用于双燃料发动机的可变气体置换及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103403323A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103403323103403323A(43)申请公布日2013.11.20(21)申请号201280009916.2(51)Int.Cl.(22)申请日2012.02.21F02D19/06(2006.01)F02D19/08(2006.01)(30)优先权数据F02M37/00(2006.01)13/031,8452011.02.22USF02D29/06(2006.01)(85)PCT申请进入国家阶段日2013.08.21(86)PCT申请的申请数据PCT/US2012/0258962012.02.21(87)PCT申请的公布数据WO2012/115941EN2012.08.30(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·威利(74)专利代理机构北京市金杜律师事务所11256代理人苏娟尹景娟权权利要求书1页利要求书1页说明书7页说明书7页附图3页附图3页(54)发明名称用于双燃料发动机的可变气体置换及方法(57)摘要一种具有连接到从动装置的内燃发动机的系统包括主燃料供应装置和副燃料供应装置。主燃料供应传感器能够提供指示通过主燃料供应装置向发动机供应主燃料的速率的主燃料供应信号。副燃料供应传感器能够提供指示通过副燃料供应装置向发动机供应副燃料的速率的副燃料供应信号。功率输出传感器测量指示从动装置的功率输出的参数并且提供功率输出信号。电子控制器接收主燃料供应信号、副燃料供应信号和功率输出信号，并且基于主燃料供应信号、副燃料供应信号和功率输出信号确定副燃料的特征。CN103403323ACN10342ACN103403323A权利要求书1/1页1.一种包括连接到从动装置(104)的内燃发动机(100)的系统，包括：连接到发动机并且包括主燃料供应传感器(142)的主燃料供应装置(130)，主燃料供应传感器能够提供指示通过主燃料供应装置向发动机供应主燃料的速率的主燃料供应信号(208)；连接到发动机并且包括副燃料供应传感器(144)的副燃料供应装置(115)，副燃料供应传感器能够提供指示通过副燃料供应装置向发动机供应副燃料的速率的副燃料供应信号(210)；连接到从动装置并且包括功率输出传感器(140)的功率输出装置(102)，功率输出传感器能够测量指示从动装置的功率输出的至少一个参数并且提供功率输出信号(206)；与发动机和从动装置可操作地相联的电子控制器(105)，电子控制器设置成接收主燃料供应信号、副燃料供应信号和功率输出信号，其中，电子控制器能够基于主燃料供应信号、副燃料供应信号和功率输出信号确定副燃料(214)的至少一个特征。2.根据权利要求1所述的系统，其中，当发动机和从动装置中的至少一个以预定状态(304)操作时并且当主燃料的至少一个特征已知时，电子控制器能够进行副燃料的至少一个特征的确定。3.根据权利要求1所述的系统，其中，从动装置是电功率发电机，功率输出传感器是电压表和电流表中的至少一个。4.根据权利要求1所述的系统，其中，主燃料是柴油燃料，副燃料是天然气。5.根据权利要求4所述的系统，其中，副燃料的至少一个特征包括气体热值和甲烷值中的至少一个。6.根据权利要求1所述的系统，其中，电子控制器还能够基于副燃料的至少一个特征确定副燃料置换主燃料的容许置换率。7.根据权利要求1所述的系统，其中，电子控制器还能够确定当系统以预定状态操作时副燃料置换主燃料的测量置换率(220)和期望置换率(216)之间的置换率差(224)，测量置换率是基于主燃料供应信号和副燃料供应信号确定的，期望置换率是基于功率输出信号确定的，并且其中副燃料的至少一个特征是基于置换率差确定的。8.根据权利要求1所述的系统，其中，电子控制器还能够基于副燃料的至少一个特征确定副燃料的至少一个附加特征。9.一种用于确定副燃料的至少一个性能的方法，该副燃料用于在包括权利要求1的内燃发动机的系统的操作过程中置换主燃料的一部分。10.根据权利要求9所述的方法，其中，主燃料是柴油燃料，副燃料是天然气，主燃料的已知性能是天然气置换柴油燃料的期望置换率，其产生在发电机的输出处测量的电功率输出，并且其中副燃料的至少一个性能基于测量置换率。2CN103403323A说明书1/7页用于双燃料发动机的可变气体置换及方法技术领域[0001]本专利发明整体涉及内燃发动机，更具体地，涉及能够利用诸如柴油和天然气的多于一种类型的燃料来操作的发动机。背景技术[0002]双燃料发动机已知用于各种应用，诸如发电机组、发动机驱动的压缩机、发动机驱动的泵、机器、越野载重车及其它。通常，这种发动机是固定的并且在现场操作。通过用较轻的燃料(诸如天然气、生物