发明名称 供火星塞点火内燃机用之气态燃料直接喷注燃料系统及其控制方法
摘要 一种供具有可供燃烧空气进入至引擎内之进气口的火星塞点火内燃机引擎使用的气态燃料直接喷注燃料系统,该直接喷注系统至少包括有一个可将气态燃料直接喷注至燃烧室内的燃烧喷注器,以及一种用以将气态燃料供应至燃料喷注器内的装置,该燃料喷注器可将一定量的气态燃料喷注至燃烧室内,其中至少在其某些运转状况下,气态燃料之喷注作业是在进气口关闭后才启动的,且其中气态燃料之喷注作业是在引擎的压缩行程大致上完成之前结束的。
申请公布号 TW338089 申请公布日期 1998.08.11
申请号 TW085110099 申请日期 1996.10.19
申请人 轨道动力机()专卖有限公司 发明人 史提夫R.艾伦;雷蒙德J.赫尔
分类号 F02M57/00 主分类号 F02M57/00
代理机构 代理人 康伟言 台北巿南京东路三段二四八号七楼;恽轶群 台北巿松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种供火星塞点火内燃机用之气态燃料直接喷注燃料系统,该火星塞点火内燃机具有可供燃烧空气进入至引擎内之进气口,该直接喷注系统至少包括有一个可将气态燃料直接喷注至燃烧室内的燃料喷注器,以及一种用以将气态燃料供应至燃料喷注器内的装置,该燃料喷注器可将一定量的气态燃料喷注至燃烧室内,其中至少在其某些运转状况下,气态燃料之喷注作业是在进气口关闭后才启动的,且其中气态燃料之喷注作业是在引擎的压缩行程大致上完成之前结束的。2.如申请专利范围第1项之燃料系统,包括有一种用以控制燃料喷注器的控制装置,该燃料喷注器可以量控输送至燃烧室内的气态燃料之量。3.如申请专利范围第2项之燃料系统,其中该控制装置可以操作负载需求的函数关系来控制燃料喷注器的开启时间长度,该控制装置可以提供所需要的作业参数给该燃料喷注器。4.如申请专利范围第3项之燃料系统,其中该操作者负载需求是以引擎之油门加速踏板的位移量之函数关系来加以决定的。5.如申请专利范围第3或4项之燃料系统,其中该控制装置包括有至少一个查询图表,以决定燃料喷注器所需要的作业参数。6.如申请专利范围第2项之燃料系统,其中该控制装置系以操作者速度需求的函数关系来控制燃料喷注器之开启时间长度,该控制装置可提供所需要的作业参数给该燃料喷注器。7.如申请专利范围第6项之燃料系统,其中该操作者速度需求是以引擎之油门加速踏板的位移量之函数关系来加以决定的。8.如申请专利范围第7项之燃料系统,其中该燃料喷注器是以一种闭路速度控制策略来加以控制的,其中该燃料喷注器的作动是以至少是操作者速度需求信号与实际引擎速度间之差値的函数关系来加以控制的,而引擎速度可提供反馈信号给该控制装置。9.如申请专利范围第6.7或8项之燃料系统,其中该用以控制燃料喷注器作动的控制装置之输出信号是操作者速度需求与引擎实际速度间之差値大小的函数,且其中该差値的增加会造成燃料喷注器控制参数之变化量的增加。10.如申请专利范围第6.7或8项之燃料系统,其中该控制装置的输出信号是操作者速度需求之变化率大小的函数,以使得该变化率的增加会使该燃料喷注器控制参数的变仳率增加。11.如申请专利范围第2项之燃料系统,其中该控制装置是用来控制在气态燃料的供应压力与在喷注过程中燃烧室内之压力间的横跨燃料喷注器的压力差。12.如申请专利范围第11项之燃料系统,其中该燃料喷注器的作动是控制成能使横跨该燃料喷注器之压力差在引擎的至少二种不同运转状况间会有相当的差异。13.如申请专利范围第1项之燃料系统,进一步包括有燃料供应装置,用以储存和供应气态燃料。14.如申请专利范围第13项之燃料系统,其中由该燃料供应装置所供应的气态燃料之压力系未加以调节过的。15.如申请专利范围第2项之燃料系统,其中该控制装置可感测出自该控制装置传送一控制信号至该燃料喷注器以开启该燃料喷注器的动作与实际感测到之喷注器开启动作二者间的时间延滞。16.如申请专利范围第15项之燃料系统,其中该燃料喷注器是由电磁开关启动的,而该控制装置可感测到该喷注器所吸入之电流或电压的变仳,因之而可决定该延滞时间。17.如申请专利范围第2项之燃料系统,其中该控制装置可将该引擎操控成在点火之前,在燃烧室内会存在着一种层流状燃料注入物。18.如申请专利范围第1项之燃料系统,其中该燃料喷注器包活有至少一个碰触区域,且其中至少将润滑剂和清洁添加剂中之至少一者供应至该至少一个的碰触区域内。19.如申请专利范围第18项之燃料系统,其中该燃料喷注器包括有一气门头和一气门座,且其中至少将润滑剂和清洁添加剂中之至少一者供应至位在气门头与气门座间的碰触区域内。20.如申请专利范围第18或19项之燃料系统,其中该燃料喷注器是由一个具有可移动电枢的电磁开关总成加以启动的,该燃料喷注器进一步包括有抵靠装置,用以限定该电枢的移动,其中至少将润滑剂和清洁添加剂中之一者供至位在该电枢与该抵靠装置间的碰触区域内。21.如申请专利范围第18项之燃料系统,其中至少将润滑剂和清洁添加剂中之一者供应至该燃料喷注器上游侧的气态燃料内。22.如申请专利范围第18项之燃料系统,其中该供应引擎的燃料供应装置包括有一流量控制阀,用以控制燃料之供应至燃料喷注器内。23.如申请专利范围第22项之燃料系统,其中该流量控制阀是由一致动装置加以启动的,且其中该流量控制阀包括有润滑剂供应装置,该致动装置系操控该润滑剂供应装置的润滑剂泵打装置。24.如申请专利范围第23项之燃料系统,其中该致动装置是机电式电磁开关型式者。25.如申请专利范围第23项之燃料系统,其中该致动装置是气动式致动器。26.如申请专利范围第23.24或25项之燃料系统,其中该流量控制阀可用以调节气态燃料的压力。27.如申请专利范围第26项之燃料系统,其中该气态燃料的压力是在380kPa和1.2MPa之间,较佳约450kPa。28.如申请专利范围第13项之燃料系统,其中该燃料供应装置包括有一燃料箱,该燃料箱内的压力是该气态燃料的蒸气压。29.如申请专利范围第28项之燃料系统,其中该供应至引擎内的气态燃料的供应压力是该气态燃料的蒸气压。30.如申请专利范围第28项之燃料系统,其中该气态燃料是液化石油气(LPG)。31.如申请专利范围第28.29或30项之燃料系统,包括有加热装置,用以加热位在该燃料箱内的气态燃料。32.如申请专利范围第31项之燃料系统,其中该燃料箱包括有一种可使该燃料箱之表面对体积比成为最大的装置。33.如申请专利范围第32项之燃料系统,其中该装置包括有设置在该燃料箱外部的鳍片。34.如申请专利范围第31项之燃料系统,其中该加热装置包括有一个相当小的补助储存装置,连接至该燃料箱上,以及一种用以加热该补助储存装置的装置。35.如申请专利范围第31项之燃料系统,包括有连接装置,设置在该燃料箱与该喷注器之间,以及一种用以加热该连接装置的装置。36.如申请专利范围第1项之燃料系统,其中该喷注作业是限制成在该引擎循环周期的180BTDC和45BTDC之间。37.如申请专利范围第1项之燃料系统,其中该气态燃料是在非常高压力的状态下加以储存的,而该用以减少气态燃料压力的调节作业可提供能供引擎运转所需的有用的功。38.如申请专利范围第37项之燃料系统,进一步包括有一轮机装置。39.如申请专利范围第1项之燃料系统,其中该气态燃料直接喷注系统是一混用燃料系统的一部份,而该系统可在气态与液体燃料之间切换。40.一种用以控制供火星塞点火内燃机用之气态燃料直接喷注系统的方法,该火星塞点火内燃机具有可供燃烧空气进入至引擎燃烧室内之进气口,该直接喷注系统至少具有一个可供将气态燃料直接喷注至燃烧室内的燃料喷注器,以及一种用以将气态燃料供应至该燃料喷注器内的装置,该燃料喷注器可将一定量的气态燃料喷注至燃烧室内,该方法包括有至少在引擎是在低于其最大负载作业状况下运转的某些点时,在进气口关闭后才启动气态燃料之喷注作业,且在引擎的压缩行程大致上完成之前即结束气态燃料之喷注作业。41.如申请专利范围第40项之方法,包括有藉着在喷注作业过程中改变该燃料喷注器相对于引擎循环的关闭时间,以量控输送至燃烧室的气态燃料。42.如申请专利范围第41项之方法,包括有将该燃料喷注器的整个开启时间长度保持大致上为定値。43.如申请专利范围第41或42项之方法,包括有在燃烧室内之压力在引擎循环中显着升高之后结束该喷注作业。44.如申请专利范围第43项之方法,包括有在燃烧室的进气口和排气口关闭后才结束喷注作业。45.如申请专利范围第40.41或42项之方法,包括有在引擎的压缩行程中在燃烧室的压力有任何的显着增高之前结束该喷注作业。46.如申请专利范围第40项之方法,当该引擎在怠速状态下,包括有在引擎循环中的预定点处开始开启该燃料喷注器,并将该燃料喷注器的开启时间长度维持成至少大致上是固定的,以使得该燃料喷注器之关闭动作是在燃烧室内之压力开始显着升高之后进行的。47.如申请专利范围第46项之方法,包括有在燃烧室的进气口和出气口关闭后才关闭该燃料喷注器。48.如申请专利范围第40项之方法,包括有藉着选择至少一个燃烧室以供进行初始点火、以预定的方式开启该至少一个之燃烧室内的燃料喷注器,和以预定之方式来点燃该至少一个燃烧室的火星塞以使该燃烧室的活塞能移动通过其动力行程的至少一部份等来控制该引擎之启动。49.一种供火星塞点火内燃机用之气态燃料直接喷注燃料系统,该直接喷注系统包括有至少一个用以将气态燃料直接喷注至燃烧室内的燃料喷注器,以及一种用以将气态燃料供应至该燃料喷注器的装置,藉着开启该燃料喷注器一段给定的时间长度,其可将一定量的气态燃料喷注至燃烧室内,其中至少在其某些运转状况下,其喷注时段的长度在时间领域内是大致上固定的,且不会因引擎速度上的给定变化而改变。50.一种供火星塞点火内燃机用之气态燃料直接喷注燃料系统,该直接喷注系统至少包括有一个用以将气态燃料直接喷注进入燃烧室内的燃料喷注器,并设有控制装置,可依据操作者需求而控制注入引擎内的燃料量,而该操作者需求是以速度需求値的形式提供的。图式简单说明:第一图是使用在二行程内燃机内之本发明气态燃料直接喷注系统的示意图。第二图是根据本发明之燃料箱的另一种实施例。第三图是第一图中所示之系统内的燃料喷注器之喷注时间的图形。第四图是使用在四行程内燃机内之本发明气态燃料直接喷注系统的示意图。
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