用于增加燃料变化容忍度的系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105697174A(43)申请公布日2016.06.22(21)申请号201510920593.8(22)申请日2015.12.11(30)优先权数据14/567,3502014.12.11US(71)申请人卡特彼勒公司地址美国伊利诺伊州(72)发明人M·L·耶格尔(74)专利代理机构北京市金杜律师事务所11256代理人苏娟(51)Int.Cl.F02D41/30(2006.01)F02P5/15(2006.01)F02D37/02(2006.01)F02D19/06(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称用于增加燃料变化容忍度的系统和方法(57)摘要一种用于多燃料内燃发动机的燃料控制系统可包括与发动机的缸相联的缸压力传感器。数据收集模块可接收来自缸压力传感器的实时缸压力测量值并由实时缸压力测量值计算实际燃烧参数值。比较模块可接收来自数据收集模块的计算的实际燃烧参数值并将计算的实际燃烧参数值与理论燃烧参数值比较以确定其之间的任何差别，其中理论燃烧参数值独立于基于实时传感器测量值的任何实际燃烧参数值导出。过程控制模块可控制至少两种不同类型燃料的燃料喷射以减小计算的实际燃烧参数值和理论燃烧参数值之间的任何差别。CN105697174ACN105697174A权利要求书1/2页1.一种用于多燃料内燃发动机的控制系统，包括：至少一个缸压力传感器，其与发动机的每个缸相联；数据收集模块，其被构造成接收来自至少一个缸压力传感器的每个的实时缸压力测量值并由实时缸压力测量值计算一个或多个实际燃烧参数值；比较模块，其被构造成接收来自数据收集模块的计算的一个或多个实际燃烧参数值，并将每个缸的计算的一个或多个实际燃烧参数值与预定理论燃烧参数值比较，以确定其之间的任何差别，其中预定理论燃烧参数值独立于基于实时传感器测量值的任何实际燃烧参数值导出；以及过程控制模块，其被构造成控制供应到每个缸的至少两种不同类型的燃料的燃料喷射以减小每个缸的计算的实际燃烧参数值与预定理论燃烧参数值之间的任何差别。2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，比较模块还被构造成接收来自记忆存储装置的预定理论燃烧参数值。3.根据权利要求2所述的控制系统，其中，来自记忆存储装置的预定理论燃烧参数值是基于理论功率输出的燃烧参数值，该理论功率输出能够由多燃料内燃发动机通过与发动机正在燃烧的相同类型和数量的燃料产生并保持在发动机的许可应力极限内。4.根据权利要求2所述的控制系统，其中，来自记忆存储装置的预定理论燃烧参数值是基于理论排放量的燃烧参数值，该理论排放量能够由多燃料内燃发动机通过与发动机正在燃烧的相同类型和数量的燃料产生。5.根据权利要求1所述的控制系统，其中，计算的一个或多个实际燃烧参数值和预定理论燃烧参数值包括峰值缸压力、指示平均有效压力(IMEP)、最大释放热量、燃烧起始的曲轴角度、燃烧中间的曲轴角度以及多燃料内燃发动机的每个缸的入口或出口阀的打开或关闭的曲轴角度中的一种或多种。6.根据权利要求5所述的控制系统，其中，预定理论燃烧参数值是基于理论功率输出的燃烧参数值，该理论功率输出能够由多燃料内燃发动机通过与发动机正在燃烧的相同类型和数量的燃料产生。7.根据权利要求1所述的控制系统，其中，过程控制模块还被构造成控制至少两种不同类型的燃料的燃料喷射和至少两种不同类型的燃料的点燃中的一种或多种的正时。8.根据权利要求1所述的控制系统，还包括数据收集模块，其被构造成由过程控制模块控制至少两种不同类型的燃料的燃料喷射之后获得的新的实时缸压力测量值重新计算一个或多个实际燃烧参数值，以减小每个缸的计算的实际燃烧参数值和预定理论燃烧参数值之间的任何差别，通过数据收集模块的重新计算以闭环过程继续，直到计算的实际燃烧参数值和预定理论燃烧参数值之间的差别小于预定阈值。9.根据权利要求1所述的控制系统，其中，比较模块还被构造成接收来自计算模块的预定理论燃烧参数值，计算模块被构造成使用已知的基于发动机的物理参数的基于物理的计算、燃料类型的化学特性和多燃料内燃发动机使用的每种类型燃料的燃烧过程的已知热力学计算预定理论燃烧参数值。10.一种以组合液体和气体燃料模式操作的多燃料内燃发动机，包括：多个缸；实时缸压力传感器，其与多个缸的每个相联；2CN105697174A权利要求书2/2页液体燃料喷射系统；气体燃料喷射系统；以及控制系统，包括：数据收集模块，其被构造成接收来自每个缸压力传感器的实时缸压力测量值，并由实时缸压力测量值计算一个或多个实际燃烧参数值；比较模块，其被构造成接收来自数据收集模块的计算的一个或多个实际燃烧参数值，并将每个缸的计算的一个或多个实际燃烧参数值与预定理论燃烧参数值比较，以确定其