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(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CN105697160A(43)申请公布日2016.06.22(21)申请号201510919826.2(22)申请日2015.12.11(30)优先权数据14/567,4182014.12.11US(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F·L·克拉克B·G·格雷戈里(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.F02D19/08(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称用于增加气体燃料置换的系统和方法(57)摘要一种用于增加气体燃料置换的系统和方法。一种用于多燃料内燃发动机的燃料控制系统包括与发动机的每个缸相联的至少一个缸压力传感器。数据收集模块可被构造成接收来自至少一个缸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。比较模块可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参考燃烧参数值比较以确定其之间的任何差别,其中预定参考燃烧参数值对于每个缸来说都是相同的。过程控制模块可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参考燃烧参数值之间的任何差别。CN105697160ACN105697160A权利要求书1/2页1.一种用于具有一个或多个缸的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参考燃烧参数值比较以确定其之间的任何差别,其中预定参考燃烧参数值对于每个缸来说都是相同的;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参考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参考燃烧参数值。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参考燃烧参数值是与多燃料内燃发动机相关联的燃烧参数值,多燃料内燃发动机使用比多燃料内燃发动机当前使用的气体燃料的百分比高的气体燃料百分比。4.根据权利要求3所述的控制系统,其中,来自记忆存储装置的预定参考燃烧参数值是与多燃料内燃发动机相关联的燃烧参数值,多燃料内燃发动机使用的气体燃料与液体燃料比提供总燃料成本减小、排放减小中的一种或多种,同时始终满足发动机的功率输出需求和将发动机上的应力维持在可接受阈值水平以下。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参考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,预定参考燃烧参数值是与多燃料内燃发动机相关联的燃烧参数值,多燃料内燃发动机使用的气体燃料与液体燃料比提供总燃料成本减小、排放减小中的一种或多种,同时始终满足发动机的功率输出需求和将发动机上的应力维持在可接受阈值水平以下。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参考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与预定参数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参考燃烧参数值,计算模块被构造成从与多燃料内燃发动机相关联的理论、经验和历史数据中的至少一个计算预定参考燃烧参数值,多燃料内燃发动机使用的气体燃料与液体燃料比提供总燃料成本减小、排放减小中的一种或多种,同时始终满足发动机的功率输出需求和将发动机上的应力维持在可接受阈值水平以下。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:2CN105697160A权利要求书2/2页多个缸;实时缸压力传感器,其与多个缸的每个相联;液体燃料喷射系统;气体燃料喷射