Способ для двигателя (варианты)

Способ для двигателя (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к системе подачи топлива и способам смешивания топлива, чтобы регулировать состав топлива в ней.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Сжиженный нефтяной газ (обычно указываемый ссылкой как пропан) может сжиматься в транспортируемую жидкость, когда используется в качестве топлива в системах двигателя. Однако чтобы гарантировать, что пропан остается жидкостью во время работы двигателя, также могут быть привлечены дополнительные меры, которые повышают сложность и стоимость в этом отношении. Например, чтобы впрыскивать жидкое топливо посредством впрыска топлива во впускной канал, направляющая-распределитель для топлива может охлаждаться посредством возврата нагретого двигателем топлива внутри направляющей-распределителя для топлива в бак для хранения топлива. Однако такая рециркуляция может приводить к нагреву бака для хранения по мере того, как возвращающаяся горячая жидкость непрерывно смешивается с более холодной жидкостью, оставшейся в баке для хранения, который, поэтому, ограничивает применимость топливной системы на пропане с жидкостным впрыском, когда работает в жаркой окружающей среде. В качестве альтернативы, чтобы впрыскивать топливо посредством непосредственного впрыска топлива, сложные устройства могут быть включены в топливную систему, чья функция состоит в том, чтобы охлаждать и повышать давление пропанового топлива наряду с удерживанием его в жидкой фазе и ниже критической точки.

Еще один подход может смешивать два топлива, имеющих разные химические составы, для улучшения тепловой характеристики топливной смеси. Например, в US 7,861,696 (опубл. 04.01.2011, МПК F02B 13/00, F02B 3/00) раскрыта многотопливная система подачи и совместного впрыска, которая смешивает вместе различные комбинации видов топлива (как жидких, так и газовых) под управлением микропроцессора некоторым образом, который улучшает использование теплосодержания видов топлива на основании эффективности и мощности сгорания, выдаваемых внутри двигателя. Однако раскрытая система также включает в себя компоненты, такие как насос циркуляции топлива, накопитель и поршневой насос прямого вытеснения для увеличения давления газообразного пропана, чтобы поддерживать его жидким внутри системы двигателя. Такие компоненты могут ухудшать характеристики при работе и, таким образом, регулирование температуры и/или давления топлива может ухудшаться соответствующим образом, приводя к потенциальным ошибкам топливоснабжения.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Авторы выявили вышеприведенные и другие проблемы у таких подходов и раскрыли в материалах настоящего описания способ для двигателя, включающий в себя этапы, на которых:

непосредственно впрыскивают жидкий пропан, без бензина, в двигатель через направляющую-распределитель для топлива в ответ на температуру топлива ниже порогового значения; и

непосредственно впрыскивают жидкую смесь пропана и бензина через направляющую-распределитель для топлива, в ответ на температуру топлива, большую, чем пороговое значение.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором регулируют состав жидкой смеси посредством того, что дозируют количество бензина, добавляемого в пропан, при этом бензин добавляют в пропан в достаточных количествах, чтобы смесь оставалась жидкостью.

В одном из вариантов предложен способ, в котором количество бензина, добавляемого в пропан, основано на превышении температуры топлива над пороговым значением.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором регулируют количество впрыскиваемого пропана на основании количества добавленного бензина для поддержания стехиометрической работы двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором регулируют дроссель на основании количества добавленного бензина для поддержания стехиометрической общей топливно-воздушной смеси, сжигаемой в цилиндрах двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, в котором температура топлива является температурой направляющей-распределителя для топлива.

В одном из вариантов предложен способ, при котором контроллер, выполненный с возможностью добавления бензина в пропан, содержит программируемые команды в памяти для дозирования бензина, добавляемого в пропан, на основании условий работы двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, в котором жидкую смесь пропана и бензина предварительно смешивают и хранят в отдельном топливном баке, при этом

предварительно смешанную жидкость впрыскивают в двигатель через направляющую-распределитель для топлива в ответ на температуру ниже второго порогового значения температуры, основанного на составе жидкой смеси.

В одном из дополнительных аспектов предложен способ для двигателя, включающий в себя этапы, на которых:

непосредственно впрыскивают жидкий пропан, без бензина, в двигатель через направляющую-распределитель для топлива в ответ на температуру топлива ниже порогового значения;

добавляют бензин в жидкий пропан для поддержания смеси в виде жидкости в ответ на температуру топлива, большую, чем пороговое значение, и

регулируют состав смеси на основании превышения температуры топлива над пороговым значением.

В одном из вариантов предложен способ, в котором регулирование состава жидкой смеси включает в себя этап, на котором регулируют дозирующий клапан для регулировки количества бензина, добавляемого в жидкий пропан.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором регулируют количество впрыскиваемого пропана в ответ на количество добавленного бензина для поддержания стехиометрической работы двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором регулируют дроссель на основании количества добавленного бензина для поддержания стехиометрической общей топливно-воздушной смеси, сжигаемой в цилиндрах двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, в котором долю бензина в жидкой смеси увеличивают с увеличением превышения температуры топлива над пороговым значением.

В одном из вариантов предложен способ, в котором жидкая смесь бензина и пропана обеспечивает работу с одним или более из температуры топлива и давления топлива более высоким относительно только жидкого пропана.

В одном из вариантов предложен способ, в котором увеличение одного или более из температуры топлива и давления топлива расширяет рабочий диапазон пропана.

В одном из вариантов предложен способ, в котором состав жидкой смеси предотвращает становление жидкой смеси сверхкритической жидкостью.

В одном из вариантов предложен способ, в котором пропан подвергают циркуляции в течение некоторой продолжительности времени перед впрыском через направляющую-распределитель для топлива в ответ на запрос перезапуска двигателя при температуре топлива больше, чем пороговое значение.

В одном из дополнительных аспектов предложен способ для двигателя, включающий в себя этапы, на которых:

впрыскивают первое топливо без второго топлива в двигатель; и

впрыскивают смесь, содержащую первое топливо и второе топливо при регулировании состава топлива смеси на основании превышения температуры топлива над пороговым значением, в ответ на температуру топлива, большую, чем пороговое значение.

В одном из вариантов предложен способ, при котором дозирующий клапан во второй топливной магистрали выполнен с возможностью регулировки количества второго топлива, добавляемого в первое топливо, на основании условий работы двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, в котором стехиометрическую работу двигателя поддерживают в ответ на добавление второго топлива.

Различные варианты осуществления предлагают способ регулировки состава топлива, чтобы повышать теплоустойчивость жидкого топлива у первого топлива (в материалах настоящего описания, например, LPG) посредством ввода второго топлива (в материалах настоящего описания, например, бензина) в первое топливо в ответ на увеличенную температуру топлива. Например, смешивание двух видов топлива предоставляет топливной смеси возможность оставаться в жидкой фазе и, тем самым, предотвращать становление первого топлива сверхкритической жидкостью при работе двигателя, что представляет собой проблемы для функционирования насоса и форсунок двигателя. В материалах настоящего описания, описан один из подходов, в котором способ включает в себя непосредственный впрыск жидкого пропана в двигатель через направляющую-распределитель для топлива, когда температура топлива падает ниже порогового значения; и в ответ на температуру топлива, большую, чем пороговое значение, непосредственный впрыск жидкой смеси пропана и бензина через направляющую-распределитель для топлива. Способ дополнительно предоставляет возможность, чтобы состав жидкой смеси регулировался посредством дозирования количества бензина, добавляемого в жидкий пропан, чтобы гарантировать, что смесь остается жидкостью во время работы двигателя. Таким образом, достигается технический результат, что рабочий диапазон первого жидкого топлива может расширяться, что может предоставлять возможность, чтобы охлаждение топлива уменьшалось (или по существу устранялось в некоторых случаях), и чтобы уменьшалось повышение давления топлива.

Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания будут без труда очевидны из последующего подробного описания, когда воспринимаются по отдельности или в связи с прилагаемыми чертежами.

Следует понимать, что раскрытие изобретения, приведенное выше, представлено для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен вариантами осуществления, которые исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Преимущества, описанные в материалах настоящего описания, будут полнее понятны по прочтению примера варианта осуществления, указанного в материалах настоящего описания как Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения, когда воспринимаются по отдельности или со ссылкой на чертежи, где:

фиг. 1 - схематичное изображение двигателя;

фиг. 2 показывает примерную топливную систему согласно настоящему раскрытию;

фиг. 3 схематично показывает три примерных фазовых диаграммы для иллюстрации, каким образом разные вещества и смеси могут иметь разные физические свойства, которые зависят от температуры и давления;

фиг. 4-5 показывают примерные регулировки для профиля впрыска топлива, когда второе жидкое топливо добавляется в первое жидкое топливо в ответ на увеличенные температуры топлива при высоких нагрузках двигателя;

фиг. 6 - примерная блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая, каким образом один или более исполнительных механизмов в топливной системе могут регулироваться для регулировки состава жидкой топливной смеси в ответ на увеличенную температуру топлива; и

фиг. 7 - примерная блок-схема последовательности операций способа иллюстрации, каким образом состав топлива может регулироваться на основании условий двигателя.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее описание относится к вариантам осуществления топливной системы для двигателя внутреннего сгорания транспортного средства. Фиг. 1 приводит схематичной чертеж системы двигателя наряду с тем, что фиг. 2 дает примерную топливную систему согласно настоящему раскрытию. На фиг. 3, фазовые диаграммы для двух примерных жидкости предусмотрены, чтобы показать, каким образом каждое вещество может демонстрировать разные физические свойства, на основании преобладающих давления и температуры. На них, примерные смеси двух веществ также показаны для иллюстрации, как фазовая диаграмма может смещаться на основании состава смеси в них, что дополнительно используется с выгодой в системе, для подачи по существу во всех условиях жидкого топлива в систему двигателя. Для иллюстрации примерных способов, фиг. 4-5 показывают примерные профили впрыска топлива, когда второе жидкое топливо добавляется в первое жидкое топливо в ответ на увеличенные температуры топлива при высоких нагрузках двигателя. Затем, фиг. 6 и 7 показывают примерные блок-схемы последовательности операций способа, которые могут использоваться совместно и с системами по фиг. 1-2, чтобы проиллюстрировать, как регулировки в пределах раскрытой системы могут производиться для дополнительной регулировки состава топлива в ней. Ради простоты, общие номера ссылок используются на всем протяжении Подробного описания, чтобы указывать ссылкой на подобные элементы.

Со ссылкой на фиг. 1, двигатель 10 внутреннего сгорания, содержащий множество цилиндров, один цилиндр которого показан на фиг. 1, управляется электронным контроллером 12 двигателя. Двигатель 10 включает в себя камеру 30 сгорания и стенки 32 цилиндра с поршнем 36, расположенным в них и присоединенным к коленчатому валу 40. Камера 30 сгорания показана сообщающейся с впускным коллектором 44 и выпускным коллектором 48 через соответствующий впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. Каждый впускной клапан и выпускной клапан может приводиться в действие кулачком 51 впускного клапана и кулачком 53 выпускного клапана. В качестве альтернативы, один или более из впускных и выпускных клапанов могут приводиться в действие узлом катушки и якоря клапана с электромеханическим управлением. Положение кулачка 51 впускного клапана может определяться датчиком 55 кулачка впускного клапана. Положение кулачка 53 выпускного клапана может определяться датчиком 57 кулачка выпускного клапана.

Жидкостная топливная форсунка 80 непосредственного впрыска показана расположенной для впрыска жидкого топлива непосредственно в камеру 30 сгорания, что известно специалистам в данной области техники как непосредственный впрыск. В качестве альтернативы, жидкое топливо может впрыскиваться во впускное отверстие через топливную форсунку 81 впрыска во впускной канал, которая расположена, чтобы впрыскивать жидкое топливо во впускной коллектор 44, что известно специалистам в данной области техники как впрыск во впускной канал. Жидкостная топливная форсунка 80 непосредственного впрыска подает жидкое топливо пропорционально продолжительности времени импульса из контроллера 12. В некоторых вариантах осуществления, как топливная форсунка 80 непосредственного впрыска, так и топливная форсунка 81 впрыска во впускной канал могут выдавать жидкое топливо в двигатель 10. Однако жидкое топливо может подаваться только через топливную форсунку 80 непосредственного впрыска без газовой топливной форсунки 81 впрыска во впускной канал в других примерах. Дополнительно, топливо может подаваться только через топливную форсунку 81 впрыска во впускной канал без топливной форсунки 80 непосредственного впрыска в кроме того других примерах. Для простоты, в материалах настоящего описания, двигатель 10 непосредственно впрыскивает топливо через топливную форсунку 80 непосредственного впрыска. Фиг. 2 дополнительно иллюстрирует, что топливная форсунка 80 может принимать жидкое топливо через направляющую-распределитель 90 для топлива, которое подается жидкостной топливной системой 200, которая включает в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель для топлива. Температура топлива в направляющей-распределителе 90 для топлива считывается посредством датчика 61 температуры, который, в некоторых случаях, также или в качестве альтернативы, может быть датчиком давления.

Впускной коллектор 44 показан сообщающимся с возможным электронным дросселем 62, который регулирует положение дроссельной заслонки 64 для регулирования потока воздуха из воздухозаборника 42 во впускной коллектор 44. Электронный дроссель 62 показан расположенным между впускным коллектором 44 и воздухозаборником 42.

Система 88 зажигания без распределителя выдает искру зажигания в камеру 30 сгорания через свечу 92 зажигания в ответ на действие контроллера 12. Универсальный датчик 126 кислорода выхлопных газов (UEGO) показан присоединенным к выпускному коллектору 48 выше по потоку от каталитического нейтрализатора 70 выхлопных газов. В качестве альтернативы, двухрежимный датчик кислорода выхлопных газов может использоваться вместо датчика 126 UEGO.

Каталитический нейтрализатор 70 выхлопных газов может включать в себя многочисленные блоки нейтрализатора в одном из примеров. В еще одном примере, могут использоваться многочисленные устройства снижения токсичности выхлопных газов, каждое с многочисленными брикетами. Каталитический нейтрализатор 70 выхлопных газов, в одном из примеров, может быть каталитическим нейтрализатором трехкомпонентного типа.

Контроллер 12 показан на фиг. 1 в качестве традиционного микрокомпьютера, включающего в себя: микропроцессорный блок 102, порты 104 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство 106, оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимую память 110 и традиционную шину данных. Контроллер 12 показан принимающим различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе: температуру хладагента двигателя (ECT) с датчика 112 температуры, присоединенного к патрубку 114 охлаждения; датчика 134 положения, присоединенного к педали 130 акселератора для считывания силы, приложенной ступней 132; измерение давления во впускном коллекторе двигателя (MAP) с датчика 122 давления, присоединенного к впускному коллектору 44; датчика положения двигателя с датчика 118 на эффекте Холла, считывающего положение коленчатого вала 40; измерение массы воздуха, поступающего в двигатель, с датчика 120; и измерение положения дросселя с датчика 58. Барометрическое давление также может считываться (датчик не показан) для обработки контроллером 12. В одном из примеров настоящего описания, датчик 118 положения двигателя вырабатывает заданное количество равномерно разнесенных импульсов каждый оборот коленчатого вала, по которому может определяться скорость вращения двигателя (RPM, в оборотах в минуту).

В некоторых вариантах осуществления, двигатель может быть присоединен к системе электродвигателя/аккумуляторной батареи в транспортном средстве с гибридным приводом. Транспортное средство с гибридным приводом может иметь параллельную конфигурацию, последовательную конфигурацию, либо их варианты или комбинации. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления, могут применяться другие конфигурации двигателя, например, дизельный двигатель.

При работе, каждый цилиндр в двигателе 10 типично подвергается четырехтактному циклу: цикл включает в себя такт впуска, такт сжатия, такт расширения и такт выпуска. В течение такта впуска, обычно, выпускной клапан 54 закрывается, а впускной клапан 52 открывается. Воздух вовлекается в камеру 30 сгорания через впускной коллектор 44, поршень 36 перемещается к дну цилиндра, чтобы увеличивать объем внутри камеры 30 сгорания. Положение, в котором поршень 36 находится около дна цилиндра и в конце своего хода (например, когда камера 30 сгорания находится при своем наибольшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники ссылкой как нижняя мертвая точка (НМТ, BDC). Во время такта сжатия, впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрыты. Поршень 36 перемещается к головке блока цилиндров, чтобы сжимать воздух внутри камеры 30 сгорания. Точка, в которой поршень 36 находится в конце своего хода и самой близкой к головке блока цилиндров (например, когда камера 30 сгорания находится при своем наименьшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники в качестве верхней мертвой точки (ВМТ, TDC). В процессе, в дальнейшем указываемом ссылкой как впрыск, топливо вводится в камеру сгорания. В процессе, в дальнейшем указываемом ссылкой как воспламенение, впрыснутое топливо воспламеняется известным средством воспламенения, таким как свеча 92 зажигания, приводя к сгоранию. Во время такта расширения, расширяющиеся газы толкают поршень 36 обратно в НМТ. Коленчатый вал 40 преобразует перемещение поршня в крутящий момент вращающегося вала. В заключение, во время такта выпуска, выпускной клапан 54 открывается, чтобы выпускать подвергнутую сгоранию топливно-воздушную смесь в выпускной коллектор 48, и поршень возвращается в ВМТ. Отметим, что вышеприведенное показано просто в качестве примера, и что установки момента открывания и/или закрывания впускного и выпускного клапанов могут меняться так, чтобы давать положительные или отрицательное перекрытие клапанов, позднее закрывание впускного клапана, или различные другие примеры.

Фиг. 2 показывает примерную топливную систему 200, присоединенную к двигателю 10, подробнее. Как отмечено выше, двигатель 10 может содержать одну или более камер сгорания для выполнения реакций сгорания, которые приводят в действие двигатель, внутри блока 240 цилиндров двигателя. Каждая камера сгорания может быть выполнена с возможностью принимать впрыск жидкого топлива через направляющую-распределитель 90 для топлива и жидкостную топливную форсунку 80 непосредственного впрыска, присоединенную к ней. Хотя система непосредственного впрыска описана в материалах настоящего описания, в некоторых вариантах осуществления, двигатель 10, также или в качестве альтернативы, включает в себя одну или более форсунок, сконфигурированных для впрыска топлива во впускной канал. В предусмотренных примерах, первое топливо является жидким пропаном (или LPG), а второе топливо является бензином. Следует принимать во внимание, что в последующих примерах, применение 1:1 топлива и воздуха в цилиндре используется для изображения по существу стехиометрической смеси сгорания. Любое дополнительное топливо, включенное в смесь сверх соотношения 1:1 (лямбда), может изображать смесь сгорания, которая богаче, чем стехиометрия, причем, обогащение увеличивается с увеличением количество дополнительного топлива. Однако, в альтернативных примерах, соотношение воздух:топливо может быть иным на основании требуемого топливно-воздушного соотношения каждой смеси.

С обращением к топливной системе 200, одна из примерных конфигураций предусмотрена, чтобы проиллюстрировать, как второе жидкое топливо (в материалах настоящего описания, бензин) может добавляться в первое жидкое топливо (в материалах настоящего описания, LPG) в ответ на температуру топлива (или двигателя) выше порогового значения при работе двигателя.

Поэтому, топливная система 200 содержит первый бак 202 для хранения топлива для хранения первого топлива, чтобы питать систему двигателя, и второй бак 204 для хранения топлива для хранения второго топлива, чтобы добавлять в первое топливо для предотвращения становления первого топлива сверхкритической жидкостью. Хотя второе топливо дает средство для предотвращения становления первого топлива сверхкритическим, в некоторых случаях, первое топливо (в материалах настоящего описания, LPG) может подвергаться циркуляции в течение некоторой продолжительности времени посредством возврата топлива из направляющей-распределителя 90 для топлива в первый бак 202 для хранения топлива через обратную магистраль 219 перед впрыском через направляющую-распределитель для топлива в ответ на запрос запуска двигателя, в то время как температура больше, чем пороговое значение.

Первый бак 202 для хранения топлива включает в себя подъемный насос 210 для подъема уровня жидкого топлива через первую топливную магистраль 212. Как описано в материалах настоящего описания, подъемный топливный насос работает для создания давления или всасывания в баке для хранения, которое повышает уровень топлива. Это способствует насосу 218 высокого давления с приводом от двигателя доводить топливо вплоть до необходимого давления впрыска. Как описано в материалах настоящего описания, первое топливо (или LPG) может впрыскиваться в двигатель 10, когда температура топлива падает ниже порогового значения температуры. В качестве альтернативы, когда температура топлива повышается или поднимается выше порогового значения температуры, другими словами, в жарких условиях работы, второе топливо (или бензин), хранимое во втором баке для хранения топлива, может добавляться в LPG и, тем самым, обогащать топливную смесь. По существу, второй бак 204 для хранения топлива также включает в себя второй подъемный насос 220 для подъема уровня второго жидкого топлива через вторую топливную магистраль 222. В целом, давление подъемного насоса (или LPG) первого подъемного насоса, которое зависит от температуры в баке, является существенно более высоким, чем давление подъемного насоса (или бензина) второго подъемного насоса 220. Например, давление LPG может находиться в диапазоне от почти нулевого давления (например, по существу нуля фунтов на квадратный дюйм) при более низких температурах до 325 фунтов на квадратный дюйм при самых высоких расчетных температурах бака. Таким образом, подкачивающий насос для бензина может использоваться для ввода бензина во вход насоса высокого давления, где присутствует LPG. По этой причине, подкачивающий насос 224 включен в состав для увеличения давления топлива внутри второй топливной магистрали перед тем, как бензин объединяется с LPG посредством дозирующего клапана 226, который является клапаном, выполненным с возможностью для регулировки количества бензина, добавляемого в LPG, на основании температуры топлива и/или условий работы двигателя. Как описано выше, при объединении второго топлива с первым топливом, когда температура топлива больше, чем пороговое значение температуры, получающаяся в результате жидкая смесь также может течь через общую направляющую-распределитель 216 для топлива для впрыска в двигатель 10. Способ, таким образом, дополнительно содержит регулирование состава жидкой смеси посредством дозирования количества второго топлива (например, бензина), добавляемого в первое топливо (например, LPG), при этом количество добавляемого второго топлива основано на превышении температуры топлива над пороговым значением. Например при температуре топлива повышается выше порогового значения температуры, дозирующий клапан 226 может открываться на основании изменения температуры, чтобы увеличивать количество бензина, добавляемого в LPG. По существу, доля бензина в жидкой смеси может возрастать с увеличением превышения температуры топлива над пороговым значением. Наоборот при температуре топлива понижается выше порогового значения температуры, дозирующий клапан 226 может закрываться на основании изменения температуры, чтобы уменьшать количество бензина, добавляемого в LPG.

Чтобы давать возможность таких регулировок, контроллер 12, который показан присоединенным к датчикам 230 и исполнительным механизмам 232, может регулировать один или более из потоков топлива посредством регулировки подъемного насоса (например, посредством регулировки давления из первого подъемного насоса 210 и/или второго подъемного насоса 220) или подкачивающего насоса (например, посредством регулировки подкачивающего насоса 224). Дополнительно, контроллер 12 может быть выполнен с возможностью регулировать дозирующий клапан 226 на основании условий работы двигателя и, тем самым, регулировать количество второго топлива, вводимого в первое топливо. В материалах настоящего описания, температура топлива может быть температурой топлива, измеренной или оцененной в любом месте внутри топливной системы или системы двигателя. Например, в одном случае, температура топлива может быть температурой направляющей-распределителя для топлива, которая измеряется датчиком 61 температуры. Таким образом, топливная система 200, которая присоединена к системе 10 двигателя, может быть выполнена с возможностью добавления второе топливо в первое топливо, чтобы предотвращать становление первого топлива сверхкритической жидкостью, поскольку функционирование топливного насоса и/или топливных форсунок может компрометироваться, а потому, становиться сильно неэффективным в ответ. Топливная система в материалах настоящего описания может иметь другие преимущества, поскольку добавление второго топлива, кроме того, предоставляет температуре и давлению топлива возможность возможность эксплуатироваться более высокими, чем допустимо, по сравнению с только первым топливом. Таким образом, рабочий диапазон топлива может расширяться описанными способами.

Что касается физических свойств видов топлива, фиг. 3 схематично показывает примерные фазовые диаграммы для иллюстрации, как разные вещества проявляют разные физические свойства на основании давления и температуры. Как показано на ней, фиг. 3 включает в себя фазовые кривые для двух веществ и примерной смеси двух веществ, чтобы проиллюстрировать, как физические свойства могут меняться некоторым образом, который зависит от состава топливной смеси. Другими словами, примерная фазовая диаграмма, которая изображает, что смесь может регулироваться на основании состава в ней (например, отношения количества частиц растворенного вещества к количеству частиц растворителя в растворе), а не на типе присутствующих химических групп. Слева или выше кривой существует жидкость. Справа или ниже кривой существует пар. При давлении или температуре выше точки, жидкость является сверхкритической. Второе топливо может показывать или не показывать сверхкритические температуру или давление в пределах интересующего диапазона температур. Конечно, другие вещества могут иметь отличные физические свойства и, поэтому, демонстрировать иные кривые по сравнению с показанными кривыми.

Чтобы второе топливо было действенным в предотвращении становления первого топлива сверхкритической жидкостью при увеличенных температурах и/или давлениях, фазовый переход первого топлива по существу может находиться в пределах жидкой области выше фазового перехода второго топлива. По существу, второе топливо может оставаться сохраняющейся жидкостью в условиях, при которых первое топливо подвергается фазовому переходу между жидкой и газовой фазами, например, в ответ на увеличенную температуру. Или, в качестве альтернативы, второе топливо может оставаться сохраняющейся жидкостью, в то время как первое топливо подвергается фазовому переходу в сверхкритическую жидкость посредством того, что возрастают как давление, так и температура, как иногда случается внутри топливной системы транспортного средства.

Для простоты, график 300 схематично показывает фазовую диаграмму давления и температуры для первого топлива (например, LPG), второго топлива (например, бензина) и примерной смеси двух видов топлива (например, 85% LPG, 15% бензина). На фигуре, температура показана по абсциссе, и температура возрастает слева направо, а давление показано по ординате, и давление возрастает снизу вверх.

Что касается первого топлива, первый переход 302 разделяет жидкую и газовые фазы изолированных химических веществ. Поэтому, область графика 300 слева от (или выше) первого перехода 302 представляет собой область, в которой первое топливо существует в жидкой фазе. Наоборот, область справа от (или ниже) первого перехода 302 представляет собой область, в которой первое топливо существует в газовой фазе. Точки вдоль самой линии представляют фазовый переход между жидкой и газовой фазами, при котором присутствуют обе фазы. Точка в конце первого перехода 302 является первой критической точкой 304 (например, Pc=42,5 бар, Tc=96,6°C для LPG), за пределами которой вещество является сверхкритической жидкостью. Поэтому, при температурах выше критической точки, вещество может становиться сверхкритической жидкостью и проявлять подобные жидкости и подобные газу свойства, так что отдельные жидкая и газовая фазы прекращают существование. Например, сверхкритическая жидкость может распространяться внутри сплошных тел подобно газу, но также растворять материалы подобно жидкости. Когда топливо становится сверхкритическим, работа механических частей внутри топливной системы (например, нагнетательного насоса) также становится проблематичным. Поэтому, способ согласно настоящему раскрытию предоставляет возможность для добавления второго топлива в первое топливо, чтобы расширять рабочий диапазон топливной системы, предотвращая становление первого топлива сверхкритической жидкостью.

Подобным образом, второй переход 312 разделяет жидкую и газовую фазы второго вещества. По существу, область графика 300 слева от (и выше) второго перехода 312 представляет собой область, в которой второе топливо существует в виде жидкости наряду с тем, что область справа от (и ниже) представляет собой область, где второе топливо существует в качестве газообразного вещества. Как описано выше, второй переход 312, поэтому, представляет собой фазовый переход между жидкой и газовой фазой для второго вещества. Вторая критическая точка 314 показана на конце второй кривой перехода и представляет собой давление и температуру, выше которых вещество становится сверхкритической жидкостью (например, Pc=24,9 бар, Tc=296,8°C для бензина). Для простоты, первый переход 302 лежит по существу полностью слева от второго перехода 312, при этом жидкой фазы второго вещества. Тем самым, первое вещество подвергается фазовому переходу из жидкой в газовую фазу наряду с тем, что второе вещество остается жидкостью.

Третий переход 322 дополнительно показан, чтобы проиллюстрировать, каким образом смешивание двух веществ друг с другом изменяет физические свойства первого вещества по сравнению с изолированным первым веществом. В этом отношении, третий переход 322 лежит справа от первого перехода 302 и указывает, что смесь двух веществ может испаряться при более высоких температурах, чем одно первое вещество. Более того, третья критическая точка 324 также может изменяться, так что смесь становится сверхкритической жидкостью при более высоких температурах. Таким образом, добавление второго вещества в первое вещество вызывает сдвиг 330 кривой, чье точное расположение относительно изолированного вещества зависит от состава смеси. Как описано, топливная система в материалах настоящего описания может регулировать состав топливной смеси, чтобы дополнительно регулировать положение кривой перехода посредством сдвига 330 кривой и, тем самым, предотвращать становление первого топлива сверхкритической жидкостью при работе двигателя.

Далее, с обращением к фиг. 4, многомерная характеристика 400 изображает примерную регулировку впрыска топлива в многотопливной системе двигателя в ответ на увеличенные температуры топлива. Как показано на ней, когда топливо достигает пороговой температуры, доля бензина в топливе увеличивается, чтобы повышать температуру, при которой топливо может действовать, не становясь сверхкритическим. Тем самым, произведенные регулировки дают рабочему диапазону первого топлива возможность расширяться смешиванием с частью второго топлива. Однако, поскольку LPG и бензин имеют разные плотности жидкости и энергии, и поскольку пропан разбавляется бензином при объединении двух видов топлива, в некоторых случаях, впрыск топлива может регулироваться, чтобы учитывать изменение объединенного общего топливно-воздушного соотношения и/или объединенной плотности.

Как изображено в этом отношении, показанный профиль впрыска топлива может использоваться во время условий высокой нагрузки двигателя в ответ на температуры топлива выше пороговой температуры. В частности, добавляется некоторое количество второго топлива, основанное на разности между увеличенной температурой топлива и пороговой температурой, чтобы формировать смесь сгорания в цилиндре, которая богаче, чем стехиометрия. Например, второе жидкое топливо может добавляться в первое жи