，如下文更詳細(xì)解釋的，作為柴油燃料的備選或除柴油燃料之外，發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)汽缸可構(gòu)造成接收氣態(tài)燃料(例如，天然氣)。氣態(tài)燃料可經(jīng)由如下文所解釋的進(jìn)氣歧管或其它適合的輸送機(jī)構(gòu)提供至汽缸200。
[0058]圖3示出了包括具有多個(gè)汽缸200的多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)104的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)300的示意圖。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)300包括上文關(guān)于圖1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)104。發(fā)動(dòng)機(jī)104從進(jìn)氣歧管302接收進(jìn)入空氣以用于燃燒。進(jìn)氣歧管302從進(jìn)氣通路114接收進(jìn)入空氣，進(jìn)氣通路114從空氣過濾器(圖1中所示)接收環(huán)境空氣，空氣過濾器過濾來自發(fā)動(dòng)機(jī)104可定位在其中的車輛外的空氣。進(jìn)入空氣流入進(jìn)氣歧管302可由節(jié)流閥312控制，節(jié)流閥312的位置可由控制器110控制。
[0059]在圖3中繪制的實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)104為具有十二個(gè)汽缸的V12發(fā)動(dòng)機(jī)。在其它實(shí)例中，發(fā)動(dòng)機(jī)可為￥6、￥8、￥10、￥16、14、16、18和對(duì)置4汽缸或其它發(fā)動(dòng)機(jī)類型。由于發(fā)動(dòng)機(jī)的￥形構(gòu)造，故發(fā)動(dòng)機(jī)包括具有六個(gè)汽缸(例如，汽缸1-6)的第一汽缸排和具有六個(gè)汽缸(例如，汽缸7-12)的第二汽缸排。進(jìn)氣歧管302布置在兩個(gè)汽缸排之間，且構(gòu)造成經(jīng)由多個(gè)進(jìn)氣流道將進(jìn)入空氣供應(yīng)至各排的各個(gè)汽缸中。盡管圖3中未示出，但各個(gè)進(jìn)氣流道都聯(lián)接到至少部分地限定汽缸的單獨(dú)的汽缸蓋上。因此，流過進(jìn)氣歧管的進(jìn)入空氣分配給多個(gè)進(jìn)氣流道，其各自流體地聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)的單獨(dú)的汽缸蓋上。
[0060]如上文所述，進(jìn)氣歧管302構(gòu)造成將進(jìn)入空氣供應(yīng)至發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸。然而，進(jìn)氣歧管302包括用于從發(fā)動(dòng)機(jī)排出冷卻劑和將氣態(tài)燃料輸送至發(fā)動(dòng)機(jī)的其它通路。因此，進(jìn)氣歧管302包括構(gòu)造成使進(jìn)入空氣流動(dòng)的第一通路304。第一通路304聯(lián)接到多個(gè)進(jìn)氣流道上。第一通路304從進(jìn)氣通路114接收進(jìn)入空氣。
[0061 ]為了從發(fā)動(dòng)機(jī)排出冷卻劑，進(jìn)氣歧管302包括第二通路306。第二通路306接收例如引導(dǎo)出各個(gè)汽缸蓋的冷卻劑，且第二通路將冷卻劑引導(dǎo)回總體發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑系統(tǒng)318。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑系統(tǒng)318可包括一個(gè)或更多個(gè)冷卻劑構(gòu)件，諸如散熱器(例如，圖1中的散熱器152)、冷卻劑箱(例如，箱156)、冷卻管線、栗和/或其它構(gòu)件。因此，來自發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑系統(tǒng)的冷卻劑栗送至發(fā)動(dòng)機(jī)104，在該處，其流過汽缸體和/或汽缸蓋的一個(gè)或個(gè)多個(gè)夾套(例如，冷卻劑套筒228)來冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)。冷卻劑然后經(jīng)由從各個(gè)汽缸蓋引出至第二通路306的排出管線排出發(fā)動(dòng)機(jī)，且冷卻劑回到發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑系統(tǒng)。
[0062]在一些操作模式中，發(fā)動(dòng)機(jī)104可以以液體燃料燃燒(例如，柴油)和氣態(tài)燃料(例如，天然氣)燃燒操作。液體燃料根據(jù)上文關(guān)于圖2所述的構(gòu)造輸送至各個(gè)汽缸，而氣態(tài)燃料可經(jīng)由進(jìn)氣歧管302的第三通路308輸送至各個(gè)汽缸。如圖3中所示，進(jìn)氣歧管302的第三通路308可從氣態(tài)燃料箱316經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)氣態(tài)燃料管線、栗、壓力調(diào)節(jié)器等接收氣態(tài)燃料供應(yīng)。在一些實(shí)施例中，氣態(tài)燃料箱316位于離發(fā)動(dòng)機(jī)104較遠(yuǎn)，諸如在不同的軌道車上(例如，在燃料供應(yīng)車上)，且氣態(tài)燃料可經(jīng)由橫穿單獨(dú)的車的一個(gè)或更多個(gè)燃料管線供應(yīng)至發(fā)動(dòng)機(jī)104。然而，在其它實(shí)施例中，氣態(tài)燃料箱316可位于與發(fā)動(dòng)機(jī)104相同的車輛上。第三通路308可包括多個(gè)氣體進(jìn)入閥，其各自構(gòu)造成將氣態(tài)燃料從第三通路308供應(yīng)至相應(yīng)的汽缸蓋。
[0063]由發(fā)動(dòng)機(jī)104中的燃燒引起的排氣供應(yīng)至排氣通路116，在該處，排氣由后處理裝置314處理，且/或在流出至大氣之前流過一個(gè)或更多個(gè)渦輪增壓器。在圖3中所示的構(gòu)造中，各個(gè)汽缸排均具有排氣歧管。例如，排氣歧管310a和310b在圖3中示出。各個(gè)排氣歧管接收從相應(yīng)的汽缸排中的各個(gè)汽缸釋放的排氣(經(jīng)由相應(yīng)汽缸蓋的排氣流道，諸如圖2的排氣流道212)。各個(gè)排氣歧管310a，310b均將排氣引導(dǎo)至公共排氣通路116。
[0064]因此，上面所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)提供了多個(gè)汽缸，各個(gè)汽缸均包括構(gòu)造成噴射液體燃料(例如，柴油)的液體燃料噴射器。此外，各個(gè)汽缸均構(gòu)造成接收氣態(tài)燃料(例如，天然氣)ο汽缸中的氣態(tài)燃料空氣混合物可經(jīng)由從液體燃料噴射器噴射液體燃料來燃燒。發(fā)動(dòng)機(jī)可構(gòu)造成在寬范圍的氣態(tài)燃料和液體燃料量(本文稱為置換比)內(nèi)操作。例如，在一些情況下，可能期望以零置換比來操作發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所有燃燒能量源自液體燃料燃燒。在其它情況下，可能期望以大于零的置換比操作發(fā)動(dòng)機(jī)，其中至少一些燃燒能量源自氣態(tài)燃料。
[0065]如上文所解釋的，在一些情況中，可能期望以幾乎100%的置換比操作發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)氣態(tài)燃料的燃燒依靠至少一些液體燃料的存在時(shí)，甚至在以高置換比操作期間，液體燃料噴射器仍可操作成將一些液體燃料提供至各個(gè)汽缸。然而，各個(gè)液體燃料噴射器可具有最低液體燃料噴射量，其稱為下調(diào)點(diǎn)，低于該點(diǎn)，噴射量不與噴射器開啟的持續(xù)時(shí)間(也稱為開啟持續(xù)時(shí)間)線性相關(guān)。圖8為示出用于液體燃料噴射器的示例性噴射器輸送曲線802的圖表800，示出了高于第一噴射器開啟持續(xù)時(shí)間dl (其中持續(xù)時(shí)間繪制在水平軸線上)，則燃料噴射量(例如，體積，在豎直軸線上繪出)隨增大的持續(xù)時(shí)間線性地增大。然而，低于稱為下調(diào)點(diǎn)804的該點(diǎn)，燃料輸送量可不隨變化的持續(xù)時(shí)間線性變化，例如，量可高于持續(xù)時(shí)間的速率下減小。如由燃燒曲線806所示，在低于下調(diào)點(diǎn)的第二持續(xù)時(shí)間d2處，由于噴射少量液體燃料，故穩(wěn)定燃燒可停止且不著火可發(fā)生。不著火可基于下文解釋的1/2階不著火監(jiān)測器確定的I/2階頻率分量水平檢測。
[0066]各個(gè)獨(dú)立噴射器的下調(diào)點(diǎn)可變化。例如，圖9為示出多個(gè)液體燃料噴射器的多個(gè)噴射器輸送曲線902的圖表900。如由多個(gè)噴射器輸送曲線902所示，對(duì)于給定組的噴射器，下調(diào)點(diǎn)可顯著地變化。為了確保燃燒穩(wěn)定性，各個(gè)燃料噴射器典型地可基于所有汽缸的最高下調(diào)點(diǎn)或基于確保穩(wěn)定燃燒的噴射器開啟的最高持續(xù)時(shí)間來操作。如由曲線902所示，如果各個(gè)噴射器均以相同持續(xù)時(shí)間操作(諸如以最高下調(diào)點(diǎn)在噴射器中產(chǎn)生穩(wěn)定燃燒所需的持續(xù)時(shí)間，圖9中由線904表示)，則將在噴射器之間輸送高度可變量的液體燃料。此操作可降低發(fā)動(dòng)機(jī)可利用其操作的氣態(tài)燃料量。例如，帶有最低下調(diào)點(diǎn)的噴射器可在遠(yuǎn)高于該汽缸的持續(xù)燃燒所需的最低持續(xù)時(shí)間的持續(xù)時(shí)間下操作。
[0067]如下文將更詳細(xì)描述那樣，各個(gè)噴射器可操作和仍維持燃燒穩(wěn)定性的最低持續(xù)時(shí)間可在調(diào)節(jié)例行程序期間確定。各個(gè)噴射器的燃料輸送量可基于各個(gè)噴射器開啟的持續(xù)時(shí)間。因此，在描述調(diào)節(jié)例行程序時(shí)，燃料量和開啟時(shí)間可各自被參考。為了便于描述，開啟持續(xù)時(shí)間將用于描述的其余部分。
[0068]調(diào)節(jié)例行程序可包括連續(xù)地緩降各個(gè)噴射器的開啟持續(xù)時(shí)間和監(jiān)測不著火。一旦檢測到不著火，則不著火汽缸的噴射器的開啟持續(xù)時(shí)間可緩升，直到不著火停止。該開啟持續(xù)時(shí)間然后可設(shè)置為噴射器能夠安全地操作的最低開啟持續(xù)時(shí)間。當(dāng)需要很高水平的氣態(tài)燃料(例如，99%)時(shí)，該噴射器然后可在其調(diào)節(jié)的最低開啟持續(xù)時(shí)間下操作。該過程可對(duì)于各個(gè)汽缸獨(dú)立地重復(fù)。結(jié)果，當(dāng)需要非常高水平的氣態(tài)燃料時(shí)(例如，99%的氣態(tài)燃料)，各個(gè)噴射器可在不同持續(xù)時(shí)間下操作，導(dǎo)致輸送相同的液體燃料量。這由圖9的多個(gè)噴射器輸送曲線906示出，其中各個(gè)噴射器在不同持續(xù)時(shí)間下操作，導(dǎo)致相同的燃料輸送體積908。
[0069]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4，示出了用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)(如圖1-3的發(fā)動(dòng)機(jī)104)的多個(gè)液體燃料噴射器的方法400。方法400可由控制器(諸如圖1-3的控制器110)根據(jù)儲(chǔ)存在其上的非暫時(shí)性指令來執(zhí)行。在402處，方法400包括確定發(fā)動(dòng)機(jī)的操作參數(shù)。確定的操作參數(shù)可包括但不限于發(fā)動(dòng)機(jī)速度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩需求、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度和其它操作參數(shù)。在404處，方法400包括確定是否滿足用于執(zhí)行噴射器調(diào)節(jié)的條件。用于執(zhí)行噴射器調(diào)節(jié)的條件包括之前并未執(zhí)行的調(diào)節(jié)例行程序(例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)制造之后的第一操作周期期間，或隨后的維護(hù)期間)，或執(zhí)行了自從之前的調(diào)節(jié)例行程序起過去的(時(shí)間、發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)、車輛行駛距離等的)閾值持續(xù)時(shí)間。
[0070]調(diào)節(jié)例行程序的進(jìn)入條件還可包括允許高水平氣態(tài)燃料使用(例如，接近100%)的操作條件。構(gòu)造成利用液體燃料和氣態(tài)燃料兩者操作的發(fā)動(dòng)機(jī)可在仍維持所需的發(fā)動(dòng)機(jī)功率情況下利用盡可能多的氣態(tài)燃料操作。例如，在標(biāo)準(zhǔn)液體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)(諸如柴油發(fā)動(dòng)機(jī))中，100%的產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機(jī)功率可源自柴油燃料的燃燒。在多燃料發(fā)動(dòng)機(jī)中，發(fā)動(dòng)機(jī)功率的一部分可源自氣態(tài)燃料，而其余的發(fā)動(dòng)機(jī)功率可源自液體燃料。例如，差不多99%的產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機(jī)功率可源自氣態(tài)燃料的燃燒，而其余的1%功率源自柴油燃料的燃燒。"置換"液體燃料的氣態(tài)燃料的量可稱為置換比。置換比可反映源自氣態(tài)燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)功率的部分。例如，80的置換比指出80%的功率源自氣態(tài)燃料，而50的置換比指出50%的功率源自氣態(tài)燃料。O的置換比指出僅液體操作。
[0071]置換比可基于發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、期望燃料類型、缺口節(jié)流閥位置、各個(gè)燃料箱中的相對(duì)燃料水平(例如，如果氣態(tài)燃料水平低于閾值，則可使用更多液體燃料)、車輛位置(例如，車輛是否在隧道中)和/或其它參數(shù)來設(shè)定。因此，進(jìn)入條件可包括發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、油門位置、車輛位置等，各個(gè)都在允許在高氣態(tài)燃料利用(例如，99%)的范圍中。
[0072]如果未滿足進(jìn)入條件，則方法400在402處繼續(xù)監(jiān)測操作條件。如果滿足條件，則方法400進(jìn)行至406來用為零的置換比(例如，沒有氣態(tài)燃料利用)操作發(fā)動(dòng)機(jī)的所有汽缸。然后，在408處，所有汽缸都在預(yù)定安全置換比下操作，諸如80。預(yù)定安全置換比可包括已知產(chǎn)生穩(wěn)定(例如，沒有不著火)燃燒的氣態(tài)燃料利用水平。
[0073]在410處，不著火監(jiān)測器開始監(jiān)測汽缸不著火。不著火監(jiān)測器將在下文中關(guān)于圖5更詳細(xì)描述。簡言之，不著火監(jiān)測器可基于由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生且由曲軸速度傳感器測得的半階或較高扭轉(zhuǎn)振蕩來檢測一個(gè)或更多個(gè)汽缸中的不著火。
[0074]在412處，方法400包括緩降發(fā)動(dòng)機(jī)的第一汽缸的噴射器的開啟持續(xù)時(shí)間。開啟持續(xù)時(shí)間可以以適合速率連續(xù)地緩降或以階梯方式緩降。在噴射器開啟的持續(xù)時(shí)間的緩降期間，不著火監(jiān)測器將操作，以