用于檢測液體燃料泄漏到氣體燃料軌內(nèi)的設(shè)備和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開用于檢測液體燃料泄漏到氣體燃料軌內(nèi)的設(shè)備和方法。具體地，公開了用于檢測液體燃料泄漏到用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的雙燃料系統(tǒng)的氣體燃料軌內(nèi)的方法和系統(tǒng)。該方法和系統(tǒng)包括從控制器發(fā)送噴射信號(hào)至燃料噴射器并隨后將氣體燃料和液體燃料噴射到氣缸內(nèi)用于燃燒。氣體軌中的壓力檢測在噴射事件之后的預(yù)定時(shí)間段內(nèi)氣體軌中的壓力?？刂破鳒y量在噴射事件之后的預(yù)定時(shí)間段內(nèi)氣體軌中的壓力波動(dòng)。如果氣體軌中的壓力波動(dòng)超出預(yù)定量，則控制器被程序化為采取至少一種緩解動(dòng)作以阻止或限制對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的損傷。
【專利說明】用于檢測液體燃料泄漏到氣體燃料軌內(nèi)的設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明整體上涉及雙燃料共軌系統(tǒng)，更具體地，涉及一種包括解決液體燃料泄漏到系統(tǒng)的氣體燃料側(cè)內(nèi)的策略的僅柴油操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]柴油發(fā)動(dòng)機(jī)是壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的最普遍類型。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)將燃料直接引入燃燒室。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)是非常高效的，因?yàn)樗鼈兲峁└邏嚎s比而沒有爆震，爆震是燃料混合物在燃燒室內(nèi)過早爆燃。由于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)將燃料直接引入燃燒室，燃料噴射壓力必須比燃燒室內(nèi)的壓力大。對(duì)于諸如柴油的液體燃料，壓力必須顯著更高，使得燃料被霧化用于高效燃燒。
[0003]柴油發(fā)動(dòng)機(jī)由于其功率、性能、效率和可靠性的極好結(jié)合而備受產(chǎn)業(yè)青睞。例如，與汽油燃料火花點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)相比，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的操作成本通常低很多，尤其在使用大量燃料的商業(yè)應(yīng)用中。但是，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)缺點(diǎn)是污染，諸如顆粒物質(zhì)(煤煙)和NOX氣體，其受到日益嚴(yán)格的監(jiān)管，要求NOX排放物隨著時(shí)間逐漸減少。為了遵守這些日益嚴(yán)格的監(jiān)管，發(fā)動(dòng)機(jī)制造商開發(fā)催化轉(zhuǎn)化器和其它后處理裝置，用以從柴油排氣流移除污染物。
[0004]還引入對(duì)柴油燃料的改進(jìn)，以減少柴油燃料中硫的量，從而防止硫使催化轉(zhuǎn)化器的催化劑活性減低并且減少空氣污染。還進(jìn)行研究以例如通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制策略細(xì)化以改進(jìn)燃燒效率，從而減少發(fā)動(dòng)機(jī)排放。但是，這些方式中的大多數(shù)都增加發(fā)動(dòng)機(jī)的資金成本和/或運(yùn)行成本。
[0005]其它最近的開發(fā)涉及用諸如像天然氣、甲烷、丁烷、丙烷、氫氣及其混合物的更清潔的燃燒氣體燃料替代一些柴油燃料。由于氣體燃料通常與柴油燃料不在相同溫度和壓力下自動(dòng)點(diǎn)燃，因此少量的先導(dǎo)柴油燃料能夠被引入燃燒室內(nèi)以自動(dòng)點(diǎn)燃并觸發(fā)氣體燃料的點(diǎn)燃。用于消耗車輛車載的氣體燃料的另一種方式涉及在相對(duì)低的壓力下將氣體燃料引入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管內(nèi)。但是，這種方式已經(jīng)無法與當(dāng)前可獲得的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和效率相匹配，尤其在高的氣體柴油比的情況下。因此，已經(jīng)開發(fā)了燃料噴射器，其向燃燒室提供柴油燃料和氣體燃料的同時(shí)輸送，其中，柴油用作先導(dǎo)燃料。
[0006]例如，美國專利7627416似乎教導(dǎo)了一種雙燃料共軌系統(tǒng)，其中，液體柴油燃料和天然氣燃料均從與每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸相關(guān)聯(lián)的單個(gè)燃料噴射器噴射。該參考文獻(xiàn)認(rèn)識(shí)到可能存在由于天然氣燃料供應(yīng)耗盡或者可能在系統(tǒng)的天然氣部分中出現(xiàn)一些故障而使得發(fā)動(dòng)機(jī)必須僅以液體柴油燃料運(yùn)行的情況。但是，該參考文獻(xiàn)未認(rèn)識(shí)到的一個(gè)問題是柴油或液體燃料移往氣體燃料輸送系統(tǒng)或氣體軌內(nèi)。如果液體燃料移往或泄漏到氣體軌內(nèi)，氣體與液體燃料比改變，發(fā)動(dòng)機(jī)性能受損害并且可能損傷發(fā)動(dòng)機(jī)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]因此，需要一種用于檢測液體燃料何時(shí)泄漏或移往氣體軌內(nèi)的方法和系統(tǒng)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的操作能夠改變?yōu)榫徑饣蜃柚箵p傷并且/或者使得操作員能夠注意到這種問題存在。[0008]一方面，公開一種用于檢測液體燃料泄漏到用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的雙燃料系統(tǒng)的氣體軌內(nèi)的方法。該方法可以包括從控制器發(fā)送噴射信號(hào)至燃料噴射器并將氣體燃料和液體燃料噴射到氣缸內(nèi)用于燃燒。該方法還可以包括檢測在噴射事件之后的預(yù)定時(shí)間段內(nèi)氣體軌中的壓力。該方法還可以包括測量在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)氣體軌中的壓力波動(dòng)，并且如果氣體軌中的壓力波動(dòng)超出預(yù)定量，該方法還可以包括采取至少一種緩解動(dòng)作。
[0009]另一方面，公開一種用于檢測液體燃料泄漏到雙燃料內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體燃料供應(yīng)內(nèi)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括聯(lián)接至壓力傳感器的氣體軌。該氣體軌還可以與燃料噴射器的氣體噴嘴室連通，用于將氣體燃料輸送至氣體噴嘴室。該系統(tǒng)還可以包括與燃料噴射器的液體噴嘴室連通的液體軌，用于將液體燃料輸送至液體燃料室。另外，該系統(tǒng)可以包括連結(jié)至壓力傳感器的控制器。該控制器可以具有被程序化為接收來自壓力傳感器的信號(hào)并確定氣體軌中的壓力是否波動(dòng)超出預(yù)定量的存儲(chǔ)器。該存儲(chǔ)器還可以被程序化為在氣體軌中的壓力波動(dòng)超出預(yù)定量時(shí)啟動(dòng)緩解動(dòng)作。
[0010]還公開一種車輛，該車輛可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括多個(gè)氣缸和多個(gè)燃料噴射器。每個(gè)氣缸可以與燃料噴射器之一連通。每個(gè)燃料噴射器可以包括液體噴嘴室和氣體噴嘴室，用于分別將液體燃料和氣體燃料同時(shí)噴射到其各自的氣缸內(nèi)。每個(gè)燃料噴射器還可以與氣體軌和液體軌連通。氣體軌可以用于將氣體燃料從氣態(tài)燃料箱輸送至多個(gè)燃料噴射器。液體軌可以用于將液體燃料從液體燃料箱輸送至多個(gè)燃料噴射器。氣體軌可以聯(lián)接至壓力傳感器。壓力傳感器可以連結(jié)至控制器?？刂破骺梢跃哂斜怀绦蚧癁榻邮諄碜詨毫鞲衅鞯男盘?hào)并確定氣體軌中的壓力是否波動(dòng)超出預(yù)定量的存儲(chǔ)器。該存儲(chǔ)器還可以被程序化為在氣體軌中的壓力波動(dòng)超出預(yù)定量時(shí)啟動(dòng)緩解動(dòng)作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明的雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。
[0012]圖2是發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的一部分的剖面立體圖，其被示出為顯示一個(gè)套筒組件、公開的燃料噴射器以及發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的結(jié)構(gòu)。
[0013]圖3是經(jīng)過圖2中所示的同軸套筒組件的側(cè)面剖視圖。
[0014]圖4-9是經(jīng)過公開的燃料噴射器的剖視圖。
[0015]圖10用圖表表在氣體軌中沒有液體與在氣體軌中有液體的情況下，由噴射事件產(chǎn)生的壓力波或波動(dòng)的差別。
【具體實(shí)施方式】
[0016]首先參照?qǐng)D1-3，雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)20可以包括安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)缸體22的雙燃料共軌系統(tǒng)21，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體22可以限定多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸23。每個(gè)氣缸23可以包括燃料噴射器24，燃料噴射器24被定位成直接噴射到每個(gè)其各自的氣缸23內(nèi)。氣體燃料共軌25和液體燃料共軌26可以流體地連接至每個(gè)燃料噴射器25，并且由此流體地連接至每個(gè)氣缸23。
[0017]氣體燃料共軌25可以與歧管27連通，歧管27可以與隔離閥28連通。在氣體燃料壓力降至不希望的水平并且發(fā)動(dòng)機(jī)20必須轉(zhuǎn)換成發(fā)動(dòng)機(jī)20僅以液體燃料運(yùn)行的“跛行回家”模式的情況下，隔離閥28可以用于關(guān)閉氣體燃料供應(yīng)。隔離閥28可以連接至燃料調(diào)節(jié)模塊29，燃料調(diào)節(jié)模塊29可以與隔離閥28連結(jié)至控制器31?？刂破?1可以是發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM)。過濾器32、蓄能器33、泵35和加壓低溫氣體燃料箱36可以設(shè)置在調(diào)節(jié)模塊29的上游。燃料箱36可以裝備有卸壓閥37。控制器31還可以連結(jié)至監(jiān)控氣體軌25中的壓力的氣體燃料軌壓力傳感器38。
[0018]液體燃料共軌26也可以與歧管27連通，歧管27可以與高壓燃料泵41連通。燃料泵41可以連結(jié)至控制器31并且還可以設(shè)置在過濾器42的上游或下游。在圖1中所示的實(shí)施方式中，泵41從液體燃料箱43抽吸液體燃料并且在將液體燃料輸送至歧管27和液體燃料共軌26之前經(jīng)過過濾器42。
[0019]控制器31可以以已知方式控制每個(gè)燃料噴射器24、隔離閥28、燃料調(diào)節(jié)模塊29和泵41。氣體燃料泵35可以是單向可變排量低溫泵，而液體燃料泵41可以是單向可變排量液壓泵。燃料調(diào)節(jié)模塊29可以用于控制氣體燃料到氣體燃料共軌25的供應(yīng)和壓力。
[0020]轉(zhuǎn)向圖1-3，顯示氣缸23聯(lián)接至燃料噴射器24，燃料噴射器24可以聯(lián)接至同軸套筒組件44。如圖1中所示，每個(gè)氣缸23可以與其自身的套筒組件44相聯(lián)，并且如圖1-2中所示，每個(gè)套筒組件44可以包括塊體(block) 45。轉(zhuǎn)向圖3，同軸套筒組件44可以包括與每個(gè)燃料噴射器25的公共錐形座48密封接觸的內(nèi)套筒46和外套筒47 (還參照?qǐng)D2)。同軸套筒組件44的塊體45可以通過氣體燃料軌25和液體燃料軌26聯(lián)接在一起。如圖2中所示，塊體45還可以與燃料調(diào)節(jié)模塊29連通。在這里將注意到，氣體燃料軌25和液體燃料軌26不必為整體結(jié)構(gòu)，而是可以是在各個(gè)塊體45處聯(lián)接在一起的區(qū)段。
[0021]每個(gè)同軸套筒組件44的每個(gè)塊體45可以限定一區(qū)段氣體共軌25，該區(qū)段可以垂直于內(nèi)套筒46的軸線51取向。氣體燃料通道52的一端在氣體燃料共軌25處開口、行進(jìn)經(jīng)過止回閥53、在內(nèi)套筒46和外套筒47之間經(jīng)過、之后在其另一端處通入燃料噴射器24的氣體燃料入口 54。因此，一區(qū)段氣體燃料軌25位于內(nèi)套筒46和外套筒47之間。塊體45中的每個(gè)還限定一區(qū)段液體燃料共軌26。液體燃料通道55的一端在液體共軌26處開口，并且可以在其相對(duì)端處通入燃料噴射器24的液體燃料入口 56。
[0022]參照?qǐng)D4-9并且主要參照?qǐng)D4，公開的燃料噴射器24可以包括噴嘴本體57，噴嘴本體57限定氣體噴嘴出口 58和液體噴嘴出口 61。噴射器24可以包括聯(lián)接到噴嘴本體57的噴射器本體63，噴射器本體63限定液體排放出口 62和氣體排放出口 60。噴射器本體63還可以限定氣體燃料入口 54和液體燃料入口 56，從圖3中能夠看到，氣體燃料入口 54和液體燃料入口 56通過燃料噴射器24的公共座48打開。氣體燃料入口 54和液體燃料入口56也在圖6-9中示出。
[0023]返回圖4，噴射器本體63可以包括分別通過板59與氣體止回閥66和液體止回閥72的閉合液壓表面67、73限定的氣體控制室64和液體控制室65。閉合液壓表面67暴露于氣體控制室64中的流體(氣體)壓力。氣體止回閥66能夠在與氣體座68接觸以流體地阻擋從氣體燃料入口 54 (圖3和圖6-9)到氣體噴嘴出口 58的流動(dòng)的閉合位置(如圖4_9中所示)和不與氣體座68接觸以將氣體燃料入口 54 (圖3和圖6-9)流體地連接至氣體噴嘴出口 58的打開位置(未示出)之間運(yùn)動(dòng)。
[0024]液體止回閥72具有暴露于液體控制室65中的流體壓力的閉合液壓表面73 (圖4)。液體止回閥72也能夠在與液體座74接觸以流體地阻擋液體燃料入口 56到液體噴嘴出口 61的閉合位置(如圖4-9中所示)和不與液體座74接觸以將液體燃料入口 56經(jīng)由液體供應(yīng)通道75 (圖4中不可見，但在圖5-9中顯示)流體地連接至液體噴嘴出口 61的打開位置之間運(yùn)動(dòng)。
[0025]因此，通過氣體止回閥66的運(yùn)動(dòng)有利于氣體燃料(例如，天然氣)經(jīng)過氣體噴嘴出口 58到氣缸23的噴射，同時(shí)通過液體止回閥72的運(yùn)動(dòng)有利于液體燃料(例如，柴油)經(jīng)過液體噴嘴出口 61的噴射。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可能期望氣體噴嘴出口 58和液體噴嘴出口 61均包括以本領(lǐng)域熟知的方式圍繞各自的中心線布置的若干噴嘴出口。但是，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，氣體噴嘴出口 58和液體噴嘴出口 61均可以包括少至一個(gè)噴嘴出口或者任意布置的任意數(shù)量的噴嘴出口。
[0026]氣體控制閥77可以定位在噴射器本體63中，并且可以在打開位置和與座78接觸的閉合位置之間軸向地運(yùn)動(dòng)，在該打開位置，如圖5-7和9中所示，氣體控制室64經(jīng)由控制通道76流體地連接至氣體排放出口 60，在該閉合位置，氣體控制室64與氣體排放出口 60被流體地阻隔。當(dāng)在打開位置中氣體控制室64流體地連接至氣體排放出口 60時(shí)，氣體控制室64中的壓力下降、釋放閉合液壓表面67上的壓力以允許氣體止回閥66在彈簧或偏置元件69的輔助下提升，從而有利于氣體燃料(例如，天然氣)經(jīng)過氣體噴射出口 58的噴射。
[0027]液體控制閥81可以定位在噴射器本體63中，并且能夠在與座82接觸的閉合位置和不與座82接觸的打開位置之間軸向地運(yùn)動(dòng)，在該閉合位置，如圖4中所示，使得液體控制室65與液體排放出口 62被流體地阻隔，在該打開位置，如圖4-5中所示，液體控制室65經(jīng)由液體控制通道93流體地連接至液體排放出口 62。當(dāng)液體控制室65流體地連接至液體排放出口 62時(shí)，作用在閉合液壓表面73上的流體壓力被釋放以允許液體止回閥72提升至打開位置，從而有利于液體燃料(例如，柴油)經(jīng)過液體噴嘴出口 61的噴射。
[0028]在圖示的實(shí)施方式中，氣體控制閥構(gòu)件77和液體控制閥構(gòu)件81可以分別通過氣體電致動(dòng)器83和液體電致動(dòng)器84運(yùn)動(dòng)至它們各自的閉合位置和打開位置之一。通過彈簧或偏置構(gòu)件85可以將控制閥77、81偏置到它們的閉合位置。液體電樞86可以附接至與液體控制閥81接觸的推動(dòng)器87。通過彈簧85可以將液體電樞86、推動(dòng)器87和液體控制閥81偏置到顯示為與座82接觸的位置。因此，液體電樞86能夠被認(rèn)為是可操作地聯(lián)接以使液體控制閥81運(yùn)動(dòng)。類似地，氣體電樞88可以被可操作地聯(lián)接以經(jīng)由推動(dòng)器91使氣體控制閥77運(yùn)動(dòng)。公共的定子92使液體電樞86與氣體電樞88分離。
[0029]液體控制閥81可以分別在其打開位置和閉合位置與座82接觸和不與座82接觸。同樣地，氣體控制閥77可以分別在其閉合位置和打開位置與座78接觸和不與座78接觸。液體控制閥81可以響應(yīng)于安裝在公共的定子92中的液體致動(dòng)器84的去激勵(lì)而聯(lián)接為與液體電樞86 —起運(yùn)動(dòng)。當(dāng)液體致動(dòng)器84被激勵(lì)時(shí)，電樞86和推動(dòng)器87被向上提升(或移至圖4-9中的右側(cè))，由此允許控制通道93 (圖4-5)中的高壓推動(dòng)液體控制閥81不與座82接觸，從而將液體控制室65流體地連接至排放出口 62。
[0030]氣體噴嘴室94可以經(jīng)由通道71 (參照?qǐng)D6-9)流體地連接至氣體燃料入口 54。液體噴嘴室96可以經(jīng)由液體燃料供應(yīng)通道75 (參照?qǐng)D5-9)流體地連接至液體燃料入口 56。在常規(guī)操作模式過程中，從液體噴嘴室96到氣體噴嘴室94內(nèi)可能出現(xiàn)一定量的液體燃料泄漏。但是，大量泄漏可能導(dǎo)致對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)20及其各種部件的損壞。一方面，一種用于確定這種泄漏何時(shí)出現(xiàn)的方法可以包括如圖10中所示并在下面討論的檢測氣體共軌25中的壓力波動(dòng)。
[0031]雙燃料共軌燃料系統(tǒng)還可以具有單一燃料操作模式，其中，只利用液體柴油燃料向發(fā)動(dòng)機(jī)20供以動(dòng)力。該操作模式可以被稱為“跛行回家”模式，因?yàn)樵摬僮髂Ｊ娇赡軆H在氣體燃料系統(tǒng)中存在一些故障時(shí)是優(yōu)選的。故障可以包括諸如卸壓閥37、泵35、換熱器34、過濾器32、燃料調(diào)節(jié)模塊29或隔離閥28的氣體供應(yīng)壓力控制裝置中的一個(gè)或多個(gè)失靈。失靈也可以簡單地涉及箱36中缺乏充足的氣體燃料來繼續(xù)以常規(guī)模式操作。當(dāng)以跛行回家模式操作時(shí)，控制器31可以使液體軌26保持在高壓(例如，80MPa)，而可以允許氣體軌25中的壓力衰減并可能緩慢地降低至大氣壓力。
[0032]在跛行回家模式過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)20作為常規(guī)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)操作，其中，液體柴油燃料以充足的量且在定時(shí)通過液體噴嘴出口 61噴射以壓縮點(diǎn)燃液體燃料。另一方面，在常規(guī)操作模式過程中，可能期望通過液體噴嘴出口 61的相對(duì)少的先導(dǎo)液體噴射被壓縮點(diǎn)燃，以點(diǎn)燃通過氣體噴嘴出口 58噴射的更大充量的氣體燃料，從而以常規(guī)操作模式向發(fā)動(dòng)機(jī)20供以動(dòng)力。與在液體燃料和氣體燃料之間的壓差較小的常規(guī)操作模式相反，由于在跛行回家操作模式過程中在液體燃料和氣體燃料之間存在較高壓差，預(yù)期從上液體噴嘴室102到氣體噴嘴室94的液體燃料泄漏更多。
[0033]再參照?qǐng)D1，雖然不是必須的，雙燃料共軌系統(tǒng)30還可以包括可操作地定位在燃料調(diào)節(jié)模塊29和歧管27之間的電子控制的隔離閥28。隔離閥28可以被朝向閉合位置機(jī)械地偏置，但能夠響應(yīng)于來自控制器31的控制信號(hào)運(yùn)動(dòng)到打開位置。當(dāng)雙燃料共軌燃料系統(tǒng)21以常規(guī)模式操作時(shí)，電子控制器31可以將隔離閥28保持在打開位置。但是，在系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為跛行回家操作模式的情況下，電子控制器31可以關(guān)閉隔離閥28，以將氣體供應(yīng)與可以進(jìn)入雙燃料共軌系統(tǒng)21的氣體側(cè)的任何泄漏的液體燃料流體地隔離。作為一種替代方案，可以采用機(jī)械止回閥來使氣體供應(yīng)與雙燃料共軌系統(tǒng)21隔離。
[0034]轉(zhuǎn)向圖10，線95表示在正常操作過程中氣體共軌25中的壓力。但是，線97表示當(dāng)出現(xiàn)液體燃料到氣體共軌25內(nèi)的顯著泄漏時(shí)氣體共軌25中的壓力。如上面注意到的，這種泄漏可能主要出現(xiàn)在液體噴嘴室102和氣體噴嘴室94之間。相應(yīng)地，如線97所示對(duì)氣體共軌25中的壓力峰值和下降的檢測提供用于檢測正在出現(xiàn)或最近已經(jīng)出現(xiàn)液體燃料泄漏到氣體共軌25內(nèi)的方式。讀者將注意到氣體軌25中的峰值和下降可能在由控制器31發(fā)送噴射信號(hào)(如線98指示)之后出現(xiàn)。波的大小可以指示泄漏到氣體軌25內(nèi)的液體燃料的量。
[0035]另外，從液體噴嘴室96到氣體噴嘴室94的泄漏可能是液體燃料泄漏到氣體軌25內(nèi)的主要位置，公開的噴射器24和與公開的噴射器24的設(shè)計(jì)不同的其它燃料噴射器的其它區(qū)域可以是這種泄漏的來源，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠檢查燃料噴射器設(shè)計(jì)并確定這種泄漏可能出現(xiàn)的位置。
[0036]工業(yè)實(shí)用性
[0037]公開一種用于檢測從液體軌26到氣體軌25的液體燃料泄漏的系統(tǒng)和方法。當(dāng)這種泄漏出現(xiàn)時(shí)，氣體軌25中的壓力將波動(dòng)，并且這種波動(dòng)能夠通過氣體軌壓力傳感器38檢測并可以通信至控制器31。氣體軌壓力傳感器38可以與控制器31連續(xù)或定期通信。
[0038]因此，公開一種雙燃料系統(tǒng)，其能夠:(I)監(jiān)控氣體軌25中的壓力；(2)評(píng)估在噴射之后氣體軌25中的壓力波，以確定氣體軌25中是否存在液體燃料；以及(3)采取一種或多種緩解動(dòng)作。檢測氣體軌25中的液體燃料或柴油將允許發(fā)動(dòng)機(jī)控制器31采取以下緩解動(dòng)作中的任意一種或多種，諸如:(1)進(jìn)入診斷模式以確定泄漏位置；(2)進(jìn)入僅液體燃料或柴油操作模式；(3)減少輸送至受影響氣缸的燃料，以防止或減小發(fā)動(dòng)機(jī)損傷；(4)降低發(fā)動(dòng)機(jī)額定值或減小發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出以防止發(fā)動(dòng)機(jī)損傷；和/或(5)通知操作員存在問題。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，控制器31也可以被程序化為采取其它校正動(dòng)作。
【權(quán)利要求】
1.一種用于檢測液體燃料泄漏到用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的雙燃料系統(tǒng)的氣體軌內(nèi)的方法，所述方法包括: 從控制器發(fā)送噴射信號(hào)至燃料噴射器； 將氣體燃料和液體燃料噴射到氣缸內(nèi)用于燃燒； 檢測在噴射之后的預(yù)定時(shí)間段內(nèi)氣體軌中的壓力； 測量在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)氣體軌中的壓力波動(dòng)；以及 如果氣體軌中的壓力波動(dòng)超出預(yù)定量，則采取至少一種緩解動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述至少一種緩解動(dòng)作包括確定液體燃料泄漏到氣體軌內(nèi)的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述至少一種緩解動(dòng)作包括進(jìn)入僅液體燃料操作模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，僅液體燃料操作模式的進(jìn)入包括關(guān)閉設(shè)置在氣體燃料箱和氣體軌之間的隔離閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述至少一種緩解動(dòng)作包括減小發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述至少一種緩解動(dòng)作包括向操作員發(fā)送指示失靈的信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述至少一種緩解動(dòng)作包括向操作員發(fā)送指示出現(xiàn)了液體燃料泄漏到氣體軌內(nèi)的信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，氣體燃料是液化天然氣(LNG)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，液體燃料是柴油。
10.一種用于檢測液體燃料泄漏到雙燃料內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體燃料供應(yīng)內(nèi)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 氣體軌，所述氣體軌聯(lián)接至壓力傳感器，所述氣體軌與燃料噴射器的氣體噴嘴室連通，用于將氣體燃料輸送至氣體噴嘴室； 液體軌，其與燃料噴射器的液體噴嘴室連通，用于將液體燃料輸送至液體燃料室； 連結(jié)至壓力傳感器的控制器，所述控制器具有被程序化為接收來自壓力傳感器的信號(hào)并確定氣體軌中的壓力是否波動(dòng)超出預(yù)定量的存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器還被程序化為在氣體軌中的壓力波動(dòng)超出預(yù)定量時(shí)啟動(dòng)緩解動(dòng)作。
【文檔編號(hào)】F02M43/00GK104005892SQ201410067234
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月27日
【發(fā)明者】C·A·布朗, M·A·布朗, S·T·格蘭特, D·R·帕克特 申請(qǐng)人:卡特彼勒公司