检测到泄漏时，发动机系统按照设计的起作用，并且该系统还允许用于:当气体燃料的压力大于阈值燃料箱压力时，仅向发动机供应气体燃料；以及当气体燃料的压力小于阈值燃料箱压力时，供应气体燃料和液体燃料。当燃料箱的压力小于阈值燃料箱压力时通过向发动机供应液体燃料和气体燃料时，从存储燃料箱中抽出额外的气体同时为发动机提供液体燃料是可能的，使得发动机不会不发火或比期望的更富地运转。以此方式，气体燃料箱可以排空加压气体，同时发动机以延长运行时间或车辆和发动机的范围的方式提供可接受的性能，因为可以更彻底地抽空气体燃料箱。
[0009]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显而易见的。应当理解，提供以上概述以便以简化的形式介绍在【具体实施方式】中进一步描述的一些概念。这并不意味着辨别要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围由随附在具体实施例之后的权利要求唯一地确定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分提及的任何缺点的实施方式。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]当单独或关于附图参照【具体实施方式】时，通过阅读在本文中被称为【具体实施方式】的实施例的示例，将会更充分地理解在本文中所描述的优势，其中:
[0011]图1是发动机的示意图；
[0012]图2是能够选择性地向发动机输送气体和液体燃料的双燃料输送系统的示意图；
[0013]图3是图示说明控制器如何管理发动机和燃料输送系统的示例方法的流程图；
[0014]图4是用于响应于气体燃料输送系统中的泄露而关闭燃料箱阀的示例方法的流程图；
[0015]图5和图6示出了根据图7的方法的模拟的运行顺序；
[0016]图7是用于排空加压的车载燃料箱的示例方法的流程图。
【具体实施方式】
[0017]本发明涉及用于响应于包括加压的车载气体的双燃料输送系统中的泄露而关闭燃料箱阀的方法。在一个非限制性示例中，燃料箱可以充满燃料(例如，如图1所示的压缩天然气)。然后，图2示出了具有压力传感器被耦接至其上的燃料存储燃料箱，其中压力传感器在燃料系统的安置能以在本文中所描述的方式实现泄露检测。在图3中，发动机系统还包括能够根据如图4所示的包括燃料输送系统基于压力测量而检测泄露并且在检测到泄露而关闭燃料箱阀的方法管理发动机运转和诊断过程的控制器。当未检测到泄露时，燃料系统按照设计的起作用，并且燃料箱可以按照所描述的以在图5和6中提供的模拟的顺序被排空。在一个示例中，发动机可以被运行为增加来自燃料箱的气体蒸气的抽取，使得燃料箱可以被更彻底地排空。因此，图7的方法提供用于改善直接燃料喷射的发动机以及进气道燃料喷射的发动机中的燃料箱的排空。
[0018]参照图1，内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，其中发动机10包含多个汽缸，在图1中示出了多个汽缸中的一个汽缸。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，活塞36被设置在其中并被连接至曲轴40。燃烧室30被示出经由各自的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以通过进气凸轮51和排气凸轮53操作。可代替地，进气门和排气门中的一个或更多个可以通过机电控制的气门线圈和衔铁组件操作。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。
[0019]示出了直接液体燃料喷射器66，其被设置为将液体燃料直接喷射到燃烧室30内，其被本领域技术人员称之为直接喷射。可替代地，液体燃料可以被喷射至进气道，其被本领域技术人员称之为进气道喷射。直接液体燃料喷射器66自控制器12脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料喷射器66经由燃料导轨67接收通过包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨的液体燃料供应系统230输送的液体燃料。
[0020]示出了直接气体燃料喷射器80，其设置为将气体燃料直接喷射到燃烧室30内。直接气体燃料喷射器80可以被配置为输送液体或气体燃料。示出了进气道气体燃料喷射器81，其设置为将气体燃料喷射到进气歧管44内。在一些示例中，进气道气体燃料喷射器81可以被设置在汽缸盖的进气道中。在其他示例中，气体燃料喷射器81可以将气体燃料喷射到进气歧管的中心区域。直接气体燃料喷射器80和进气道气体燃料喷射器81都可以为发动机10提供气体燃料。然而，在其他示例中，可以单独经由直接气体燃料喷射器80而不经由进气道气体燃料喷射器81供应气体燃料。此外，在另外的示例中，可以单独经由进气道气体燃料喷射器81而不经由直接气体燃料喷射器80供应气体燃料。一般而言，双燃料输送系统被配置为，使得液体燃料被直接喷射到燃烧室30内，而气体燃料被进气道喷射到进气歧管44内。
[0021]直接气体燃料喷射器80和进气道气体燃料喷射器81经由燃料导轨90和燃料箱91接收气体燃料。压力调节器86控制由燃料箱91输送给燃料导轨90的压力。经由压力传感器60感测燃料箱91中的气体压力。经由压力传感器61感测燃料导轨90中的气体压力。直接气体燃料喷射器80和进气道气体燃料喷射器81可以被控制器独立地控制，以便每个在不同的时间输送不同的流率。
[0022]进气歧管44被示为与可选电子节气门62连通，电子节气门62调整节流板64的位置，以控制从进气口 42到进气歧管44的空气流量。电子节气门62被示为设置在进气歧管44与进气口 42之间。
[0023]响应于控制器12，无分电器点火系统88经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126被显示为耦接至催化转换器70上游的排气歧管48。可替代地，双态排气氧传感器可以替代UEGO传感器126。
[0024]在一个示例中，催化转化器70可以包括多块催化剂砖。在另一示例中，可以使用每个均具有多块砖的多个排放控制装置。在一个示例中，催化转化器70可以是三元型催化剂。
[0025]控制器12在图1中被示为传统的微型计算机，其包括:微处理单元102、输入/输出端口 104、只读存储器106、随机存取存储器108、保活存取器110和传统的数据总线。示出控制器12，其可以接收来自耦接至发动机10的传感器的各种信号，除了之前所讨论的那些信号外，还包括:来自耦接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT);耦接至加速器踏板130用于感测由足部132施加的力的位置传感器134 ;来自耦接至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量；来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量；以及来自传感器58的节气门位置的测量。大气压也可以被感测(传感器未示出)，由控制器12进行处理。在本发明的优选方面，发动机位置传感器118在曲轴的每次旋转产生预定数量的等间距脉冲，根据其可以确定发动机转速(RPM)。
[0026]在一些实施例中，发动机可以被耦接至混合动力车辆中的电动马达/电池系统。混合动力车辆可以具有并联配置、串联配置或其变体或者组合。另外，在一些实施例中，可以采用其他发动机配置，例如柴油发动机。
[0027]在运行期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四个行程循环:循环包括进气行程、压缩行程、膨胀行程和排气行程。一般来说，在进气行程期间，排气门54关闭，而进气门52打开。空气经由进气歧管44引入燃烧室30，并且活塞36移动至汽缸的底部，以便增加燃烧室30内的容积。活塞36靠近汽缸的底部并在其行程结束的位置(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩行程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向汽缸盖移动，以便压缩燃烧室30内空气。活塞36在其行程结束并最靠近汽缸盖的位置(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文中被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在下文中被称为点火的过程中，被喷射的燃料通过已知的点火手段如火花塞92点燃，从而导致燃烧。在膨胀行程期间，膨胀的气体将活塞36推回至BDC。曲轴40将活塞运动转换为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气行程期间，排气门54打开，以便将已燃烧的空气-燃料混合气释放至排气歧管48，并且活塞返回至TDC。注意，上述内容仅作为示例示出，并且进气和排气门打开和/或关闭正时可以改变，诸如以提供正或负气门重叠、进气延迟关闭或各种其他示例。
[0028]图2示出了能够经由双或多燃料导轨而选择性地将气体燃料和液体燃料输送至内燃发动机的多个燃料喷射器的双燃料输送系统的示例实施例。尽管在示例燃料输送系统中示出了双燃料导轨，但在一些实施例中，双燃料输送系统可以具有输送气体和液体燃料的单个燃料导轨。燃料供应系统200包含气体燃料供应系统202、液体燃料供应系统230以及燃料导轨67和90。燃料导轨90将气体燃料供应系统202连接至喷射器81，而燃料导轨67将液体燃料供应系统230连接至喷射器66，其中，作为非限制性示例，喷射器66和81可以将燃料输送至发动机10的不同汽缸。
[0029]气体燃料供应系统202包括气体燃料源，其在该示例实施例为压缩天然气(CNG)。然而，燃料源是非限制性的，并且可以使用不同的燃料源。气体燃料供应系统202包括气体燃料箱91和流量限制阀210 (EFV)0气体燃料箱91可以是加压的气体燃料箱，其在高压下容纳气体燃料，其中“高压”是当气体燃料进入燃料导轨90时，大于液体燃料的压力的压力。压力传感器60可以测量气体燃料箱91内的压力，并且可以将数据通信给电子控制单元(E⑶)250，电子控制单元(E⑶)250可以是控制器12。在一些实施例中，压力传感器60可以被放置在燃料箱91附近，而在其他实施例中压力传感器60可以被附接至燃料箱。压力传感器60可以被进一步耦接至孔205，孔205是在压力传感器被移除的情况下(例如在传感器被替换时)限制泄漏的孔。在一些实施例中，可以根据气体燃料供应系统202内的高压管路压力传感器(例如压力传感器224)推测燃料箱压力。
[0030]流量限制阀210由燃料供应管路215被耦接至气体燃料箱91，燃料供应管路215是高压燃料供应管路。压力传感器224被耦接至燃料供应管路215，并测量高压燃料供应管路内的气体压力。燃料箱91下游的压力调节器86控制输送给燃料导轨90的压力。压力调节器86的下游是燃料供应管路216，燃料供应管路216可以是将高压燃料供应管路215耦接至燃料导轨90的低压燃料管路。因此，压力调节器86将通道分为高压区域和低压区域。在一些实施例中，压力调节器86可以包括在压力调节器86的进口或出口处的螺线管操纵的打开/关闭阀。与高压燃料供应管路215相比，燃料供应管路216是低压管路，然而，例如，在压力调节器86将气体从燃料箱91输送到低压供应管路内之后，燃料供应管路216中的气体压力有时会是相对高的。那么，燃料供应管路216中的气体在已经被喷射到发动机10内之后，燃料供应管路216中的压力可以再次返回至与燃料供应管路215中的压力相比相对低的值。以此方式，随着来自燃料箱91的燃料被喷射到发动机10内，燃料供应管路216中的压力可以接连地上下移动。燃料供应管路216内的是低凝聚式过滤器220，其用于通过当气体燃料流从燃料箱91沿燃料管路向下移动时过滤出碎片微粒和油雾而净化气体燃料。
[0031]流量限制阀210控制来自气体燃料箱91的气体燃料流，并且被耦接至E⑶250。流量限制阀210可以包括自致动的机械EFV222，其中在泄露被修复之后，自致动的机械EFV222可以自动复位。然而，因为流量限制阀210还具有位于管路219中的旁通排放孔229，当流量限制阀210断开时可以存在微小泄漏流。因此，机械EFV可以减少来自燃料箱的燃料流，并不完全切断燃料流。在泄露被修复之后，通过排放孔229的泄漏流对下游体积重新加压,并且因此自动使EFV复位。自动复位的能力使EFV成为自复位类型中的一种。为了管路被重新加压，燃料箱中必须存在足够的气体，以便再充满燃料管路。
[0032]燃料箱阀组件还可以包括电磁阀212，其中电磁阀212被包括并且完全切断气流。如果流量超过表示到发动机的最大可允许燃料流的阈值，流量限制阀切断来自燃料箱的燃料流。因为电磁阀212是机械装置，它具有被设定为当到发动机的燃料流超过允许发动机燃料流速上限时断开的单一设定。在一些实施例中，燃料箱阀组件还可以包括止回阀214，其允许在电磁阀212关闭时补充燃料。在另一示例中实施例，流量限制阀210可以省略止回阀，并且可以是由ECU250控制的电磁阀212。在另一实施例(未示出)中，可以用不同的气体燃料源(诸如加压的液体燃料源)供应气体燃料供应系统202。
[0033]气体燃料供应系统202包括装填容器228，其允许燃料箱91通过燃料管路217重新充满燃料。两个重复的单向止回阀226也被包括在燃料管路217中，以防止气体燃料从燃料供应管路215流至气体燃料系统外部的大气。重复组件被包括，以便在止回阀被保持打开(例如，由于被冻开)的情况下密封气体流体。气体燃料在装填容器228处被添加，并且通过燃料管路217流至燃料供应管路215，并进一步通过燃料管路218，其中单向止回阀214以允许从装填容器228流至气体燃料箱91并防止从气体燃料箱91中流出的方式被定向。
[0034]现在转向液体燃料系统，液体燃料供应系统230包括液体燃料源、阀232、止回阀235和压力释放阀236。在示例实施例中，液体燃料源包括充满液体燃料244的液体燃料箱240、燃料水平传感器246和燃料泵248。液体燃料244可以从进口 234被吸入到燃料泵248内，并且被泵送到供应管路237内。燃料泵248由E⑶250控制。由E⑶250控制的可选高压泵可以被插入在燃料泵248的下游，以增加进入燃料导轨67的液体燃料压力。燃料水平传感器246可以是液体水平传感器，其可以检测燃料箱240中的存储量，并将存储量通信给E⑶250。液体燃料箱240还可以包括通风口，其用于让空气或燃料蒸汽在大气压力下流入或流出燃料箱。
[0035]单向止回阀235存在于液体燃料源与阀232之间，以便当液体燃料被输送至燃料导轨67时防止液体燃料流回到液体燃料源。被连接在液体燃料源与阀232之间的压力释放阀236为被迫离开燃料导轨67的液体燃料提供回流路径。当压力释放阀236的回流路径被引回到图2所示的泵进口时，压力可以在燃料泵248关闭或在部分电压/速度/压力下运转时被释放。然而，在一些实施例中，压力释放阀236的回流路径可以被引回到由液体燃料244指示的燃料箱的内部。在这种配置中，压力释放阀236可以被耦接至电磁阀232进口处的压力。用于压力释放阀236打开的阈值可以大于由于液体燃料源产生的压力，并且小于用于气体喷射的最小压力。当液体燃料从液体燃料源流至燃料导轨67时，压力释放阀236关闭。在示例实施例中，阀232包含浮球阀。浮球阀包含在液体燃料中漂浮但在气体燃料中下沉的球。当浮球阀中的球下沉时，它阻塞了通过阀的路径，因此阀关闭。液体燃料可以流过浮球阀，但气体燃料不能流过浮球阀。在其他实施例中，阀232可以是由ECU250控制的电磁阀。在另一实施例中，阀232可以被合并到供给燃料导轨的单个阀内。在另一实施例中，阀232可以是止回阀，液体燃料蓄积器可以被附接至燃料导轨67，并且压力释放阀236可以被省略。
[0036]在图2中，燃料供应系统200包含具有用于来自供应管路239的液体燃料的进口的燃料导轨67、具有用于来自燃料供应管路216的气体燃料的进口的燃料导轨90、以及用于将燃料导轨的压力通信给ECU250的压力传感器61。燃料导轨通常是管状的，并且因此取决于车辆趋向，燃料导轨优选在每端上具有排出装置，以便能够从燃料导轨排出液体燃料。燃料供应管路216将气体燃料供应系统202的输出连接至燃料导轨90。燃料喷射器81被安装在燃料导轨90的顶部，以便燃料喷射器的进气喷嘴至少部分地面向表面。在一些实施例中，安装在燃料导轨上方的燃料喷射器可以首先使用气体(或蒸汽)燃料，而安装在燃料导轨下方的燃料喷射器首先使用液体燃料。
[0037]当燃料喷射器66正在喷射液体燃料时，燃料泵248和可选高压泵打开，阀232打开，而压力释放阀236和流量限制阀210关闭。液体燃料从液体燃料箱240流入进口 234，并通过供应管路237和239流至燃料导轨67。燃料导轨67充满加压的气体燃料，其可以由燃料喷射器66与接收来自控制器12的信号FPW-2的脉冲宽度成比例地被喷射。
[0038]当燃料喷射器81正在喷射气体燃料时，燃料泵248和可选高压泵可以关闭，阀232关闭，而流量限制阀210打开。气体燃料通过燃料供应管路215和216从气体燃料箱91流入燃料导轨90。燃料导轨90充满加压的气体燃料，其可以由燃料喷射器81与接收来自控制器12的信号FPW-2的脉冲宽度成比例地被喷射。
[0039]为了将从液体燃料转变为气体燃料，燃料泵248和可选燃料泵被禁用，而流量限制阀210打开。在单个燃料导轨被用来喷射两种燃料的一些实施例中，在转变期间，燃料导轨可以同时含有气体燃料和液体燃料。高压气体燃料流入燃料导轨，并上升到燃料导轨的顶部。在燃料导轨顶部的喷射器的位置和定向加速了从液体燃料到气体燃料的转变，因为上升的气体燃料被优先输送至喷射器。气体燃料通过燃料喷射器的喷射甚至可以在燃料导轨被完全抽空液体燃料之前开始。应用高压气体燃料迫使液体燃料通过包含压力释放阀236的路径从燃料导轨流回至液体燃料箱240。但气体燃料到达浮球阀232时，所述转变被完成。当浮球阀232被抽空液体燃料时，浮球阀232密封，从而防止气体燃料进入液体燃料供应系统230。
[0040]相反，在具有单个燃料导轨的示例系统中，为从气体燃料转变为液体燃料，流量限制阀210关闭，而燃料泵248和可选燃料泵打开。随着液体燃料流入燃料导轨，燃料导轨中剩余的气体燃料被输送至喷射器。从燃料导轨中迅速地抽取气体燃料，因为燃料导轨保持与液体燃料相比小质量的气体燃料。
[0041]在上文中参照图2所描述的各种部件可以由E⑶250控制，其中E⑶250包括具有计算机可读指令的控制器12，所述指令用于执行调节车辆系统、多个传感器252以及多个执行器254的程序和子程序。
[0042]图3控制器12如何监测传感器(例如压力传感器60)并读取系统内的确定输送给发动机系统10的燃料量和燃料类型的诊断代码的示例方法300的流程图。在302处，方法300包括监测燃料供应系统200内的传感器的手段。例如，压力传感器60可以测量气体燃料箱91内的压力，而压力传感器224测量高压燃料供应管路215内的压力。这些传感器中的每一个然后均可以将数据通信给控制器12，控制器12可以进一步利用信息来确定高压供应管路中是否存储泄漏。如果检测到泄露，控制器12可以设定表示泄露的诊断代码，并将代码状态存储到用于与车辆乘坐者通信的存储器内。如果在302处未检测到泄露，气体燃料供应系统202可以继续按照指定的运行，并且方法300进入到304。
[0043]在304处，方法300包括利用控制器12确定发动机工况。然后，基于检测到的条件，控制器12能够将气体或者液体燃料或其组合输送至燃料导轨，以便为发动机10提供动力。例如，具有高进气歧管压力的发动机可以指示发动机正在更高的发动机负荷下运行。为了适应发动机负荷，控制器12可以调整响应于发动机进气歧管压力而喷射到发动机进气歧管或汽缸进气道内的气体燃料量，以便提供期望的发动机扭矩。在调整发动机运行之后，方法300可以继续监测发动机系统，并响应于发动机系统内的传感器作出进一步调整。
[0044]图4示出了响应于在气体燃料输送系统中检测到的泄漏而关闭燃料箱阀的示例方法400的流程图。例如，燃料管路泄漏会导致车辆的高压管道回路破坏成为大气压力。因此，当在更高压力下存储的气体燃料流至具有更低压力的泄漏区域时，来自存储燃料箱的燃料流率会增加。尽管存在泄漏，但一些气体燃料仍可以被分配至发动机的喷射器，一些气体燃料也可以从燃料系统中移除。因此，燃料输送系统通常装有流量限制阀，其中当泄漏存在时，该流量限制阀关闭以减少逸出的气流。由于这个原因，在本文中所描述的流量阀包括被耦接至机械流量限制阀的电磁阀，以便在气体燃料系统中检测到泄漏时限制燃料流。
[0045]在402处，气体燃料系统中出现泄露会引起压力差。响应于压力差，气体燃料会从燃料箱中流出，并且由此减少了存储的燃料容纳物的质量。例如，燃料装填容器可能被冻开，如果EFV不断开以限制来自燃料箱的燃料流，这会引起燃料从系统中泄露。响应于系统中的泄漏，方法400包括监测燃料输送系统内的传感器。例如，控制器12可以接收来自燃料导轨内的压力传感器61或位于存储燃料箱附近的压力传感器60的数据。基于所接收的数据，包括微处理器单元和各种存储器单元的控制器12可以基于燃料输送系统中的泄漏被编程以作出调整。
[0046]在404处，方法400包括测量来自燃料箱的燃料流率，并将测量的流率与所选指示系统中的可能泄露的阈值流率进行比较。例如，低压燃料供应管路216中的泄漏会引起由压力传感器61测量的压力降低。该压力的下降会引起燃料喷射器81更长久地保持打开，这反过来会引起压力调节器86通过增加来自燃料箱的燃料流作出响应，以便提升供应给喷射器的燃料的压力。
[0047]在406处，超过阈值的燃料流率会引起流量限制阀猛烈地关闭，这会限制来自燃料箱的燃料流。然后，在408处，响应于由于受限制的气体燃料流而导致的喷射压力的下降，控制器12可以将燃料源切换为液体燃料。如果机械EFV是自致动的(这意味着它能够在泄漏被修复之后自动复位)，阀仍会在断开时具有微小泄漏流。因此，机械EFV可以相当大地减少来自燃料箱的燃料流，并不完全切断燃料流。因此，为了确保不再从存储燃料箱进一步损失燃料，在410处，燃料箱阀和/或调节阀被控制器12关闭。返回至404，如果测量的来自燃料箱的燃料流低于阈值流率，控制器12可以确定燃料输送系统按照设计的运行，并且继续监测燃料系统内的传感器。
[0048]为了确定气体燃料系统中存在泄漏，方法400进一步利用来自系统中的传感器的数据来诊断泄漏。因此，在412处，方法400包括将高压燃料供应管路(Pm)中的压力与燃料箱(PTank)中的气体压力进行比较，以便确定泄漏是否已经出现在高压燃料供应管路中。例如，如果高压燃料管路(例如燃料供应管路215)中的孔漏气，那么，由于一些气体从燃料输送系统中逸出，在燃料箱下游测量的压力会降低。因此，由燃料管路中的压力传感器224测量的压力会大体上低于由压力传感器60测量的燃料箱的压力。如果燃料管路压力Pm保持在第一下限阈值之下，而燃料箱压力h-在上限阈值之上，这样之间的差大于第一差阈值，那么在414处，方法识别燃料供应管路中的泄漏，并在418处将诊断代码设定为指示泄漏。当气体燃料系统中的泄漏被确认时，燃料箱阀和电磁阀可以保持关闭，直至车辆被检修或在一些情况下车辆被再次接通。
[0049]返回至412，如果Pm大体上等于PTank，方法继续监测来自燃料导轨的压力数据，以确定系统中泄漏的存在。因此，在420处，方法400包括将低压燃料管路(Pm)中的压力与经调节的燃料压力设定(Pk一atOT)进行比较。例如，如果低压燃料管路压力Pm与经调节的压力Pk一.之间的差大于第二差阈值，系统中泄漏的存在被确认。此外，如果Pm低于PK_lat?，泄漏可能与例如燃料供应管路216或燃料导轨90中的低压燃料管路隔离。然而，如果Pm大于PKegulatOT，泄漏可能存在于高压区域中。作为一个示例，如果压力调节器膈膜破裂，那么，当气态容纳物流至燃料导轨时，燃料导轨中的压力会增加，这在一些情况下还会引起对喷射器的损坏。因此，方法400还能够被用来减少燃料系统内的损坏。如果燃料管路压力Pm与PK_latOT之间的差保持不变，在414处，方法识别燃料供应管路中的泄漏，并在418处将诊断代码设定为指示泄漏。以与在上文中关于方盒412所描述的相同的方式，当气体燃料系统中的泄漏被确认时，燃料箱阀和电磁阀可以保持关闭直至车辆被检修或被再次接通。
[0050]在420处，如果Pm和Pm分别大体上等于PTank和PKegulatOT，那么，即使EFV被断开，方法400仍可以继续按照设计的运行。方法400提供如下优势，在当系统中实际上不存在泄漏时EFV断开的情况下，泄漏检测系统能够自动复位。
[0051]转向用于排空加压的车载燃料箱的方法，为了使燃料箱变空，控制器12可以包括用于超控所描述的各种安全特征的指令，所述指令响应于泄漏而关闭燃料箱阀。因此，当实际的或推测的燃料箱压力低于阈值燃料箱压力时，仍然能够通过下文中的方法排空燃料箱的容纳物。然而，为了使燃料箱排放干净，燃料导轨压力有时可以降至经调解的压力之下，这为可以将低燃料导轨压力理解为触发电磁阀关闭的泄漏的方法400提出了提出了问题。因此，为了排空燃料箱中的容纳物，控制器12还可以具有超控泄漏检测系统并且保持燃料箱阀打开的能力，这由此允许燃料箱的容纳物以所描述的方式被排空。
[0052]图5示出了当发动机具有进气道气体燃料喷射器而不具有直接气体燃料喷射器时根据图7的方法的模拟的运行顺序。图5的顺序可以由图1的系统根据图7的方法提供。在时间Ttl-T5处示出了竖直标记，以识别顺序期间的感兴趣的特定时间。
[0053]自图5顶部的第一曲线表示发动机进气歧管压力随时间的变化。Y轴线表示发动机进气歧管压力和进气歧管压力沿Y轴线箭头的方向增加。X轴线表示时间，并且时间从图5的左侧向图5的右侧增加。水平标记502表示环境空气压力。超过环境压力的压力在水平标记502之上。低于环境压力的压力在水平标记502之下。
[0054]自图5顶部的第二曲线表示液体燃料喷射量随时间的变化。Y轴线表示喷射至发动机的液体燃料量，并且所喷射的液体燃料量沿Y轴线箭头的方向增加。X轴线表示时间，并且时间从图5的左侧向图5的右侧增加。
[0055]自图5顶部的第三曲线表示经由进气道气体燃料喷射器喷射至发动机的气体燃料喷射量随时间的变化。Y轴线表示经由进气道或中心喷射器喷射的气体燃料量。喷射至发动机的气体燃料量沿Y轴线箭头的方向增加。X轴线表示时间，并且时间从图5的左侧向图5的右侧增加。
[0056]自图5顶部的第四曲线表示进气道气体燃料喷射器停用的状态以及进气道气体燃料喷射器是否被停用。Y轴线表示进气道气体燃料喷射器的运行状态。当信号处在低水平时，进气道气体燃料喷射器被激活。当信号处在更高的水平时，进气道气体燃料喷射器被停用。X轴线表示时间，并且时间从图5的左侧向图5的右侧增加。
[0057]自图5顶部的第五曲线表示气体燃料导轨/存储燃料箱压力随时间的变化。Y轴线表示燃料压力气体燃料存储燃料箱中的燃料压力，并且燃料压力沿Y轴线箭头的方向增力口。X轴线表示时间，并且时间从图5的左侧向图5的右侧增加。水平标记504表示这样的阈值燃料箱压力，其中液体燃料喷射被激活以便在发动机中提供期望的燃烧。在一个示例中，水平标记504表示这样的燃料压力，其中小于期望量的气体燃料流至发动机而非提供期望水平的发动机扭矩的期望量的气体燃料。当气体燃料压力到达X轴线时，气体燃料压力处在环境压力。
[0058]在时间Ttl处，发动机进气歧管压力相对低，指示低发动机负荷。液体燃料喷射量基本为零，并且发动机仅以气体燃料运行，然而发动机可能在更早的时候已经以液体燃料运行(例如，在发动机启动期间)。气体燃料喷射器被激活，如通过气体燃料喷射器停用状态所指示的。存储在气体燃料箱中的气体燃料量处在更高的水平。
[0059]在时间Ttl与时间T1之间，发动机进气歧管压力增加，指示发动机正在更高的发动机负荷下运行。随着发动机进气歧管压力增加，喷射到发动机进气歧管或汽缸进气道内的气体燃料量增加，因此可以提供期望的发动机扭矩。进气道气体燃料喷射器保持激活，并且随着气体燃料被发动机消耗，气体燃料箱中的压力降低。
[0060]在时间T1处，进气歧管压力到达气体燃料喷射器被停用的更高压力。气体燃料喷射器可以被停用，因此当额外的空气被允许流入发动机以与液体燃料混合时，发动机输出可以进一步增加。当进气道或中心气体燃料喷射器被停用时，额外的空气流至发动机，因为进气歧管中的体积未被气体燃料取代。因此，所喷射的液体燃料量在时间T1与时间T2之间增加，以增加发动机输出，从而满足期望的发动机扭矩。当发动机进气歧管压力升高时，气体燃料喷射器可操作，并不处于停用的状态。随着气体燃料被消耗，气体燃料箱压力继续降低。在发动机输出高时的一些情况下，可以输送液体与气体燃料的混合物，以产生期望的发动机扭矩。
[0061]在时间T2处，发动机进气歧管压力降低至气体燃料喷射器输出增加并且液体燃料喷射器被停用的水平。气体燃料喷射器保持激活，并且随着气体燃料被消耗，气体燃料箱压力继续降低。
[0062]在时间T2与时间T3之间，进气歧管压力随着发动机负荷而增加以及降低。响应于驾驶员要求的扭矩，发动机负荷可以增加或减小。气体燃料喷射器保持激活，并且气体燃料被喷射至发动机。随着气体燃料被发动机消耗，存储在气体燃料存储燃料箱中的气体燃料量继续减少。
[0063]在时间T3处，存储在气体燃料箱中的气体燃料的压力降低至小于由水平标记504(例如250psi)所指示的预定阈值燃料箱压力的水平。在低于由水平标记504所指示的阈值燃料箱压力的压力处，小于期望量的燃料可以从气体燃料存储燃料箱流至发动机。由水平标记504所指示的阈值燃料箱压力可以针对不同的工况而变化。例如，随着发动机进气歧管压力增加，由水平标记504所指示的阈值燃料箱压力可以增加。相反，在一些实施例中，当气体燃料箱压力降至由水平标记504所指示的阈值燃料箱压力之下时，燃料导轨压力也可以响应于燃料箱压力的降低而下降。例如，当气体燃料是唯一的燃料源时，燃料导轨压力的下降是由于燃料箱压力的下降而导致的，因为燃料箱压力还对应于高压燃料管路中的压力和喷射压力。
[0064]在时间T3处，进气道或中心气体燃料喷射器保持激活，并且气体燃料继续流至发动机。然而，通过将液体燃料喷射至发动机来增加供应给发动机的气体燃料量。因此，液体燃料喷射器被激活，以便向发动机汽缸供应燃料。以此方式，燃烧稳定性和空燃比控制可以被控制为期望的水平。此外，当进气歧管压力随着发动机负荷的增加而增加时，更少的气体燃料能被引入至发动机进气歧管。因此，随着进气歧管压力增加，作为进入发动机的两种燃料的一部分的液体燃料量增加。当进气歧管压力随着发动机负荷而降低时，更多的气体燃料能够被引入至发动机，并且因此喷射至发动机的液体燃料的比例减小。发动机排气系统中的氧传感器可以被用来纠正液体燃料量，以便当与进入发动机汽缸的空气混合时，气体与液体燃料的组合混合物提供期望的空气-燃料混合气。随着气体燃料被消耗被发动机消耗，存储在气体存储燃料箱中的气体燃料的压力继续降低。
[0065]在时间T4处，发动机进气歧管压力增加至大于环境空气压力的水平，并且因此进气道或中心气体燃料喷射器被停用，以及到发动机内的气体燃料流暂时停止。停用气体燃料喷射器降低了环境空气在进气歧管压力高时进入气体存储燃料箱的可能性。以此方式，可以防止空气在更高的进气歧管压力以及更低的存储燃料箱压力下进入存储燃料箱。当压缩机给进入发动机的空气加压时，进气歧管压力可以到达高于环境压力的压力。
[0066]在时间T4之后不久，发动机进气歧管压力降低至小于环境压力的水平，并且气体燃料喷射器被重新激活。因为进气歧管压力低于环境压力，发动机进气歧管可以辅助气体燃料从存储燃料箱到发动机的流动。因此，在通过发动机进气歧管中的低压提供的辅助下，可以降低气体存储燃料箱中的燃料压力。随着气体燃料量继续减少，液体燃料喷射器继续为发动机提供燃料。
[0067]在时间T5处，气体存储燃料箱中的压力被降低至环境压力，并且气体燃料喷射器被停用，以便防止环境空气进入气体存储燃料箱。另外，当气体燃料箱的压力到达环境压力时停用气体燃料喷射器防止了真空在气体存储燃料箱中形成，因此未在大气与气体燃料箱之间引起流动。在时间T5之后仅液体燃料喷射器向发动机提供燃料，并且液体燃料量与能够以发动机进气歧管压力的形式反映的发动机负荷有关。在其他示例中，如果需要，气体存储燃料箱可以被减少至预定的真空。以此方式，气体燃料箱中的压力可以被降低，以便气体存储燃料箱中的大体上所有燃料都可以被用来提供使发动机运行的能量。另外，以此方式提供了仅利用气体燃料使发动机运转到仅利用液体燃料使发动机运转之间的平滑的运转转变。
[0068]现在参照图6，示出了根据图7的方法的第二模拟的运行顺序。图6的顺序包括类似于在图5中示出的那些的曲线。因此，为了简便起见，省略了类似曲线的描述。描述了附图之间的差异。图6的顺序可以由图1的系统根据图7的方法提供。在时间Ttl-T6处示出了竖直标记，以识别顺序期间的感兴趣的特定时间。
[0069]图6中的示例与图5中的示例不同在于发动机具有直接喷射的气体燃料。如果喷射在进气门关闭之后发生，那么直接喷射需要相当高的喷射压力，因此在燃料箱中留下比可能在燃料补充期间期望的更多的压力。这个示例将燃料供给从IVC之后的直接气体喷射转变为IVC之前的直接喷射，然后之后可能是PFI或CFI。由于遇到气体燃料输送限制，通过液体燃料来增加气体燃料。另外，可以改变进气门正时，以增加发动机真空，因此实现气体燃料箱的进一步排空。
[0070]自图6顶部的第三曲线示出了经由第一气体直接燃料喷射器喷射到发动机的汽缸内的气体燃料量。Y轴线表示经由气体直接燃料喷射器喷射至发动机的气体燃料量。气体燃料量沿Y线轴箭头的方向增加。X轴线表示时间，并且时间从图6的左侧向图6的右侧增加。
[0071]自图6顶部的第四曲线示出了经由第二气体进气道或中心燃料喷射器喷射至发动机进气系统内的气体燃料量。Y轴线表示经由气体进气道或中心燃料喷射器喷射至发动机的气体燃料量。气体燃料量沿Y轴线箭头的方向增加。X轴线表示时间，并且时间从图6的左侧向图6的右侧增加。
[0072]自图6顶部的第五曲线表示指示气体燃料喷射器停用的信号。当信号处在中等水平时，直接气体燃料喷射器被停用。当信号处在更高的水平时，直接气体燃料喷射器和进气道或中心燃料气体喷射器都被停用。当信号处在更低的水平时，直接气体燃料喷射器和进气道或中心燃气体料喷射器都被激活，但不必喷射气体燃料。
[0073]水平标记602表示环境压力。在水平标记602之上的压力高于环境压力。在水平标记602之下的压力低于环境压力。水平标记604表示第一阈值燃料箱压力，其中调整发动机运行，以便继续允许直接气体燃料喷射器继续将气体燃料喷射至汽缸。水平标记606表示第二阈值燃料箱压力，其中直接气体燃料喷射器被停用。水平标记608表示第三阈值燃料箱压力，其中当通过进气道或中心燃料喷射器的气流减慢但继续时，液体燃料的喷射开始。
[0074]在时间Ttl处，进气歧管压力低，指示发动机正在低负荷下运行。液体燃料喷射器不将燃料喷射至发动机，并且既不是进气道气体燃料喷射器也不是中心气体燃料喷射器。直接气体燃料喷射器正在向发动机提供燃料，并且气体存储燃料箱中的压力相对高。
[0075]在时间Ttl与时间T1之间，发动机进气歧管压力随着发动机负荷而增加以及降低。直接气体燃料喷射器在压缩行程期间允许到发动机的直接喷射的压力下输送燃料。进入发动机的空气可以经由压缩机被压缩。接收气体燃料的汽缸的进气门可以在此时间内以上止点进气行程的曲轴角度+20打开。随着发动机继续运行，气体燃料箱中的压力降低。
[0076]在时间T1处，气体存储燃料箱中的压力到达第一阈值燃料箱压力，并且调整发动机运行，以便允许通过直接气体燃料喷射器的燃料喷射继续。在一个示例中，当汽缸中的压力更低时，燃料喷射正时从在压缩行程期间移动至在进气行程期间。因此，燃料继续流过直接气体燃料喷射器。另外，进气门打开时间可以被延迟至晚于上止点进气行程之后的曲轴角度20，以便在燃料喷射期间降低汽缸中的压力。
[0077]在时间T2处，气体存储燃料箱中的压力到达第二阈值燃料箱压力，其中直接气体燃料喷射器被停用，并且燃料开始流过进气道或中心气体燃料喷射器。由于进气歧管真空低，通过中心气体燃料喷射器的气体燃料喷射开始进一步排空存储燃料箱。在时间T2与T3之间，气体燃料继续通过中心或进气道气体燃料喷射器排空。
[0078]在时间T3处，气体存储燃料箱中的压力到达第三阈值燃料箱压力，其中液体燃料喷射器开始将液体燃料喷射至发动机，以便当气体存储燃料箱中可能存在不足的压力时促进稳定的燃烧，从而使发动机以驾驶员所期望的扭矩运行。气体燃料还继续以更低的速率流至发动机，从而进一步排空气体存储燃料箱。
[0079]在时间T4与时间T5之间，进气歧管压力增加至大于环境压力的水平。进气道或中心气体燃料喷射器被暂时停用，并且到发动机的气体燃料流被停止。到发动机的气体燃料喷射在时间T5之后继续。
[0080]在时间T6处，气体存储燃料箱中的压力到达环境压力，并且直接和进气道气体燃料喷射器都被停用。基于发动机负荷，继续将液体燃料喷射至发动机。
[0081]因此，在一些示例中，直接和进气道气体燃料喷射器都可以被运行，以排空气体燃料存储燃料箱。尽管图5和图6提到了气体燃料喷射器，但该描述不限于气体燃料，并且可应用其他气体(诸如一氧化二氮)。
[0082]现在参照图7，示出了用于排空加压的燃料箱的示例方法的流程图。该方法可以作为可执行指令被存储在图1所示的控制器和系统中的非临时性存储器中。该方法可以提供图5和图6的顺序。
[0083]在740处，方法700包括响应于气体燃料系统中的泄漏而确定诊断代码是否已经被设定的手段。如果控制器12确定指示泄露的诊断代码被设定，那么还可以关闭流量限制阀，以限制来自燃料存储燃料箱的气流。因为气流被切断，方法700还包括使燃料输送系统以缺省模式运行的手段，所述缺省模式在742处指出。当以缺省模式运行时，控制器12打开燃料泵248，从而将液体燃料244从液体燃料箱240输送至燃料导轨67，以便为发动机10提供动力。返回至740，如果控制器12确定指示泄露的诊断代码未被设定，燃料供应系统200可以继续按照设计的运行，并且基于燃料箱91中剩下的气体燃料量的和驾驶员要求的扭矩输送燃料。
[0084]在702处，方法700确定发动机工况。发动机工况可以包括但不限于发动机转速、发动机负荷、气体燃料压力、环境温度和发动机冷却液温度。在发动机工况被确定之后，方法700进入到704。
[0085]在704处，方法700判断发动机是否包括直接气体燃料喷射器。发动机燃料喷射器配置可以被存储在存储器中。如果方法700判断发动机包括直接气体燃料喷射器，回答是“是”，并且方法700进入到706。否则，回答是“否”，并且方法700进入到720。
[0086]在706处，方法700判断气体燃料的压力是否大于第一阈值燃料箱压力。如果方法700判断气体燃料压力大于第一阈值燃料箱压力，回答是“是”，并且方法700进入到714。否则，回答是“否”，并且方法700进入到708。可以感测气体存储燃料箱内或沿存储燃料箱与发动机之间的管道或通道的气体燃料压力。在一个示例中，确定燃料导轨内的压力调节器下游位置处的气体燃料压力。
[0087]在714处，方法700经由通过直接气体燃料喷射器喷射气体燃料而使发动机运行。直接气体燃料喷射器在至少一部分压缩行程期间喷射气体燃料；然而，气体燃料喷射的发生可以在进气行程末(例如，下止点进气行程之前的20度曲轴角度)开始。进气门正时也被设定为基础气门正时，其中进气门打开上止点进气行程的+20度曲轴角度。在气体燃料喷射时间被确定以及被输送之后，方法700进入到716。
[0088]在716处，方法700停用液体燃料喷射(例如，汽油燃料喷射)。液体燃料喷射被停用，以便节省液体燃料。在一个示例中，对于冷启动发动机，可以节省液体燃料。因此，发动机可以以使用液体燃料开始，然后转变为仅利用气体燃料进行运行。在液体燃料的喷射被停用之后，方法700进入到退出。
[0089]在708处，方法700调整直接气体燃料喷射，以便在汽缸的进气行程期间喷射大部分的气体燃料。例如，可以在汽缸的进气行程期间喷射在汽缸循环期间喷射的气体燃料的80%。此外，因为气体燃料取代了来自一部分汽缸体积的新鲜空气，同时进气门是打开的，所以在此模式下，发动机扭矩量可以被限制为小于扭矩的阈值量。如果驾驶员要求的扭矩大于阈值发动机扭矩，液体燃料的喷射可以被激活，以提供所期望的驾驶员扭矩。此外，在一个示例中，进气门打开(IV0)时间被调整为在进气行程末(例如，被延迟直至至少晚于上止点进气行程之后的曲轴角度20)。在其他示例中，IVO可以被延迟晚于上止点进气行程之后的曲轴角度90。在直接气体燃料喷射正时以及进气门正时被调整之后，方法700进入到710。
[0090]在710处，方法700判断气体燃料压力是否大于第二阈值燃料箱压力。如果是这样的话，回答是“是”，并且方法700进入到退出，并且直接喷射燃料，以及根据708调整进气门正时。否则，回答是“否”，并且方法700进入到712。
[0091]在712处，方法700停用直接气体燃料喷射器，并且气体燃料直接到发动机汽缸内喷射停止。可以通过直接命令直接气体燃料喷射器关闭来停用直接气体燃料喷射器。在直接气体燃料喷射器被停用，方法700进入到720。
[0092]在720处，当进气道或中心气体燃料喷射可用时，方法700激活进气道或中心喷射的气体燃料喷射。进气道或中心气体燃料喷射可用于如图1中所示的液体和直接气体燃料喷射。另外，燃料喷射系统可以包括进气道或中心气体燃料喷射和液体燃料喷射，而不包括直接气体燃料喷射。在进气道或中心气体燃料喷射器被激活之后，方法700进入到722。
[0093]在722处，方法700判断气体燃料存储燃料箱中或燃料导轨中的气体燃料压力是否大于第三阈值燃料箱压力。如果是这样的话，回答是“是”，并且方法700进入到724。如果不是这样的话，回答是“否”，并且方法700进入到726。
[0094]在724处，方法700基于发动机工况(例如，发动机转速与负荷)经由进气道或中心燃料喷射器喷射气体燃料。另外，发动机气门正时可以被设定为基础气门正时，其中进气门在上止点进气行程的曲轴角度+20内打开。在一些示例中，当驾驶员要求的扭矩大于阈值时，液体燃料喷射可以被激活，以便发动机可以满足驾驶员要求的扭矩。在进气道或中心气体燃料喷射器根据发动机工况向发动机供应气体燃料之后，方法700进入到退出。
[0095]在726处，方法700激活液体燃料喷射，并调整期望的排气λ值。排气λ值为通过化学计量空燃比提供的氧浓度除以通过期望的或实际的空燃比提供的氧浓度。因此，当λ大于I时，发动机空气-燃料混合气为稀，而当λ小于I时，发动机空气-燃料混合气为浓。经由排气系统中的氧传感器提供λ值的反馈。在一个示例中，根据气体燃料压力和喷射时间估计进入汽缸的气体燃料量。如果存在到汽缸的气体燃料流不足以提供期望水平的发动机扭矩，则喷射液体燃料以及气体燃料，以满足期望的发动机扭矩。例如，如果期望的发动机扭矩为200N-m，而所喷射的气体燃料量能够提供60N-m，则液体燃料喷射器被打开，以提供140N-m的扭矩。经由调节节气门的位置或气门正时来调整发动机空气量，以提供期望的λ值。因此，当发动机进气歧管压力由于发动机负荷的增加而增加时，气体燃料流减少，而液体燃料流增加。另外，当发动机进气歧管压力由于发动机负荷的减小而降低时，输送给发动机的液体燃料相对于提供给发动机的总燃料量的比例减小。在气体和液体燃料量被提供之火，方法700进入到728。
[0096]在728处，方法700判断歧管绝对压力(MAP)是否大于存储燃料箱中或燃料导轨中的气体燃料压力。如果是这样的话，回答是“是”，并且方法700进入到732。否则，回答是“否”，并且方法700进入到730。
[0097]在730处，方法700判断存储燃料箱或燃料导轨中的气体燃料压力是否在环境压力的阈值压力内。例如，方法700判断存储燃料箱中的压力是否在大气压力I巴内。如果气体燃料压力在环境压力的阈值压力内，方法700进入到732。否则，方法700进入到退出。
[0098]在732处，方法700停用到发动机的气体燃料喷射。可以通过简单地命令气体燃料喷射器为关闭状态来停用气体燃料喷射。气体燃料喷射器可以被停用，直至气体燃料箱被补充燃料。在气体燃料喷射被停用之后，方法700退出。
[0099]以此方式，方法700可以经由直接喷射器开始气体燃料喷射，并且经由进气道或中心喷射器转变为喷射气体燃料。另外，当气体燃料存储燃料箱中的压力小于阈值燃料箱压力时，方法700可以停用所有气体燃料喷射器。以此方式，可以调整发动机和气体燃料喷射器运行，以降低气体燃料存储燃料箱中的压力量和气体燃料量。
[0100]因此，图7的方法提供了一种用于排空燃料箱的方法，其包含:当气体燃料的压力大于阈值燃料箱压力时，仅向发动机供应气体燃料；以及当气体燃料的压力小于阈值燃料箱压力时，供应气体燃料和液体燃料。以此方式，当从气体燃料存储燃料箱中抽出额外的气体时，发动机可以继续运行并提供扭矩。该方法还包含，当发动机进气歧管压力大于环境压力时，停用以气体燃料供应的燃料喷射器。
[0101]在另一示例中，该方法还包含，当气体燃料的压力大体上处在环境压力时，停用以气体燃料供应的燃料喷射器。该方法还包括，其中以气体燃料供应的燃料喷射器将气体燃料喷射到进气歧管内。该方法包括，其中气体燃料的压力是存储燃料箱内的气体燃料的压力。该方法还包括，其中气体燃料的压力是存储燃料箱与发动机之间的通道内的气体燃料的压力。
[0102]在另一示例中，图7的方法提供了一种用于排空燃料箱的方法，其包含:经由燃料箱向发动机供应气体燃料；当气体燃料的压力大于第一阈值燃料箱压力时，在第一情况下使发动机以气体燃料和第一气门正时运行；以及当气体燃料的压力小于第一阈值燃料箱压力时，在第一情况下使发动机以气体燃料和第二气门正时运转。以此方式，能够调整进气门正时，以增加汽缸中的真空量，由此引起从气体存储燃料箱到发动机的流动。
[0103]该方法包括，其中第一情况是发动机转速与负荷。该方法还包括，其中与当进气门在气体燃料的压力大于第一阈值燃料箱压力时打开相比，发动机的进气门相对于当气体燃料的压力小于第一阈值燃料箱压力时曲轴位置更迟地打开。该方法还包含，当气体燃料的压力小于第一阈值燃料箱压力时，在汽缸的进气行程期间将气体燃料喷射至发动机的汽缸。该方法还包含，当气体燃料的压力大于第一阈值燃料箱压力时，在汽缸的压缩行程期间将气体燃料喷射至发动机的汽缸。该方法还包含，经由喷射器将气体燃料直接喷射到发动机的汽缸内，以及当燃料箱中的压力基本处在环境压力时停用喷射器。
[0104]在另一示例中，图7的方法提供了一种用于排空燃料箱的方法，其包含:经由燃料箱向发动机供应气体燃料；当气体燃料的压力大于第一阈值燃料箱压力时，使发动机以第一气体燃料喷射器运行；以及当气体燃料的压力小于第一阈值燃料箱压力时，使发动机以第二气体燃料喷射器运行。该方法包括，其中第一气体燃料喷射器将气体燃料直接喷射到汽缸内，而第二气体燃料喷射器将气体燃料喷射到进气歧管内。该方法还包括，其中当气体燃料的压力小于第一阈值燃料箱压力时，停用第一气体燃料喷射器。该方法还包括，其中当气体燃料的压力基本为环境压力时，停用第二气体燃料喷射器。
[0105]在另一示例中，该方法还包含，当气体燃料的压力小于第二阈值燃料箱压力时，激活液体燃料喷射器。该方法还包含，响应于氧传感器的输出，通过调整液体燃料喷射器的喷射正时来调整发动机空燃比。该方法还包含，响应于在第一气体燃料喷射器被激活而第二气体燃料喷射器未被激活时的气体燃料的压力，延迟发动机的进气门的打开正时。该方法还包含，当进气歧管的压力大于环境压力时，停用第二气体燃料喷射器。尽管一些示例描述了喷射气体燃料，但应当理解，也可以喷射不包含燃料的其他气体，如在本文中所描述的。
[0106]在此结束本说明书。本领域技术人员阅读本说明书将会想到不违背本发明的精神和范围的许多变化和修改。例如，以天然气、汽油、柴油或可替代的燃料配置运行的13、14、
I5、V6、V8、VlO和V12发动机可以利用本说明书以受益。
【权利要求】
1.一种方法，其包括: 将燃料箱压力与燃料导轨压力和燃料管路压力中的一个或更多个进行比较，以及 响应于如下条件的一个或更多个关闭燃料箱阀:低于下限阈值的燃料管路压力和高于上限阈值的燃料箱压力；并且所述燃料导轨压力与经调节的压力之间的差超过第二阈值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中高压传感器被放置在存储燃料箱附近，以测量所述燃料箱压力。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述高压传感器被附接至所述存储燃料箱。
4.根据权利要求1所述的方法，其中在存储燃料箱与发动机之间的通道内测量气体燃料压力。
5.根据权利要求4所述的方法，其中在燃料导轨内测量气体燃料压力。
6.根据权利要求4所述的方法，其中在燃料管路内测量气体燃料压力。
7.根据权利要求4所述的方法，其中所述存储燃料箱与发动机之间的所述通道中的压力调节器将所述通道分为高压区域和低压区域。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述燃料导轨和燃料管路中的至少一个中的低压与所述存储燃料箱中的高压指示泄露。
9.根据权利要求8所述的方法，其中响应于所述燃料导轨和燃料管路中的至少一个中的泄露，而关闭燃料箱阀。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述燃料箱阀包括电磁阀和机械流量限制阀，所述电磁阀和机械流量限制阀响应于检测到的泄露而关闭。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述机械流量限制阀是自致动的，并且响应于泄露而关闭，以至少部分地限制来自所述存储燃料箱的气体的流量。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述电磁阀响应于泄露而关闭，以完全地限制来自所述存储燃料箱的所述气体的流量。
13.一种方法，其包括: 当气体燃料箱压力高时，通过向发动机仅供应气体燃料来排空燃料箱，而当所述气体燃料箱压力低时，供应所述气体燃料和液体燃料；以及 响应于所述气体燃料箱阀下游的低压和高燃料箱压力，通过关闭气体燃料箱阀来超控所述排空。
14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括，当发动机进气歧管压力大于环境压力时，停用以所述气体燃料供应的燃料喷射器，所述超控进一步包括切换燃料源。
15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括，当所述气体燃料的压力基本处在环境压力时，停用以所述气体燃料供应的燃料喷射器。
16.根据权利要求15所述的方法，其中以气体燃料供应的所述燃料喷射器将所述气体燃料喷射到进气歧管内。
17.一种用于排空燃料箱的方法，其包括: 经由燃料箱向发动机供应气体燃料； 当所述气体燃料的压力大于第一阈值时，在第一情况下使发动机以所述气体燃料和第一气门正时运行； 当所述气体燃料的所述压力小于所述第一阈值时，在所述第一情况下使所述发动机以所述气体燃料和第二气门正时运行；以及 基于过高的气体燃料箱压力和不足的气体导轨压力，超控所述供应。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述第一情况是发动机转速与负荷，并且其中所述超控包括关闭气体燃料箱阀，所述过高的气体燃料箱压力基于气体燃料箱压力传感器。
19.根据权利要求17所述的方法，其中与当所述气体燃料的所述压力大于所述第一阈值时所述进气门打开时间相比，当所述气体燃料的所述压力小于所述第一阈值时所述发动机的所述进气门相对于曲轴位置更迟地打开。
20.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括，当所述气体燃料的所述压力小于所述第一阈值时，在所述 汽缸的进气行程期间将所述气体燃料喷射至所述发动机的汽缸。
【文档编号】F02D41/22GK104047739SQ201410098727
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月17日 优先权日:2013年3月15日
【发明者】R·D·皮尔西弗 申请人:福特环球技术公司