气体燃料进入阀的电气监测.pdf

本发明涉及评估内燃发动机(100)的气体燃料进入阀(58)的可操作性的方法。所述方法可包括测量(406)分别与气体燃料进入阀(58)的致动相关联的电气运行参数的时间发展序列。所述序列可包括待评估的第一时间发展和在第一时间发展之前的多个时间发展。所述方法还可包括根据第一时间发展以及所述多个在先时间发展中的至少一个来评估(408)气体燃料进入阀(58)的可操作性。

权利要求书
1.  一种评估内燃发动机(100)的气体燃料进入阀(58)的可操作性的方法，所述方法包括：
通过反复地致动(404)气体燃料进入阀(58)使内燃发动机(100)运行(402)气体燃料；
分别测量(406)与气体燃料进入阀(58)的致动相关联的电气运行参数的时间发展序列，所述序列包括待评估的第一时间发展和第一时间发展之前的多个时间发展；以及
根据所测量序列的第一时间发展和所测量序列的多个在先时间发展中的至少一个评估(408)气体燃料进入阀(58)的可操作性。

2.  根据权利要求1所述的方法，其中，评估(408)的方法步骤还包括提供(410)与第一时间发展相对于多个在先时间发展中的至少一个的时间偏差有关的信息。

3.  根据权利要求1或2所述的方法，其中，每个时间发展分别包括：
打开区段(510)，其中通过激励气体燃料进入阀(58)打开气体燃料进入阀(58)；和/或
维持打开区段(512)，其中通过维持激励气体燃料进入阀(58)来维持气体燃料进入阀(58)打开；和/或
关闭区段(514)，其中通过去激励气体燃料进入阀(58)来关闭气体燃料进入阀(58)。

4.  根据权利要求3所述的方法，其中，评估(408)的方法步骤还包括比较(412)第一时间发展的打开区段(510)、维持打开区段(512)和/或关闭区段(514)与多个在先时间发展中的至少一个的相应区段和/或从其导出的数据。

5.  根据任一前述权利要求所述的方法，其中，评估(408)的方法步骤还包括：
比较(414)第一时间发展与所有多个在先时间发展或多个在先 时间发展的子组的平均值；和/或
比较(416)第一时间发展与阈值，所述阈值是通过所有多个在先时间发展或多个在先时间发展的子组的平均值周围的阈值分析导出的。

6.  根据任一前述权利要求所述的方法，其中，评估(408)的方法步骤还包括通过从所有多个在先时间发展或多个在先时间发展的子组导出(418)趋势参数进行趋势分析，和将趋势参数与第一时间发展进行比较。

7.  根据任一前述权利要求所述的方法，还包括：
根据评估步骤(408)确定(422)气体燃料进入阀(58)的不可操作性；和/或
根据评估步骤(408)确定(422)气体燃料进入阀(58)的有限可操作性；和/或
根据评估步骤(408)确定(424)气体燃料进入阀(58)的污染程度。

8.  根据任一前述权利要求所述的方法，还包括根据评估步骤(408)停止(426)与气体燃料进入阀(58)相关联的相应缸(9)的气体燃料模式或者整个内燃发动机(100)的气体燃料模式。

9.  根据权利要求8所述的方法，其中，停止(426)气体燃料模式的方法步骤包括以下步骤中的至少一个：
停止(428)供应来自内燃发动机(100)的气体燃料源(36)的气体燃料；和/或
将吹扫气体供应(430)到气体燃料进入阀(58)的上游，和/或
防止(432)与气体燃料进入阀(58)相关联的相应缸(9)中的点火。

10.  根据任一前述权利要求所述的方法，其中，序列包括连续燃烧周期、预设或任意间隔的燃烧周期、带有大致相似发动机参数的燃烧周期或其组合的时间发展。

11.  根据任一前述权利要求所述的方法，其中，评估(408)的方法步骤还基于发动机参数，例如发动机负荷、发动机速度、入口歧管压力、充气压力、气体燃料歧管压力、充气温度、燃烧压力和/或燃烧温度。

12.  根据任一前述权利要求所述的方法，其中，电气运行参数是气体燃料进入阀(58)致动期间所使用电力的电流值和/或电压值。

13.  一种内燃发动机(100)，包括：
气体燃料系统(6)；
多个缸(9)；
气体燃料进入阀(58)，其用于所述多个缸(9)的每个缸(9)，其流体地连接气体燃料系统(6)与相应的缸(9)；以及
控制单元(76)，其能够接收用于每个气体燃料进入阀(58)的电气运行参数，电气运行参数与相应气体燃料进入阀(58)的致动相关联，并且控制单元(76)还能够执行根据任一前述权利要求所述的方法。

14.  根据权利要求13所述的内燃发动机(100)，还包括用于测量每个气体燃料进入阀(58)的电气运行参数的至少一个传感器(79)。

15.  根据权利要求13或14所述的内燃发动机(100)，其中，内燃发动机为双燃料内燃发动机(200)或气体燃料内燃发动机(300)。

说明书气体燃料进入阀的电气监测
技术领域
本发明整体涉及可用气体燃料操作的内燃发动机，并且更具体地涉及评估内燃发动机的气体燃料进入阀的可操作性。
背景技术
至少部分地运行气体燃料的内燃发动机包括气体燃料内燃发动机和双燃料(DF)内燃发动机。DF内燃发动机通常可以液体燃料模式(LFM)和气体燃料模式(GFM)运行。例如，在由Caterpillar Motoren GmbH&Co.KG,GERMANY于2013年6月28日提交的欧洲专利申请No.13174377.5中公开了一种示例性DF内燃发动机。在LFM模式下，诸如柴油燃料或重质燃料油(HFO)的液体燃料作为唯一能量源在燃烧期间通过主液体燃料喷射器提供。在GFM模式下，提供诸如天然气的气体燃料，例如在缸的进气口中与空气混合。可用少量的液体燃料，例如通过相同的主燃料液体喷射器或单独的点火燃料喷射器直接地喷射到缸中的少量液体燃料执行气体燃料的点火。
在气体燃料内燃发动机和DF内燃发动机中，对于每个缸，至少一个气体燃料进入阀，本文中也称为进气阀(GAV)，可定位在气体燃料源与发动机的进气口之间。当GAV在DF发动机的GFM模式下或者在气体燃料发动机的运行期间打开时，气体燃料进入进气口与进气混合。
在欧洲专利1040264B1中公开了一种示例的螺线管致动气体燃料进入阀。螺线管致动GAV包括螺线管线圈、可动板以及静止板或静止盘，借此输送至螺线管线圈的电流通过从静止板提升可动板致动所述阀。
由于它们的定位靠近燃烧室，所以GAV易受污染和增加磨耗的 影响。例如，在LFM模式运行期间，由于燃烧螺线管致动GAV的可动板会在关闭的气体燃料进入阀的静止板或盘上抖动。因此，可动板和静止板或盘都会容易增加磨耗。另外，GAV不仅可在GFM模式中打开也可在LFM模式中打开。例如，如果是螺线管致动GAV，LFM模式期间进气与气体燃料管道系统之间的压力差可导致打开。于是，小颗粒会困在阀中，例如困在螺线管致动GAV的可动板与静止板或座之间，并且阀不再能适当地关闭。GAV的磨耗以及污染会导致泄漏、增加的通过率或者甚至是GAV被卡在打开状态。
本发明至少部分针对改进或克服现有系统的一个或多个方面。
发明内容
本发明的一方面，公开一种评估内燃发动机的气体燃料进入阀的可操作性的方法。所述方法可包括通过反复地致动气体燃料进入阀使内燃发动机运行气体燃料。另外，所述方法可包括测量分别与气体燃料进入阀的致动相关联的电气运行参数的时间发展序列。所述序列可包括待评估的第一时间发展和在第一时间发展之前的多个时间发展。所述方法还可包括根据所测量序列的第一时间发展以及所测量序列的多个在先时间发展中的至少一个来评估气体燃料进入阀的可操作性。
本发明的另一方面公开一种内燃发动机。所述内燃发动机可包括气体燃料系统、多个缸以及用于所述多个缸的每个缸的气体燃料进入阀，其流体地连接气体燃料系统与相应的缸。内燃发动机还可包括控制单元，其能够接收用于每个气体燃料进入阀的电气运行参数。控制单元还能够执行本文示例性公开的方法。
本发明的其它特征和方面通过以下描述和附图将显而易见。
附图说明
本文所包括的附图构成本说明书的一部分，所述附图示出本发明的示例性实施例，并且与说明书一起用来解释本发明的原理。在 附图中：
图1示出至少部分地运行气体燃料的示例性内燃发动机的示意图；
图2示出DF内燃发动机的缸的横截面示意图；
图3示出气体燃料内燃发动机的缸的横截面示意图；
图4示出评估GAV的可操作性的示例性方法的流程图；以及
图5示出根据GAV随时间经过所使用的电流指示GAV随时间的致动的两部分图形。
具体实施方式
下面是本发明的示例性实施例的详细描述。本文所描述的和附图所示出的示例性实施例旨在教导本发明的原理，使本领域的那些普通技术人员能够在许多不同的环境中实施并使用本发明，并将本发明实施和用于许多不同的应用中。因此，示例性实施例不是，并且不应该被认为是专利保护范围的限制性描述。相反，专利保护的范围应该由所附权利要求书限定。
本发明部分基于与气体燃料进入阀的致动相关联的电气运行参数的时间发展可用于评估气体燃料进入阀的可操作性的认识。特别地，在发动机运行期间，可测量并记录所述的时间发展的序列以便于最近的时间发展与在先发展之间的对比。因此，根据所测量的序列评估GAV的可操作性是可能的。特别地，在最近时间发展与在先时间发展的对比中的偏差可指示GAV的有限的可操作性，甚至是不可操作性。
下面结合图1至图3描述可至少部分运行气体燃料的内燃发动机。
图1示意性示出至少部分运行气体燃料的示例性内燃发动机100，例如DF发动机(图2中示意性示出)或气体燃料发动机(图3中示意性示出)。
内燃发动机100包括发动机组2、充气系统4、排气系统5、包 括吹扫气体系统7的气体燃料系统6和/或液体燃料系统8。内燃发动机100可用气体燃料提供动力，例如在气体燃料模式(GFM)下通过LNG系统提供的天然气，并且可以用液体燃料提供动力，例如双燃料内燃发动机配置(特别参见图2)中液体燃料模式(LFM)中的柴油燃料。
发动机组2包括多个缸9。图1示例性地描绘四个缸9。发动机组2可以是任何尺寸，带有任意数量的缸，例如6、8、12、16或20个，并且可以是任何缸配置，例如“V”形配置、直列配置或径向配置。
每个缸9都配备至少一个入口阀16和至少一个出口阀18。入口阀16流体地连接至充气系统4并且能够将充气或充气与气体燃料的混合物提供到缸9中。类似地，出口阀18流体地连接至排气系统5并且能够将排气从相应的缸9导出。
充气由充气系统4提供，所述充气系统4可包括进气口20、压缩充气的压缩机22以及充气冷却器24。充气歧管26流体地连接在充气冷却器24的下游并且引导充气经由缸特定入口通道28进入相应的缸9中。
排气系统5可包括排气涡轮机30，所述排气涡轮机30通过轴32驱动地连接至压缩机22。此外，排气歧管34布置在缸9的下游用于将排气从各个排气出口通道35引导至排气涡轮机30。
在一些实施例中，充气系统4可包括一个或多个充气歧管26。类似地，排气系统5可包括一个或多个排气歧管34。
此外，入口阀16和出口阀18可分别地安装在入口通道28和出口通道35内。入口通道28以及出口通道35可设置在覆盖多于一个缸9的公共缸盖内或者设置在分别为每个缸9提供的单独缸盖内。
气体燃料系统6包括流体地连接至气体燃料管道42的气体燃料源36。气体燃料源36构成气体燃料供给用于为GFM模式燃烧供应气体燃料。例如，气体燃料源36包括含有加压状态天然气的气体燃料罐和气体阀单元。所述气体阀单元能够允许、阻断和/或控制从所 述的气体燃料罐到气体燃料管道42中的流动。气体阀单元可包括气体燃料控制阀、气体燃料截止阀和/或通流阀。
气体燃料管道42流体地连接至分成多个气体燃料通道56的气体燃料歧管54。每个气体燃料通道56流体地连接至所述多个入口通道28中的至少一个。为了将气体燃料供给入各个入口通道28中，供给入每个气体燃料通道56中，安装气体燃料进入阀58。在一些实施例中，内燃发动机100可包括多于一个的气体燃料歧管54。
每个气体燃料进入阀58能够允许或者阻断GFM模式中气体燃料进入各个入口通道28中以与来自充气系统4的加压充气混合的流动。从而，每个气体燃料进入阀58的下游产生缸特定混合区域。例如，气体燃料进入阀58可以是螺线管致动的气体燃料进入阀，例如螺线管致动板阀，其中弹簧保持可动盘的下表面靠着静止盘或板的上表面。所述两个表面能够在气体燃料进入阀58的关闭状态中提供密封关系。每个气体燃料进入阀58可安装至覆盖至少一个缸9的缸盖。
吹扫气体系统7(图1中用短划线框标示)包括串联连接的吹扫气体罐60、吹扫气体控制阀62和吹扫气体截止阀64。吹扫气体罐60构成吹扫气体源以用吹扫气体、例如加压状态的氮气吹扫气体燃料管道42、气体燃料歧管54等。
吹扫气体系统7可在各种位置处流体地连接至气体燃料系统6。例如，图1中第一连接66设置在气体燃料歧管54的近侧。第二连接70设置在气体燃料源36的近侧。第一截止阀68和第二截止阀72可分别地阻断或允许吹扫气体流过第一连接66和第二连接70。额外的连接可集成在例如气体燃料源36的气体阀单元中。
如前面提到的，图1一般地示出DF内燃发动机以及气体燃料发动机。在DF内燃发动机中，液体燃料系统8包括连接至液体燃料管道44的液体燃料罐40。液体燃料罐40可包括用于储存第一液体燃料例如重质燃料油(HFO)的第一液体燃料罐和用于储存第二液体燃料例如柴油燃料的第二液体燃料罐。液体燃料罐40构成液体燃料 源用于为LFM模式燃烧供应液体燃料。此外，液体燃料罐40可构成液体燃料源用于在GFM模式中供应点火燃料。如本领域技术人员会意识到的，在气体燃料内燃发动机中，可提供液体燃料系统用于点燃缸9中的气体燃料空气混合物。替代地，气体燃料内燃发动机可不包括液体燃料系统，因为可以不同的方式进行点火，例如通过火花塞。
液体燃料管道44流体地连接至分成多个液体燃料入口通道48的液体燃料歧管46。为了将液体燃料供给入缸9的燃烧室中，在每个液体燃料入口通道48中安装燃料喷射系统50。
在气体燃料内燃发动机中，例如在火花点火气体燃料内燃系统中，燃料喷射系统50可流体地连接至气体燃料源36(通过虚线49标示)而不是液体燃料罐40。在此实施例中，燃料喷射系统50可包括预燃烧室用于提供火花点火的点火火焰91(见图3)以点燃气体燃料与空气的混合物。
图2和图3分别对用于DF和气体燃料内燃发动机的燃料喷射系统50的示例性实施例进行详细描述。
如图1所示，内燃发动机100还可包括安装在每个缸9处的多个压力传感器77。每个压力传感器77能够产生对应于发动机的运行期间(例如，燃烧期间)内部缸压力的时间发展的信号。
为了控制发动机100的运行，提供控制单元76。控制单元76形成发动机100的控制系统的部分。控制单元76能够通过读出连接线102接收压力传感器77的数据。控制单元76还能够通过控制连接线104控制发动机100的诸如气体燃料进入阀58的各种组件，和通过控制连接线106控制燃料喷射系统50。控制单元76还能够控制吹扫气体系统7的阀。替代地，第二控制单元(未示出)可被构造成控制发动机100的运行。图2和图3中将会给出控制系统和控制单元76与发动机的诸如燃料喷射系统50的其它组件之间的额外控制线的进一步描述。
连接至控制单元76的传感器79提供用来测量至少每个GAV 58 的致动期间每个GAV 58的电气运行参数。例如，传感器79可测量稍后将详细描述的致动期间每个GAV 58使用的电流值的时间发展。
在一些实施例中，一个传感器79能够监测所有GAV 58，在另一些实施例中，可提供多于一个传感器79，例如每个GAV一个传感器。
控制单元76还可连接至图1中没有示出的其它传感器，例如为每个单独的缸或多个缸提供的发动机负荷传感器、发动机速度传感器、温度传感器、氮氧化物传感器、或者燃料-空气比例传感器。控制单元76还可连接至操作面板(未示出)用于向操作员发出指示发动机100、GAV 58等失效的警告。
图2示出作为图1的内燃发动机100的示例性实施例的DF内燃发动机200的缸9。已经结合图1进行描述的元件具有相同的附图标记，例如发动机组2、控制单元76、压力传感器77和缸9。
缸9提供用于燃烧燃料与空气混合物的至少一个燃烧室10、活塞84和通过活塞杆82连接至活塞84的曲轴80。活塞84能够在缸9内往复运动。
缸9通过入口通道28连接至充气歧管26，并且通过出口通道35连接至排气歧管34(见图1)。入口阀16设置在入口通道28中，而出口阀18设置在出口通道35中。气体燃料进入阀58可将气体燃料供应至缸9的燃烧室10。
图2还通过短划线框示出燃料喷射系统50。当DF内燃发动机200以LFM模式运行时，燃料喷射系统50用来将液体燃料喷射到燃烧室10中，所述液体燃料是仅有的能量源。当DF内燃发动机200以GFM模式运行时，燃料喷射系统50可用来将点火量的液体燃料喷射到燃烧室10中以点燃气体燃料与空气的混合物。从而在GFM模式中，燃料喷射系统50可起点火系统的作用。
在图2中，这种点火系统的示例性实施例是基于主液体燃料喷射器38，所述主液体燃料喷射器38用于在LFM模式中将大量液体燃料喷入燃烧室10中和在GFM模式中将点火量的液体燃料喷入燃 烧室10中以点燃气体燃料和空气的混合物。在其它实施例中，例如对于重型DF内燃发动机，气体燃料点火系统可包括单独的点火液体燃料喷射器39以在GFM模式中将点火量的液体燃料喷入燃烧室10中。
DF内燃发动机200额外地包括控制系统，所述控制系统包括控制单元76。控制单元76通过控制连接线108连接至主液体燃料喷射器38，并且如果是重型DF内燃发动机的话，还通过单独的控制连接线(未示出)连接至点火液体燃料喷射器39。
在图2和图3所示的实施例中，用于测量GAV 58的电气运行参数的传感器79直接地联接至GAV 58，并且/或者与GAV 58集成。替代地，传感器79可例如形成图1中示意性示出的控制单元76的一部分。
图3示出作为图1的内燃发动机100的另一示例性实施例的气体燃料内燃发动机300的缸9。已经结合图1和图2进行描述的元件具有相同的附图标记。气体燃料内燃发动机300类似于图2的DF内燃发动机200，除了下面描述的组件。
燃料喷射系统50包括预燃烧室90。预燃烧室90能够接收气体燃料与燃烧室10外部空气的预混合物。通过例如火花塞点燃气体燃料与空气的预混合物，以将设置的点火火焰91提供到燃烧室10中。点火火焰91用来点燃燃烧室10中气体燃料与空气的混合物。控制单元76通过控制连接线110连接至预燃烧室90。替代地，燃料喷射系统50可以是用于通过放电点燃气体燃料与空气混合物的火花塞。在这些实施例中，对于点燃气体燃料与空气混合物的目的而言，结合图1描述的燃料喷射系统不是必要的。
通常，结合图1至图3公开的控制单元76可以是单个微处理器或者多个微处理器，其包括用来控制(除了其它之外)内燃发动机100的各种组件的运行的装置。控制单元76可以是能够控制与内燃发动机100和/或其相关组件相关联的许多功能的通用发动机控制单元(ECU)。控制单元76可包括运行应用所要求的所有组件，例如 存储器、辅助存储设备、和诸如中央处理单元的处理器或者用于控制内燃发动机100及其组件的本领域已知的任何其它工具。各种其它已知电路可与控制单元76相关联，包括供电线路、信号调节线路、通信线路以及其它适合的线路。控制单元76可分析并比较接收的数据和储存的数据，并且根据存储器中存储的或由用户输入的指令和数据确定是否要求动作。例如，控制单元76可将从压力传感器77接收的压力数据与存储器中储存的目标值进行比较，并根据比较的结果向发动机的一个或多个组件传递信号以改变相同组件的运行。
工业实用性
适合于所公开方法的示例性内燃发动机是，例如，由Caterpillar Motoren GmbH&Co.KG,Kiel,Germany制造的M46DF和M34DF系列的DF内燃发动机。然而本领域技术人员会认识到，所公开的方法也可适用于其它内燃发动机。
在下文中，结合图4至图6描述参照图1至图3示例性描述的内燃发动机的运行和控制。出于说明的目的，所述方法是参照结合图1至图3公开的结构元件进行公开的。然而本领域技术人员会认识到，相应步骤也可实施于其它实施例。
参照图4，示出内燃发动机100的示例性运行过程400的流程图。
运行过程400开始于发动机100以GFM模式运行气体燃料(步骤402)。在运行期间，在连续的燃烧周期中反复地致动每个GAV 58(步骤404)以将气体燃料供入充气用于随后燃烧发动机100中产生的混合物。具体地，控制单元76控制GAV 58的打开和关闭使得来自气体燃料源36的气体燃料与充气在入口通道28中混合，以在燃烧周期的进气冲程中进入缸9。
在发动机100的运行(步骤402)和GAV 58的致动(步骤404)期间，每个GAV的电气运行参数的时间发展序列如稍后详细描述的在步骤406处进行测量。每个时间发展涉及单个GAV58的单次致动。另外，与GAV 58的所述致动相关联的电气运行参数指示例如在致 动期间GAV 58使用的电力。所述序列包括多个时间发展，GAV 58的每次致动对应一个时间发展。基于多个在先时间发展评估多个时间发展中的第一时间发展，例如最近测量的时间发展，以评估GAV58的可操作性。
在一些实施例中，时间发展序列可包括连续燃烧周期、预设或任意间隔的燃烧周期、带有大致相似发动机参数的燃烧周期或其组合的时间发展。
在步骤408处，根据所测量序列的第一时间发展以及所测量序列的多个在先时间发展中的至少一个评估GAV 58的可操作性，如下面示例性详细描述的。
具体参考致动步骤(步骤404)、测量步骤(步骤406)以及评估步骤(步骤408)，在图5中以示意性的两部分图形详细示出单次致动的GAV 58的运行。本文中作为示例，GAV 58的电气运行参数是由GAV 58在其致动期间所使用的电流。因此，电气运行参数的时间发展由电流随时间的曲线表示。
原则上，图5的第一图形502示出对于单次致动GAV 58随时间t的致动曲线504。致动曲线504包括第一状态0，其表示GAV 58的完全关闭状态；以及第二状态1，其表示GAV 58的完全打开状态。因为GAV 58不会立即打开和关闭，所以打开状态1和关闭状态0由过渡部分连接，其中GAV 58的可动板例如从关闭状态0的初始位置运动到例如打开状态1的期望位置。
另外，图5的第二图形506示出对于单次致动GAV 58随时间t的电流曲线508。如本文描述的，GAV 58包括电磁体，其在致动状态下使GAV 58打开。所述致动状态的特征在于向GAV 58尤其是其中的电磁体施加电压，使得GAV 58产生电力以绕电磁体建立磁场来将GAV 58的可动板运动到打开位置1。
单次致动期间电流值I随时间t的时间发展(见电流曲线508)可分成串联的三个区段510、512、514。
第一区段或打开区段510在时间t1与t2B之间的瞬间延伸。在 打开区段510期间，通过激励GAV 58使GAV 58打开。特别地，在打开区段510的第一部分510A期间，电流值I上升直到时间t2A的瞬时处的最大值I1。随后，在打开区段510的第二部分510B期间，电流值I停留在I1周围直到达到时间t2B的瞬时。在图形502中可见，在打开区段510期间，GAV 58在时间t5的瞬时处开始打开。在此刻，电磁体的磁场足够强以使GAV 58的可动板运动。例如，跨过GAV 58的压力差使可动板偏置，并且关闭状态0中弹簧的保持力可使可动板进一步偏置。那些力必须被超过以使GAV 58的可动板运动。GAV 58在时间t6的瞬时处达到完全打开状态，t6通常在时间t2B瞬时的附近。
在第二打开区段或维持打开区段512，通过维持激励GAV 58使GAV 58维持打开。维持GAV 58打开时间t2B与t3B的瞬时之间的期望的时间跨度，以将期望量的气体燃料供入入口通道28中(例如，见图1)。维持打开区段512的时间跨度由控制单元76例如根据发动机负荷或发动机速度进行控制。
维持打开区段512包括第一部分512A和第二部分512B。在第一部分512A期间，电流值I在时间t2B与t3A的瞬时之间从I1降至I2。接着，在维持打开区段512的在时间t3A与t3B的瞬时之间延伸的第二部分512B期间，电流曲线508的电流值I停留在I2周围。
如图中所示，打开GAV 58所要求的I1大于维持打开GAV 58所要求的I2。这种特性的一个原因是与关闭状态0相比，由跨过GAV58的压力差引起的偏置力在GAV 58的可动板的打开状态1中显著降低。
只要不再向GAV 58施加电压(发生在时间t3B的瞬时处)，电流I就在第三区段或关闭区段514期间的时间t4的瞬时处降至0。由于去激励GAV 58，GAV 58的可动板从时间t7瞬时处的打开状态1运动至时间t8瞬时处的关闭状态0。如同打开GAV 58和维持打开GAV 58由控制单元76控制，关闭GAV 58也由控制单元76控制。
应该注意到，给定电流曲线508仅是示意性的，但是实践中可 遵循描绘的大致轮廓。但是在实践中，GAV 58的电流曲线508强烈依赖于一些参数，例如GAV 58的电磁体的温度、跨GAV 58的压力差、在GAV 58处的绝对压力值、GAV 58的总体致动时间跨度、施加到GAV 58的电压值、GAV 58的污染程度、GAV 58的磨损状态等。
如上所述，在内燃发动机100的运行期间，颗粒会被困在GAV 58的密封面之间。GAV 58的污染可导致对GAV 58的可操作性的各种负面影响。例如，会发生泄漏，并且/或者会使GAV 58的可动板的运动性退化。另外，被困住的颗粒甚至会导致GAV 58的卡住关闭或卡住打开，由于大量的气体燃料被连续地提供至内燃发动机100的相关燃烧室，后者对于人和机器是非常危险的。
GAV 58的污染可由到GAV 58的充气所携带的颗粒导致。另外，由于在内燃发动机100例如气体燃料源36、气体管道42、气体燃料歧管54和GAV 58处的维护作业造成的污垢和颗粒也会导致GAV58处的积垢。
如果在致动期间监测GAV 58使用的电力，GAV 58的有限的可操作性和GAV 58的不可操作性是可检测的。例如本文所述，可以意识到可操作的GAV 58的电流曲线原则上遵循特性曲线508。因此，从曲线508的偏离可指示GAV 58的有限的可操作性甚至不可操作性。
然而，如本文概述的，在发动机100的运行期间，诸如电流曲线508的电气运行参数的时间发展强烈依赖于发动机100的一些运行参数。由于此情况，应该意识到确定所测量的电气运行参数的时间发展是否指示GAV 58的可操作性或不可操作性会是困难的。为了安全地评估GAV 58的可操作性，不仅需要测量GAV 58的电气运行参数的时间发展，还需要测量至少所有主要影响参数。因此，控制单元可包括庞大的多维表，其包括对于参数的可想到的组合的可接受时间发展。于是该多维表可用作查找表以评估GAV 58的可操作性。然而，这样的控制系统在硬件和软件方面都是非常复杂、易 出错和昂贵的。
GAV 58的可操作性评估通过不很复杂的方法和系统也是可行的。特别地，可以意识到GAV 58的电气运行参数的时间发展对困在GAV 58中的颗粒有相当快的反应。因此，GAV 58的可操作性评估可基于在多重致动期间所测量的电气运行参数的时间发展序列。特别地，可根据至少一个所测量的在先时间发展来评估GAV 58的待评估第一时间发展以确定时间偏差，而不需要测量许多发动机参数和/或查阅复杂的多维评估表。因此，由于发动机参数不在GAV 58的电气运行参数的第一待评估时间发展与之前测量的那些之间显著地变化，那些时间发展之间的偏差可指示GAV 58的有限的操作性甚至GAV 58的不可操作性。
在图5中，用虚曲线518、520和522标示了可想到的偏差示例。例如，曲线518的电流值I高于打开区段510中电流曲线508的电流值I1。这种情况可能是有颗粒被困在GAV 58中使得打开GAV 58要求较高的打开力。
作为进一步的示例，虚电流曲线520和522分别在维持打开区段512处电流曲线508的电流值I2的下方和上方的电流值处。电流曲线520可由至少部分卡住的打开GAV 58造成，其中颗粒在GAV58中积聚使得与GAV 58的偏置力对立的反作用力产生，从而维持打开GAV 58要求较小的磁力。相反地，如果颗粒被困在处于打开位置的可动板的阀座处，则在致动期间GAV 58不完全地打开使得流过GAV 58的气体燃料还以朝GAV 58的关闭位置的方向作用在可动板上，这会导致曲线522。
此外，待评估时间发展的相对短的打开区段510和/或相对短的维持打开区段512可指示由于困住的颗粒使得GAV 58在致动期间没有完全打开。
另外，待评估时间发展的打开区段510中相对高的电流值I和/或相对持久的打开区段510可指示GAV 58的可动板在运动期间摩擦被困颗粒。
另外，可通过相对短的维持打开区段512和/或维持打开区段512的第二部分512B中相对低的电流值I指示卡住的打开GAV 58。
再次参照图4，用虚线框410到418标示基于时间发展序列的用于评估GAV 58的可操作性的不同示例性方法步骤。
在步骤410处，可将第一时间发展相对于多个在先时间发展中的至少一个的时间偏差的有关信息提供至控制单元76用于进一步研究。
替代地或除此之外，可在方法步骤412中将第一时间发展的打开区段510、维持打开区段512和/或关闭区段514(见图5)与所测量的序列的至少一个在先时间发展的相应区段进行比较。例如，可检测偏差，例如结合图5所描述的用附图标记518、520、522所标示的那些。第一时间发展也可与从至少一个在先时间发展导出的数据进行比较。
当比较第一时间发展与在先时间发展时，可基于从所有在先时间发展或在先时间发展的子组导出的平均值进行比较(步骤414)。
评估步骤408还可包括步骤416中的阈值分析。在这里，第一时间发展可与在GAV 58的所有在先时间发展或其子组的平均值周围的阈值进行比较。
在一些实施例中，可在方法步骤418中执行趋势分析。在趋势分析中，趋势参数可从所有在先时间发展或在先时间发展的子组导出。可将所述趋势参数与第一时间发展进行比较以评估GAV 58的可操作性。
例如，之前提及的子组可包括3到50个在先时间发展，尤其是在相似发动机参数下测量的时间发展。
评估步骤408还可基于所测量的发动机参数，例如发动机负荷、发动机速度、入口歧管压力、充气压力、气体燃料歧管压力、充气温度、燃烧压力和/或燃烧温度。
应该注意到上面描述的评估方法步骤仅是示例性的，并且可被本领域技术人员适应并修改，同时维持将评估基于所测量的时间发 展序列的潜在原理。
基于评估步骤408，可执行后续方法步骤420，其包括基于评估步骤408进行确定并对此作出反应。
例如，评估408可指示GAV 58不可操作，或者GAV 58仅具有有限的可操作性，在方法步骤422处对此进行确定。
基于评估408，在步骤424处确定GAV 58的连续增加的污染程度也是可能的。例如，污染程度可用来调整GAV 58的定时，和/或预先确定何时必须对GAV 58进行维护。
在一些实施例中，如果评估408指示GAV 58可能被卡在打开状态，则可在步骤426处停止与GAV 58关联的相应缸9的GFM模式，其可减少或防止对发动机100的损害。此外，可基于评估步骤408使整个内燃发动机100的GFM模式停止，和/或使发动机100停机。
停止GFM模式(步骤426)可包括在步骤428处停止从气体燃料源36供应气体燃料。除此之外或者替代地，可将来自吹扫气体系统7的吹扫气体供应到GAV 58的上游(步骤430)。
在一些实施例中，可防止与具有有限可操作性的GAV 58相关联的相应缸9中的点火(步骤432)，例如防止由于卡住的打开GAV 58造成的缸9中过多燃料的点火。步骤432的防止点火可包括例如，省略点火燃料的供应或省略火花塞的启动。
在本发明的另一方面中，公开一种评估内燃发动机的气体燃料进入阀的可操作性的方法。所述方法可包括运行内燃发动机，并且从而反复地致动气体燃料进入阀。方法还可包括分别地测量与气体燃料进入阀的致动相关联的电气运行参数的时间发展序列。所述序列可包括待评估的第一时间发展和在第一时间发展之前的多个时间发展。方法还可包括根据所测量序列的第一时间发展和所测量序列的多个在先时间发展中的至少一个来评估气体燃料进入阀的可操作性。
在上述方面的一些实施例中，运行内燃发动机的方法步骤可包括以液体燃料模式、气体燃料模式或者介于液体燃料模式与气体燃 料模式之间的过渡运行内燃发动机。
在上述方面的一些实施例中，方法还包括将气体，例如吹扫气体或气体燃料供应至气体燃料进入阀的上游以建立跨气体燃料进入阀的正压力差。
本领域技术人员会意识到，上述方面可包括本发明公开的任意其它实施例(当适用时)。例如，上述方面的内燃发动机可以是双燃料内燃发动机或气体燃料内燃发动机。
尽管本文已经描述了本发明的优选实施例，但是可包含改进和修改而不脱离所附权利要求书的范围。