在例如氣體燃料源36的氣體閥單元中。
[0032]如前面提到的，圖1 一般地示出DF內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以及氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。在DF內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中，液體燃料系統(tǒng)8包括連接至液體燃料管道44的液體燃料罐40。液體燃料罐40可包括用于儲(chǔ)存第一液體燃料例如重質(zhì)燃料油(HFO)的第一液體燃料罐和用于儲(chǔ)存第二液體燃料例如柴油燃料的第二液體燃料罐。液體燃料罐40構(gòu)成液體燃料源用于為L(zhǎng)FM模式燃燒供應(yīng)液體燃料。此外，液體燃料罐40可構(gòu)成液體燃料源用于在GFM模式中供應(yīng)點(diǎn)火燃料。如本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到的，在氣體燃料內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中，可提供液體燃料系統(tǒng)用于點(diǎn)燃缸9中的氣體燃料空氣混合物。替代地，氣體燃料內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可不包括液體燃料系統(tǒng)，因?yàn)榭梢圆煌姆绞竭M(jìn)行點(diǎn)火，例如通過火花塞。
[0033]液體燃料管道44流體地連接至分成多個(gè)液體燃料入口通道48的液體燃料歧管46 ?為了將液體燃料供給入缸9的燃燒室中，在每個(gè)液體燃料入口通道48中安裝燃料噴射系統(tǒng)50。
[0034]在氣體燃料內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中，例如在火花點(diǎn)火氣體燃料內(nèi)燃系統(tǒng)中，燃料噴射系統(tǒng)50可流體地連接至氣體燃料源36 (通過虛線49標(biāo)示)而不是液體燃料罐40。在此實(shí)施例中，燃料噴射系統(tǒng)50可包括預(yù)燃燒室用于提供火花點(diǎn)火的點(diǎn)火火焰91 (見圖3)以點(diǎn)燃?xì)怏w燃料與空氣的混合物。
[0035]圖2和圖3分別對(duì)用于DF和氣體燃料內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射系統(tǒng)50的示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0036]如圖1所示，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)100還可包括安裝在每個(gè)缸9處的多個(gè)壓力傳感器77。每個(gè)壓力傳感器77能夠產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行期間(例如，燃燒期間)內(nèi)部缸壓力的時(shí)間發(fā)展的信號(hào)。
[0037]為了控制發(fā)動(dòng)機(jī)100的運(yùn)行，提供控制單元76?？刂茊卧?6形成發(fā)動(dòng)機(jī)100的控制系統(tǒng)的部分?？刂茊卧?6能夠通過讀出連接線102接收壓力傳感器77的數(shù)據(jù)?？刂茊卧?6還能夠通過控制連接線104控制發(fā)動(dòng)機(jī)100的諸如氣體燃料進(jìn)入閥58的各種組件，和通過控制連接線106控制燃料噴射系統(tǒng)50?？刂茊卧?6還能夠控制吹掃氣體系統(tǒng)7的閥。替代地，第二控制單元(未示出)可被構(gòu)造成控制發(fā)動(dòng)機(jī)100的運(yùn)行。圖2和圖3中將會(huì)給出控制系統(tǒng)和控制單元76與發(fā)動(dòng)機(jī)的諸如燃料噴射系統(tǒng)50的其它組件之間的額外控制線的進(jìn)一步描述。
[0038]連接至控制單元76的傳感器79提供用來測(cè)量至少每個(gè)GAV 58的致動(dòng)期間每個(gè)GAV 58的電氣運(yùn)行參數(shù)。例如，傳感器79可測(cè)量稍后將詳細(xì)描述的致動(dòng)期間每個(gè)GAV 58使用的電流值的時(shí)間發(fā)展。
[0039]在一些實(shí)施例中，一個(gè)傳感器79能夠監(jiān)測(cè)所有GAV 58，在另一些實(shí)施例中，可提供多于一個(gè)傳感器79，例如每個(gè)GAV —個(gè)傳感器。
[0040]控制單元76還可連接至圖1中沒有示出的其它傳感器，例如為每個(gè)單獨(dú)的缸或多個(gè)缸提供的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器、溫度傳感器、氮氧化物傳感器、或者燃料-空氣比例傳感器?？刂茊卧?6還可連接至操作面板(未示出)用于向操作員發(fā)出指示發(fā)動(dòng)機(jī)100、GAV 58等失效的警告。
[0041]圖2示出作為圖1的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)100的示例性實(shí)施例的DF內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)200的缸9。已經(jīng)結(jié)合圖1進(jìn)行描述的元件具有相同的附圖標(biāo)記，例如發(fā)動(dòng)機(jī)組2、控制單元76、壓力傳感器77和缸9。
[0042]缸9提供用于燃燒燃料與空氣混合物的至少一個(gè)燃燒室10、活塞84和通過活塞桿82連接至活塞84的曲軸80?；钊?4能夠在缸9內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0043]缸9通過入口通道28連接至充氣歧管26，并且通過出口通道35連接至排氣歧管34(見圖1)。入口閥16設(shè)置在入口通道28中，而出口閥18設(shè)置在出口通道35中。氣體燃料進(jìn)入閥58可將氣體燃料供應(yīng)至缸9的燃燒室10。
[0044]圖2還通過短劃線框示出燃料噴射系統(tǒng)50。當(dāng)DF內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)200以LFM模式運(yùn)行時(shí)，燃料噴射系統(tǒng)50用來將液體燃料噴射到燃燒室10中，所述液體燃料是僅有的能量源。當(dāng)DF內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)200以GFM模式運(yùn)行時(shí)，燃料噴射系統(tǒng)50可用來將點(diǎn)火量的液體燃料噴射到燃燒室10中以點(diǎn)燃?xì)怏w燃料與空氣的混合物。從而在GFM模式中，燃料噴射系統(tǒng)50可起點(diǎn)火系統(tǒng)的作用。
[0045]在圖2中，這種點(diǎn)火系統(tǒng)的示例性實(shí)施例是基于主液體燃料噴射器38，所述主液體燃料噴射器38用于在LFM模式中將大量液體燃料噴入燃燒室10中和在GFM模式中將點(diǎn)火量的液體燃料噴入燃燒室10中以點(diǎn)燃?xì)怏w燃料和空氣的混合物。在其它實(shí)施例中，例如對(duì)于重型DF內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，氣體燃料點(diǎn)火系統(tǒng)可包括單獨(dú)的點(diǎn)火液體燃料噴射器39以在GFM模式中將點(diǎn)火量的液體燃料噴入燃燒室10中。
[0046]DF內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)200額外地包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括控制單元76?？刂茊卧?6通過控制連接線108連接至主液體燃料噴射器38，并且如果是重型DF內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的話，還通過單獨(dú)的控制連接線(未示出)連接至點(diǎn)火液體燃料噴射器39。
[0047]在圖2和圖3所示的實(shí)施例中，用于測(cè)量GAV 58的電氣運(yùn)行參數(shù)的傳感器79直接地聯(lián)接至GAV 58，并且/或者與GAV 58集成。替代地，傳感器79可例如形成圖1中示意性示出的控制單元76的一部分。
[0048]圖3示出作為圖1的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)100的另一示例性實(shí)施例的氣體燃料內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)300的缸9。已經(jīng)結(jié)合圖1和圖2進(jìn)行描述的元件具有相同的附圖標(biāo)記。氣體燃料內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)300類似于圖2的DF內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)200，除了下面描述的組件。
[0049]燃料噴射系統(tǒng)50包括預(yù)燃燒室90。預(yù)燃燒室90能夠接收氣體燃料與燃燒室10外部空氣的預(yù)混合物。通過例如火花塞點(diǎn)燃?xì)怏w燃料與空氣的預(yù)混合物，以將設(shè)置的點(diǎn)火火焰91提供到燃燒室10中。點(diǎn)火火焰91用來點(diǎn)燃燃燒室10中氣體燃料與空氣的混合物。控制單元76通過控制連接線110連接至預(yù)燃燒室90。替代地，燃料噴射系統(tǒng)50可以是用于通過放電點(diǎn)燃?xì)怏w燃料與空氣混合物的火花塞。在這些實(shí)施例中，對(duì)于點(diǎn)燃?xì)怏w燃料與空氣混合物的目的而言，結(jié)合圖1描述的燃料噴射系統(tǒng)不是必要的。
[0050]通常，結(jié)合圖1至圖3公開的控制單元76可以是單個(gè)微處理器或者多個(gè)微處理器，其包括用來控制(除了其它之外)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)100的各種組件的運(yùn)行的裝置?？刂茊卧?6可以是能夠控制與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)100和/或其相關(guān)組件相關(guān)聯(lián)的許多功能的通用發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECT)?？刂茊卧?6可包括運(yùn)行應(yīng)用所要求的所有組件，例如存儲(chǔ)器、輔助存儲(chǔ)設(shè)備、和諸如中央處理單元的處理器或者用于控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)100及其組件的本領(lǐng)域已知的任何其它工具。各種其它已知電路可與控制單元76相關(guān)聯(lián)，包括供電線路、信號(hào)調(diào)節(jié)線路、通信線路以及其它適合的線路?？刂茊卧?6可分析并比較接收的數(shù)據(jù)和儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)，并且根據(jù)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的或由用戶輸入的指令和數(shù)據(jù)確定是否要求動(dòng)作。例如，控制單元76可將從壓力傳感器77接收的壓力數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存的目標(biāo)值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較的結(jié)果向發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或多個(gè)組件傳遞信號(hào)以改變相同組件的運(yùn)行。
[0051]工業(yè)實(shí)用性
[0052]適合于所公開方法的示例性內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)是，例如，由Caterpillar MotorenGmbH&C0.KG, Kiel, Germany制造的M46DF和M34DF系列的DF內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。然而本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，所公開的方法也可適用于其它內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0053]在下文中，結(jié)合圖4至圖6描述參照?qǐng)D1至圖3示例性描述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行和控制。出于說明的目的，所述方法是參照結(jié)合圖1至圖3公開的結(jié)構(gòu)元件進(jìn)行公開的。然而本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，相應(yīng)步驟也可實(shí)施于其它實(shí)施例。
[0054]參照?qǐng)D4，示出內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)100的示例性運(yùn)行過程400的流程圖。
[0055]運(yùn)行過程400開始于發(fā)動(dòng)機(jī)100以GFM模式運(yùn)行氣體燃料(步驟402)。在運(yùn)行期間，在連續(xù)的燃燒周期中反復(fù)地致動(dòng)每個(gè)GAV 58(步驟404)以將氣體燃料供入充氣用于隨后燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)100中產(chǎn)生的混合物。具體地，控制單元76控制GAV 58的打開和關(guān)閉使得來自氣體燃料源36的氣體燃料與充氣在入口通道28中混合，以在燃燒周期的進(jìn)氣沖程中進(jìn)入缸9。
[0056]在發(fā)動(dòng)機(jī)100的運(yùn)行(步驟402)和GAV 58的致動(dòng)(步驟404)期間，每個(gè)GAV的電氣運(yùn)行參數(shù)的時(shí)間發(fā)展序列如稍后詳細(xì)描述的在步驟406處進(jìn)行測(cè)量。每個(gè)時(shí)間發(fā)展涉及單個(gè)GAV58的單次致動(dòng)。另外，與GAV 58的所述致動(dòng)相關(guān)聯(lián)的電氣運(yùn)行參數(shù)指示例如在致動(dòng)期間GAV 58使用的電力。所述序列包括多個(gè)時(shí)間發(fā)展，GAV 58的每次致動(dòng)對(duì)應(yīng)一個(gè)時(shí)間發(fā)展。基于多個(gè)在先時(shí)間發(fā)展評(píng)估多個(gè)時(shí)間發(fā)展中的第一時(shí)間發(fā)展，例如最近測(cè)量的時(shí)間發(fā)展，以評(píng)估GAV58的可操作性。
[0057]在一些實(shí)施例中，時(shí)間發(fā)展序列可包括連續(xù)燃燒周期、預(yù)設(shè)或任意間隔的燃燒周期、帶有大致相似發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的燃