Способ опорожнения бака (варианты)

Изобретение относится к системе для опорожнения бака-хранилища транспортного средства. Система и способ могут быть особенно полезными для опорожнения баков, которые находятся под давлением. Способ опорожнения бака (91), заключающийся в том, что подают исключительно газообразное топливо в двигатель, когда давление газообразного топлива является большим, чем пороговое давление, а когда давление газообразного топлива является меньшим, чем пороговое давление, подают газообразное топливо и жидкое топливо. По второму варианту способа подают газообразное топливо в двигатель через бак (91), обеспечивают работу двигателя на газообразном топливе и с первой установкой фаз клапанного распределения (90) при первом состоянии, когда давление газообразного топлива является большим, чем первое пороговое значение; и обеспечивают работу двигателя на газообразном топливе и со второй установкой фаз клапанного распределения (90) при первом состоянии, когда давление газообразного топлива является меньшим, чем первое пороговое значение. Установка фаз клапанного распределения двигателя регулируется для содействия снижению давления внутри газового бака (91). По третьему варианту подают газообразное топливо в двигатель через бак (91), обеспечивают работу двигателя на первой газовой топливной форсунке (80), когда давление газообразного топлива является большим, чем первое пороговое значение, и обеспечивают работу двигателя на второй газовой топливной форсунке (81), когда давление газообразного топлива является меньшим, чем первое пороговое значение. Технический результат: создание способа опорожнения бака, при котором может увеличиваться продолжительность работы двигателя и транспортного средства, при этом он может быть применим к разным типам систем впрыска топлива и газам, а также к двухтопливным и однотопливным двигателям, также способ обеспечивает возможность снижать количество газообразного топлива, которое может выпускаться в атмосферу, если процедура обслуживания требует пустого газового топливного бака. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее описание относится к системе для опорожнения бака-хранилища транспортного средства. Система и способ могут быть особенно полезными для опорожнения баков, которые находятся под давлением.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Транспортное средство может включать в себя находящийся под давлением бак, который хранит топливо или некоторое другое газообразное вещество, которое используется, когда работает транспортное средство. Например, некоторые транспортные средства работают с использованием топлива, которое подается из находящегося под давлением бака. Топливо хранится под давление, так чтобы большее количество топлива могло храниться в баке. Кроме того, некоторые высокопроизводительные транспортные средства питают закисью азота во время условий высоких нагрузок для улучшения характеристик двигателя. В кроме того других транспортных средствах, сжатый воздух подается из бака в двигатель для снижения запаздывания турбонагнетателя и улучшения рабочих характеристик пуска в ход транспортного средства. Таким образом, восстановители, окислители, разбавители, добавки, и тому подобное, могут храниться в баллоне высокого давления как газ, адсорбированный газ или как жидкость с высоким давлением паров.

Регулятор давления и клапаны часто включены в состав на выходе бака-хранилища для снижения сжатого газа до давления, более подходящего для ввода в двигатель. Сжатый газ может вводиться в двигатель через напорные трубопроводы, в том числе, коллектор, такой как направляющая-распределитель для топлива. Поток газа из бака-хранилища может останавливаться, когда давление в баке-хранилище или в напорном трубопроводе достигает некоторого порогового уровня, с тем чтобы не мешать работе двигателя. Например, транспортное средство, которое работает как на газообразном, так и жидком топливе, может переключаться с работы исключительно на газообразном топливе на работу исключительно на жидком топливе, когда давление в баке-хранилище достигает некоторого порогового более низкого давления. Если бы двигатель был должен продолжать работу, в то время как газообразное топливо подавалось из бака-хранилища, двигатель мог бы работать на более бедной смеси, чем требуется, так как мог бы быть недостаточный поток топлива из бака в двигатель.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Авторы в материалах настоящей заявки осознали вышеупомянутые недостатки и разработали способ опорожнения бака, содержащий: подачу исключительно газообразного топлива в двигатель, когда давление газообразного топлива является большим, чем пороговое давление; и подачу газообразного топлива и жидкого топлива, когда давление газообразного топлива является меньшим, чем пороговое давление.

В дополнительных аспектах раскрыто, что выводят из работы топливную форсунку, на которую подают газообразное топливо, когда давление во впускном коллекторе двигателя является большим, чем давление окружающей среды; выводят из работы топливную форсунку, на которую подают газообразное топливо, когда давление газообразного топлива по существу находится на уровне давления окружающей среды; топливная форсунка, на которую подают газообразное топливо, впрыскивает газообразное топливо во впускной коллектор; давление газообразного топлива находится в баке-хранилище; давление газообразного топлива находится в канале между баком-хранилищем и двигателем.

В еще одном аспекте раскрыт способ опорожнения бака, включающий этапы, на которых: подают газообразное топливо в двигатель через бак; обеспечивают работу двигателя на газообразном топливе и с первой установкой фаз клапанного распределения при первом состоянии, когда давление газообразного топлива является большим, чем первое пороговое значение; и обеспечивают работу двигателя на газообразном топливе и со второй установкой фаз клапанного распределения при первом состоянии, когда давление газообразного топлива является меньшим, чем первое пороговое значение.

В дополнительных аспектах раскрыто, что первое состояние является числом оборотов и нагрузкой двигателя; впускной клапан двигателя открывается позже относительно положения коленчатого вала, когда давление газообразного топлива является меньшим, чем первое пороговое значение, по сравнению с тем, когда впускной клапан открывается, когда давление газообразного топлива является большим, чем первое пороговое значение; впрыскивают газообразное топливо в цилиндр двигателя во время такта впуска цилиндра, когда давление газообразного топлива является меньшим, чем первое пороговое значение; впрыскивают газообразное топливо в цилиндр двигателя во время такта сжатия цилиндра, когда давление газообразного топлива является большим, чем первое пороговое значение; осуществляют непосредственный впрыск газообразного топлива в цилиндр двигателя через форсунку и выводят из работы форсунку, когда давление в баке по существу находится на уровне давления окружающей среды.

В еще одном аспекте раскрыт способ опорожнения бака, включающий этапы, на которых: подают газообразное топливо в двигатель через бак; обеспечивают работу двигателя на первой газовой топливной форсунке, когда давление газообразного топлива является большим, чем первое пороговое значение; и обеспечивают работу двигателя на второй газовой топливной форсунке, когда давление газообразного топлива является меньшим, чем первое пороговое значение.

В дополнительных аспектах раскрыто, что первая газовая топливная форсунка впрыскивает газообразное топливо непосредственно в цилиндр, и причем вторая газовая топливная форсунка впрыскивает газообразное топливо во впускной коллектор; первая газовая топливная форсунка выводится из работы, когда давление газообразного топлива является меньшим, чем первое пороговое значение; вторая газовая топливная форсунка выводится из работы, когда давление газообразного топлива по существу находится на уровне давления окружающей среды; вводят в работу жидкостную топливную форсунку, когда давление газообразного топлива является меньшим, чем второе пороговое значение; регулируют соотношение топливо-воздушной смеси двигателя в ответ на выходной сигнал датчика кислорода посредством регулирования установки момента впрыска жидкостной топливной форсунки; задерживают момент открывания впускного клапана двигателя в ответ на давление газообразного топлива, в то время как первая газовая топливная форсунка введена в работу наряду с тем, что вторая газовая топливная форсунка не введена в работу; выводят из работы вторую газовую топливную форсунку, когда давление во впускном коллекторе является большим, чем давление окружающей среды.

Посредством подачи жидкого топлива и газообразного топлива в двигатель, когда давление в баке является меньшим, чем пороговое значение, может быть возможным вытягивать дополнительный газ из бака-хранилища наряду с выдачей жидкого топлива в двигатель, так что двигатель не пропускает зажигание и не работает на более богатой смеси, чем требуется. Например, газ может течь из бака-резервуара в двигатель с меньшим расходом, чем требуется для работы двигателя исключительно на газообразном топливе. Однако, жидкое топливо может подаваться наряду с газообразным топливом, которое является поступающим с пониженным расходом, чтобы обеспечивать топливо-воздушную смесь, которая требуется. Как жидкое, так и газообразное топливо обеспечивают энергию для выдачи крутящего момента и вращения двигателя, когда смесь сжигается в цилиндре. Таким образом, газовый топливный бак может освобождаться от сжатого газа, в то время как двигатель выдает приемлемые рабочие характеристики. Кроме того, продолжительность работы или запас хода транспортного средства и двигателя могут увеличиваться, поскольку газовый бак может освобождаться полностью.

Настоящее описание может давать несколько преимуществ. В частности, подход может увеличивать продолжительность работы двигателя и транспортного средства. Кроме того, подход может быть применим к разным типам систем впрыска топлива и газам. Кроме того еще, подход может быть применим к двухтопливным и однотопливным двигателям.

Настоящее описание предусматривает более полное потребление вещества, хранимого под давлением. В одном из примеров, потребление большей части сжатого газообразного топлива может предоставлять водителю возможность использовать больше более дешевого топлива или топлива с более низкими выбросами, чем было бы возможным в ином случае в данном цикле использования транспортного средства, включающем в себя дозаправку как жидкого, так и газообразного топлива. Кроме того, в определенных ситуациях обслуживания, подход может снижать количество газообразного топлива, которое может выпускаться в атмосферу, если процедура обслуживания требует пустого газового топливного бака.

Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания будут очевидны из последующего подробного описания, взятого отдельно или вместе с прилагаемыми чертежами.

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

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Преимущества, описанные в материалах настоящей заявки, будут понятнее по прочтению примера варианта осуществления, указанного в подробном описании изобретения, взятом отдельно или вместе с чертежами, где:

фиг. 1 - принципиальная схема двигателя;

фиг. 2 и 3 показывают моделированные рабочие последовательности согласно способу по фиг. 4;

фиг. 4 - блок-схема последовательности операций примерного способа для опорожнения находящегося под давлением бака в транспортном средстве.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее описание относится к опорожнению бака, который включает в себя сжатый газ, в транспортном средстве. В одном из неограничивающих примеров, бак может быть заполнен топливом, таким как сжатый природный газ, как проиллюстрировано на фиг. 1. Бак может опорожняться, как описано в моделированных последовательностях, представленных на фиг. 2 и 3. В одном из примеров, двигатель может приводиться в действие для улучшения извлечения паров топлива из бака, так чтобы бак мог лучше опорожняться. Способ по фиг. 4 предусматривает улучшение откачки баков в двигателях с непосредственным впрыском топлива, а также в двигателях впрыском топлива во впускной трубопровод.

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 соответственный 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 66 непосредственного впрыска показана расположенной для впрыска жидкого топлива непосредственно в цилиндр 30, что известно специалистам в данной области техники как непосредственный впрыск. В качестве альтернативы, жидкое топливо может впрыскиваться во впускной канал, что известно специалистам в данной области техники как впрыск во впускные каналы. Жидкостная топливная форсунка 66 непосредственного впрыска подает жидкое топливо пропорционально длительности импульса из контроллера 12. Жидкое топливо подается в жидкостную топливную форсунку 66 непосредственного впрыска топливной системой (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель для топлива (не показана).

Газовая топливная форсунка 80 непосредственного впрыска показана расположенной для впрыска газообразного топлива непосредственно в цилиндр 30. Газовая топливная форсунка 81 впрыска во впускной трубопровод показана расположенной для впрыска газообразного топлива во впускной коллектор 44. В некоторых примерах, газовая топливная форсунка 81 впрыска во впускной трубопровод может быть расположена во впускном канале головки блока цилиндров. В других примерах, газовая топливная форсунка 81 может впрыскивать газообразное топливо в центральную зону во впускном коллекторе. Как газовая топливная форсунка 80 непосредственного впрыска, так и газовая топливная форсунка 81 впрыска во впускной трубопровод могут обеспечивать газообразное топливо в двигатель 10. Однако, газообразное топливо может подаваться исключительно через газовую топливную форсунку 80 непосредственного впрыска без газовой топливной форсунки 81 впрыска во впускной трубопровод в других примерах. Дополнительно, газообразное топливо может подаваться исключительно через газовую топливную форсунку 81 впрыска во впускной трубопровод без газовой топливной форсунки 80 непосредственного впрыска в других примерах.

Газовая топливная форсунка 80 непосредственного впрыска и газовая топливная форсунка 81 впрыска во впускной трубопровод принимает газообразное топливо через направляющую-распределитель 90 для топлива и бак-хранилище 91. Регулятор 86 давления управляет давлением, которое подается на направляющую-распределитель 90 для топлива баком-хранилищем 91. Давление газа в баке-хранилище 91 считывается посредством датчика 60 давления. Давление газа в направляющей-распределителе 90 для топлива считывается посредством датчика 61 давления. Газовая топливная форсунка 80 непосредственного впрыска и газовая топливная форсунка 81 впрыска во впускной трубопровод могут управляться независимо контроллером 12, так что каждая выдает разные скорости потока в разные моменты времени.

Впускной коллектор 44 показан сообщающимся с необязательным электронным дросселем 62, который регулирует положение дроссельной заслонки 64 для управления потоком 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 отработавших газов. В качестве альтернативы, двухрежимный датчик кислорода отработавших газов может использоваться вместо датчика 126 UEGO.

Нейтрализатор 70 отработавших газов, в одном из примеров, включает в себя многочисленные брикеты катализатора. В еще одном примере, могут использоваться многочисленные устройства снижения токсичности выбросов, каждое с многочисленными брикетами. Нейтрализатор 70 отработавших газов, в одном из примеров, может быть катализатором трехкомпонентного типа.

Контроллер 12 показан на фиг. 1 как традиционный микрокомпьютер, содержащий: 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 охлаждающей жидкости 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 предпочтительном аспекте настоящего описания, датчик 118 положения двигателя вырабатывает предопределенное количество равномерно разнесенных импульсов каждый оборот коленчатого вала, по которому может определяться частота 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.

Во время работы, каждый цилиндр в двигателе 10 типично проходит четырехтактный цикл: 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, с тем 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 называется специалистами в данной области техники 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, с тем 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 называется специалистами в данной области техники 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 сгоревшую топливо-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 моделированную рабочую последовательность согласно способу по фиг. 4, когда двигатель имеет газовые топливные форсунки впрыска во впускной трубопровод без газовых топливных форсунок непосредственного впрыска. Последовательность по фиг. 2 может быть предусмотрена системой по фиг. 1 согласно способу по фиг. 4. Вертикальные метки показаны в моменты T0-T5 времени для идентификации конкретных интересующих моментов времени в течение последовательности.

Первый график сверху по фиг. 2 представляет давление во впускном коллекторе двигателя в зависимости от времени. Ось Y представляет давление во впускном коллекторе двигателя, и давление во впускном коллекторе повышается в направлении стрелки оси Y. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 2 к правой стороне по фиг. 2. Горизонтальная метка 202 представляет давление воздуха окружающей среды. Давление выше давления окружающей среды находится выше горизонтальной метки 202. Давление ниже давления окружающей среды находится ниже горизонтальной метки 202.

Второй график сверху по фиг. 2 представляет величину впрыска жидкого топлива в зависимости от времени. Ось Y представляет количество жидкого топлива, впрыскиваемого в двигатель, и количество впрыскиваемого жидкого топлива возрастает в направлении стрелки оси Y. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 2 к правой стороне по фиг. 2.

Третий график сверху по фиг. 2 представляет величину впрыска газообразного топлива, впрыскиваемую в двигатель через газовую топливную форсунку впрыска во впускной трубопровод, в зависимости от времени. Ось Y представляет количество газообразного топлива, впрыскиваемого через канал или центральную форсунку. Количество газообразного топлива, впрыскиваемого в двигатель, возрастает в направлении стрелки оси Y. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 2 к правой стороне по фиг. 2.

Четвертый график сверху по фиг. 2 представляет состояние вывода из работы газовой топливной форсунки впрыска во впускной трубопровод, и выведена или нет из работы газовая топливная форсунка впрыска во впускной трубопровод. Ось Y представляет рабочее состояние газовой топливной форсунки впрыска во впускной трубопровод. Газовая топливная форсунка впрыска во впускной трубопровод является действующей, когда сигнал находится на нижнем уровне. Газовая топливная форсунка впрыска во впускной трубопровод выводится из работы, когда сигнал находится на верхнем уровне. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 2 к правой стороне по фиг. 2.

Пятый график сверху по фиг. 2 представляет давление в направляющей-распределителе/баке-хранилище для газообразного топлива в зависимости от времени. Ось Y представляет давление топлива в пределах давления топлива в баке-хранилище газообразного топлива, и давление топлива возрастает в направлении стрелки оси Y. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 2 к правой стороне по фиг. 2. Горизонтальная метка 204 представляет пороговое давление, где впрыск жидкого топлива приводится в действие, чтобы обеспечивать требуемое сгорание в двигателе. В одном из примеров, горизонтальная метка 204 представляет давление топлива, где меньше, чем требуемое количество, газообразного топлива втекает в двигатель, нежели требуется для обеспечения требуемого уровня крутящего момента двигателя.

Давление газообразного топлива находится на уровне давления окружающей среды, когда давление газообразного топлива достигает оси X.

В момент T0 времени, давление во впускном коллекторе двигателя является относительно низким, указывая низкую нагрузку двигателя. Величина впрыска жидкого топлива является по существу нулевой, и двигатель приводится в действие исключительно на газообразном топливе, хотя, раньше по времени, двигатель мог работать на жидком топливе (например, во время запуска двигателя). Газовая топливная форсунка приводится в действие, как указано состоянием вывода из работы газовой топливной форсунки. Количество газообразного топлива, хранимого в газовом топливном баке находится на более высоком уровне.

Между моментом T0 времени и моментом T1 времени, давление во впускном коллекторе двигателя повышается, указывая, что двигатель работает на более высокой нагрузке двигателя. Количество газообразного топлива, впрыскиваемого во впускной коллектор двигателя или впускной канал цилиндра, возрастает по мере того, как давление во впускном коллекторе двигателя повышается, так чтобы мог выдаваться требуемый крутящий момента двигателя. Газовая топливная форсунка впрыска во впускной трубопровод остается действующей, и давление в газовом топливном баке снижается по мере того, как газообразное топливо потребляется двигателем.

В момент T1 времени, давление во впускном коллекторе достигает более высокого давления, где газовая топливная форсунка выводится из работы. Газовая топливная форсунка может выводиться из работы, так что выходная мощность двигателя может дополнительно повышаться, когда дополнительному воздуху предоставлена возможность втекать в двигатель, чтобы объединяться с жидким топливом. Дополнительный воздух втекает в двигатель, когда газовая топливная форсунка впрыска в канал или центрального впрыска выводится из работы, так как объем во впускном коллекторе не вытесняется газообразным топливом. Таким образом, количество впрыскиваемого жидкого топлива увеличивается между моментом T1 времени и моментом T2 времени, чтобы повышать выходную мощность двигателя для удовлетворения требуемого крутящего момента двигателя. Газовая топливная форсунка является действующей, а не находится в выведенном из работы состоянии, когда давление во впускном коллекторе двигателя поднимается. Давление в газовом топливном баке продолжает снижаться по мере того, как газообразное топливо потребляется.

В момент T2 времени, давление во впускном коллекторе двигателя снижается до уровня, где отдача газовой топливной форсунки увеличивается, и где жидкостная топливная форсунка выводится из работы. Газовая топливная форсунка остается действующей, и давление в газовом топливном баке продолжает снижаться по мере того, как потребляется газообразное топливо.

Между моментом T2 времени и моментом T3 времени, давление во впускном коллекторе повышается и снижается в зависимости от нагрузки двигателя. Нагрузка двигателя может повышаться или снижаться в ответ на требуемый водителем крутящий момент. Газовая топливная форсунка остается действующей, и газообразное топливо впрыскивается в двигатель. Количество газообразного топлива, хранимого в газовом топливном баке-хранилище, продолжает уменьшаться по мере того, как газообразное топливо потребляется двигателем.

В момент T3 времени, давление газообразного топлива, хранимого в газовом топливном баке, снижается до уровня, меньшего чем предопределенное пороговое значение, указанное горизонтальной меткой 204. При давлении ниже порогового давления, указанного горизонтальной меткой 204, меньше, чем требуемое количество, топлива может вытекать из газового топливного бака-хранилища в двигатель. Пороговое давление 204 может меняться для разных условий работы. Например, пороговое давление 204 может повышаться по мере того, как возрастает давление во впускном коллекторе двигателя.

Газовая топливная форсунка впрыска в канал или центрального впрыска остается действующей, и газообразное топливо продолжает течь в двигатель в момент T3 времени. Однако, количество газообразного топлива, подаваемого в двигатель, дополняется впрыском жидкого топлива в двигатель. Таким образом, жидкостная топливная форсунка приводится в действие для подачи топлива в цилиндр двигателя. Таким образом, устойчивость сгорания и управление соотношением топливо-воздушной смеси могут регулироваться до требуемых уровней. Дополнительно, по мере того как давление во впускном коллекторе возрастает с ростом нагрузки двигателя, меньшее количество газообразного топлива способно вводиться во впускной коллектор двигателя. Поэтому, количество жидкого топлива как процентное содержание обоих видов топлива, поступающего в двигатель, повышается по мере того, как возрастает давление во впускном коллекторе. В то время как давление во впускном коллекторе снижается с нагрузкой двигателя, большее количество газообразного топлива может вводиться в двигатель, и по существу, снижается процентное содержание жидкого топлива, впрыскиваемого в двигатель. Датчик кислорода в системе выпуска двигателя может использоваться для коррекции количества жидкого топлива, так чтобы комбинированная смесь газообразного и жидкого топлива давала требуемую топливо-воздушную смесь, когда объединяется с воздухом, поступающим в цилиндры двигателя. Давление газообразного топлива, хранимого в газовом баке-хранилище, продолжает уменьшаться по мере того, как газообразное топливо потребляется двигателем.

В момент T4 времени, давление во впускном коллекторе двигателя повышается до уровня, большего чем давление воздуха окружающей среды, и значит, газовая топливная форсунка впрыска в канал или центрального впрыска выводится из работы, а поток газообразного топлива в двигатель временно прекращается. Выведение из работы газовой топливной форсунки снижает вероятность поступления наружного воздуха в газовый бак-хранилище, когда давление во впускном коллекторе является высоким. Таким образом, может быть предотвращено проникновения воздуха в бак-хранилище при более высоких давлениях во впускном коллекторе и более низких давлениях в баке-хранилище. Давление во впускном коллекторе может достигать давлений, более высоких, чем давление окружающей среды, когда компрессор повышает давление воздуха, поступающего в двигатель.

Вскоре после момента T4 времени, давление во впускном коллекторе двигателя снижается до уровня, меньшего, чем давление окружающей среды, и газовая топливная форсунка повторно приводится в действие. Поскольку давление во впускном коллекторе находится ниже, чем давление окружающей среды, впускной коллектор двигателя может способствовать потоку газообразного топлива из бака-хранилища в двигатель Таким образом, давление топлива в газовом баке-хранилище может снижаться с содействием, обеспечиваемым низким давлением во впускном коллекторе двигателя. Жидкостная топливная форсунка продолжает выдавать топливо в двигатель, в то время как количество газообразного топлива продолжает снижаться.

В момент T5 времени, давление в газовом баке-хранилище снижается до давления окружающей среды, и газовая топливная форсунка выводится из работы, с тем чтобы предотвращать попадание окружающего воздуха в газовый бак-хранилище. Кроме того, выведение из работы газовой топливной форсунки, когда давление газового топливного бака достигает давления окружающей среды, предотвращает формирование разрежения в газовом баке-хранилище, так что не создается потока между атмосферой и газовым топливным баком. Жидкостная топливная форсунка выдает топливо в двигатель в одиночестве после момента T5 времени, и количество жидкого топлива связано с нагрузкой двигателя, которая может отражаться на давлении во впускном коллекторе двигателя. В других примерах, газовый топливный бак может понижаться до предопределенного разрежения, если требуется. Таким образом, давление в газовом топливном баке может снижаться, так что по существу все топливо в газовом баке-хранилище может использоваться для выдачи энергии, чтобы приводить в действие двигатель. Кроме того, плавный переход работы между работой двигателя исключительно с использованием газообразного топлива на работу двигателя исключительно с использованием жидкого топлива, обеспечивается таким образом.

Со ссылкой на фиг. 3, показана вторая моделированная рабочая последовательность согласно способу по фиг. 4. Последовательность по фиг. 3 включает в себя графики, подобные показанным на фиг. 2. Поэтому, описание аналогичных графиков опущено ради краткости. Описаны отличия между фигурами. Последовательность по фиг. 3 может быть предусмотрена системой по фиг. 1 согласно способу по фиг. 4. Вертикальные метки показаны в моменты T0-T6 времени для идентификации конкретных интересующих моментов времени в течение последовательности.

Пример на фиг. 3 отличается от примера на фиг. 2 тем, что двигатель получает непосредственно впрыскиваемое газообразное топливо. Непосредственный впрыск требует довольно высокого давления впрыска, если впрыск происходит после того, как закрыт впускной клапан, таким образом, оставляя большее давление в баке, чем может требоваться во время дозаправки. Этот пример осуществляет переход топливоснабжения с непосредственного газового впрыска после IVC на непосредственный впрыск до IVC, а затем, возможно PFI или CFI впоследствии. По мере того, как встречаются ограничения подачи газообразного топлива, газообразное топливо дополняется жидким топливом. Кроме того, установка фаз распределения впускных клапанов может изменяться для улучшения разрежения в двигателе, таким образом, давая возможность дополнительного опустошения газового топливного бака.

Третий график сверху по фиг. 3 показывает количество газообразного топлива, впрыскиваемого через 1ую газовую топливную форсунку непосредственного впрыска в цилиндр двигателя. Ось Y представляет количество газообразного топлива, впрыскиваемого в двигатель через газовую топливную форсунку непосредственного впрыска. Количество газообразного топлива возрастает в направлении стрелки оси Y. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 3 к правой стороне по фиг. 3.

Четвертый график сверху по фиг. 3 показывает количество газообразного топлива, впрыскиваемого через 2ую газовую топливную форсунку впрыска в канал или центрального впрыска в систему впуска двигателя. Ось Y представляет количество газообразного топлива, впрыскиваемого в двигатель через газовую топливную форсунку впрыска в канал или центрального впрыска. Количество газообразного топлива возрастает в направлении стрелки оси Y. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 3 к правой стороне по фиг. 3.

Пятый график сверху по фиг. 3 представляет сигнал, который указывает выведение из работы газовых топливных форсунок. Газовая топливная форсунка непосредственного впрыска выводится из работы, когда сигнал находится на среднем уровне. И газовая топливная форсунка непосредственного впрыска и газовая топливная форсунка впрыска в канал или центрального впрыска, выводятся из работы, когда сигнал находится на верхнем уровне. Обе, газовая топливная форсунка непосредственного впрыска и газовая топливная форсунка впрыска в канал или центрального впрыска, являются действующими, когда сигнал находится на нижнем уровне, но не обязательно являются впрыскивающими газообразное топливо.

Горизонтальная метка 302 представляет давление окружающей среды. Давление выше метки 302 является более высоким, чем давление окружающей среды. Давление ниже метки 302 находится ниже, чем давление окружающей среды. Горизонтальная метка 304 представляет первое пороговое давление в баке-хранилище, где работа двигателя регулируется, чтобы продолжать предоставлять газовой топливной форсунке непосредственного впрыска возможность продолжать впрыскивать газообразное топливо в цилиндр. Горизонтальная метка 306 представляет второе пороговое давление в баке-хранилище, где газовая топливная форсунка непосредственного впрыска выводится из работы. Горизонтальная метка 308 представляет третье пороговое давление в баке-хранилище, где впрыск жидкого топлива начинается, в то время как поток газа через топливную форсунку впрыска в канал или центрального впрыска замедляется, но продолжается.

В момент T0 времени, давление во впускном коллекторе является низким, указывая, что двигатель является работающим на низкой нагрузке. Жидкостная топливная форсунка не впрыскивает топливо в двигатель и не является газовой топливной форсункой ни впрыска в канал, ни центрального впрыска. Газовая топливная форсунка непосредственного впрыска выдает топливо в двигатель, и давление в газовом баке-хранилище является относительно высоким.

Между моментом T0 времени и моментом T1 времени, давление во впускном коллекторе двигателя повышается и снижается в зависимости от нагрузки двигателя. На газовую топливную форсунку непосредственного впрыска подают топливо под давлением, которое предоставляет возможность непосредственного впрыска в двигатель во время такта сжатия. Воздух, поступающий в двигатель, может сжиматься посредством компрессора. Впускной клапан цилиндра, принимающего газообразное топливо, может открываться на ±20 градусах угла поворота коленчатого вала от верхней мертвой точки в такте впуска в это время. Давление в газовом баке-хранилище снижается по мере того, как двигатель продолжает работать.

В момент T1 времени, давление в газовом баке-хранилище достигает первого порогового давления, и работа двигателя регулируется, чтобы предоставлять возможность продолжаться впрыску топлива через газовую топливную форсунку непосредственного впрыска. В одном из примеров, установка момента впрыска топлива перемещается с в течение такта сжатия на в течение такта впуска, когда давление в цилиндре ниже. Как результат, топливо продолжает течь через газовую топливную форсунку непосредственного впрыска. Кроме того, время открывания впускного клапана может быть задержано до позже, чем 20 градусов угла поворота коленчатого вала после верхней мертвой точки такта впуска, с тем чтобы снижать давление в цилиндре во время впрыска топлива.

В момент T2 времени, давление в газовом баке-хранилище достигает второго порогового давления, где газовая топливная форсунка непосредственного впрыска выводится из работы, и топливо начинает течь через газовую топливную форсунку впрыска в канал или центрального впрыска. Поскольку разрежение во впускном коллекторе может быть низким, впрыск газообразного топлива через газовую топливную форсунку центрального впрыска начинает дополнительно опустошать бак-хранилище. Газообразное топливо продолжает вытекать через газовую топливную форсунку центрального или впрыска во впускной трубопровод между моментом T2 и T3 времени.

В момент T3 времени, давление в газовом баке-хранилище достигает третьего порогового давления, где жидкостная топливная форсунка начинает впрыскивать топливо в двигатель, с тем чтобы содействовать устойчивому сгоранию, когда может быть давление в газовом баке-хранилище, недостаточное для приведения двигателя в действие с крутящим моментом, требуемым водителем. Газообразное топливо также продолжает втекать в двигатель с более низким расходом, дополнительно опорожняя газовый бак-хранилище.

Между моментом T4 времени и моментом T5 времени, давление во впускном коллекторе повышается до уровня, большего чем давление окружающей среды. Газовая топливная форсунка впрыска в канал или центрального впрыска временно выводится из работы, и поток газообразного топлива в двигатель прекращается. Впрыск газообразного топлива в двигатель продолжается после момента T5 времени.

В момент T6 времени, давление в газовом баке-хранилище достигает давления окружающей среды, и выводятся из работы обе газовых топливных форсунки, непосредственного и впрыска в канал впрыска. Жидкое топливо продолжает впрыскиваться в двигатель на основании нагрузки двигателя.

Таким образом, в некоторых примерах, обе газовых топливных форсунки, непосредственного впрыска и впрыска в канал, могут приводиться в действие для опорожнения газового топливного бака-хранилища. Хотя фиг. 2 и 3 упоминают газовые топливные форсунки, описание не ограничено газообразными видами топлива и применяется к другим газам, таким как закись азота.

Далее, со ссылкой на фиг. 4, показана блок-схема последовательности операций примерного способа для опорожнения находящегося под давлением бака. Способ может храниться как исполняемые команды вневременной памяти в контроллере и системе, как показано на фиг. 1. Способ может предусматривать последовательности по фиг. 2 и 3.

На 402, способ 400 определяет условия работы двигателя. Условия работы двигателя могут включать в себя, но не в качестве ограничения, число оборотов двигателя, нагрузку двигателя, давление газообразного топлива, температуру окружающей среды и температуру охлаждающей жидкости двигателя. Способ 400 переходит на 404 после того, как определены условия работы двигателя.

На 404, способ 400 оценивает, включает или нет в себя двигатель газовые топливные форсунки непосредственного впрыска. Конфигурация топливных форсунок двигателя может храниться в памяти. Если способ 400 делает вывод, что двигатель включает в себя газовые топливные форсунки непосредственного впрыска, ответом является да, и способ 400 переходит на 406. Иначе, ответом является нет, и способ 400 переходит на 420.

На 406, способ 400 оценивает, является или нет давление газообразного топлива большим, чем первое пороговое значение. Если способ 400 делает вывод, что давление газообразного топлива является большим, чем первое пороговое значение, ответом является да, и способ 400 переходит на 414. Иначе, ответом является нет, и способ 400 переходит на 408. Давление газообразного топлива может считываться внутри газового бака-хранилища или вдоль трубопровода или канала между баком-хранилищем и двигателем. В одном из примеров, давление газообразного топлива определяется внутри направляющей-распределителя для топлива в местоположении ниже по потоку от регулятора давления.

На 414, способ 400 приводит в действие двигатель посредством впрыска газообразного топлива через газовую топливную форсунку непосредственного впрыска. Газовая топливная форсунка непосредственного впрыска впрыскивает газообразное топливо во время первой части такта сжатия; однако, включение впрыска газообразного топлива может начинаться позже в такте впуска (например, за 20 градусов поворота коленчатого вала до нижней мертвой точки в такте впуска). Установка фаз распределения впускных клапанов также устанавливается, чтобы основывать установку фаз клапанного распределения, где впускной клапан открывается на +20 градусах поворота коленчатого вала от верхней мертвой точки в такте впуска. Способ 400 переходит на 416 после того, как определено и выдано время впрыска газообразного топлива.

На 416, способ 400 выводит из работы впрыск жидкого топлива (например, впрыск бензинового топлива). Впрыск жидкого топлива выводится из работы, с тем чтобы сберегать жидкое топливо. В одном из примеров, жидкое топливо может сберегаться для холодного запуска двигателя. Таким образом, двигатель может запускаться с использованием жидкого топлива, а затем переходить к работе исключительно с использованием газообразного топлива. Способ 400 переходит на выход после того, как впрыск жидкого топлива выведен из работы.

На 408, способ 400 регулирует непосредственный впрыск газообразного топлива, чтобы впрыскивать большую часть газообразного топлива в течение такта впуска цилиндра. Например, 80% газообразного топлива, впрыскиваемого во время цикла цилиндра, могут впрыскиваться во время такта впуска цилиндра. Дополнительно, величина крутящего момента двигателя может ограничиваться меньшей, чем пороговая величина крутящего момента в этом режиме, поскольку газообразное топливо вытесняет свежий воздух из части объема цилиндра, в то время как открыт впускной клапан. Если требуемый водителем крутящий момент является большим, чем пороговый крутящий момент двигателя, впрыск жидкого топлива может приводиться в действие для выдачи требуемого крутящего момента двигателя. Дополнительно, в одном из примеров, момент времени открывания впускного клапана (IVO) регулируется, чтобы запаздывать в такте впуска (например, задерживается до по меньшей мере более позднего, чем 20 градусов угла поворота коленчатого вала после верхней мертвой точки в такте впуска). В других примерах, IVO может задерживаться позже чем 90 градусов угла поворота коленчатого вала после верхней мертвой точки в такте впуска. Способ 400 переходит на 410 после того, как отрегулированы установка момента непосредственного впрыска газообразного топлива и установка фаз распределения впускных клапанов.

На 410, способ 400 оценивает, является или нет давление газообразного топлива большим, чем второе пороговое давление. Если так, ответом является да, и способ 400 переходит на выход, и топливо подвергается непосредственному впрыску, а установка фаз распределения впускных клапанов регулируется согласно 408. Иначе, ответом является нет, и способ 400 переходит на 412.

На 412, способ 400 выводит из работы газовые топливные форсунки непосредственного впрыска, и впрыск газообразного топлива непосредственно в цилиндр двигателя прекращается. Газовая топливная форсунка непосредственного впрыска может выводиться из работы простой подачей команды отключения газовой топливной форсунки непосредственного впрыска. Способ 400 переходит на 420 после того, как газовая топливная форсунка выведена из работы.

На 420, способ 400 приводит в действие впрыск газообразного топлива с впрыском в канал или центральным впрыском, когда имеется в распоряжении впрыск в канал или центральный впрыск газообразного топлива. Впрыск в канал или центральный впрыск газообразного топлива может иметься в распоряжении с жидкостным и непосредственным впрыском газообразного топлива, как показано на фиг. 1. Кроме того, система впрыска топлива может включать в себя впрыск в канал или центральный впрыск газообразного топлива и впрыск жидкого топлива без непосредственного впрыска газообразного топлива. Способ 400 переходит на 422 после того, как приведены в действие газовые топливные форсунки впрыска в канал или центрального впрыска.

На 422, способ 400 оценивает, является или нет давление газообразного топлива в газовом топливном баке-хранилище или в направляющей-распределителе для топлива большим, чем третье пороговое значение. Если так, ответом является да, и способ 400 переходит на 424. Если нет, ответом является нет, и способ 400 переходит на 426.

На 424, способ 400 впрыскивает газообразное топливо через топливную форсунку впрыск в канал или центрального впрыска на основании условий работы двигателя (например, числа оборотов и нагрузки двигателя). Кроме того, установка фаз клапанного распределения двигателя может быть заданной базовой установкой фаз клапанного распределения, где впускные клапаны открываются в пределах ±20 градусов угла поворота коленчатого вала у верхней мертвой точки такта впуска. В некоторых примерах, впрыск жидкого топлива может приводиться в действие, когда требуемый водителем крутящий момент находится выше, чем пороговое значение, так что двигатель может удовлетворять требуемый водителем крутящий момент. Способ 400 переходит на выход после того, как газовые топливные форсунки впрыска в канал или центрального впрыска подают газообразное топливо в двигатель согласно условиям работы двигателя.

На 426, способ 400 приводит в действие впрыск жидкого топлива и регулирует требуемое значение лямбда отработавших газов. Значение лямбда отработавших газов является концентрацией кислорода отработавших газов, выдаваемой стехиометрическим соотношением топливо-воздушной смеси, деленным на требуемое или фактическое соотношение топливо-воздушной смеси. Таким образом, топливо-воздушная смесь в двигателе обеднена, когда лямбда является большей чем 1, и топливо-воздушная смесь в двигателе обогащена, когда значение лямбда является меньшим чем 1. Обратная связь по значению лямбда обеспечивается посредством датчика кислорода в системе выпуска. В одном из примеров, количество газообразного топлива, поступающего в цилиндр, оценивается по давлению газообразного топлива и форсунке по времени. Если есть недостаточный поток газообразного топлива в цилиндр для обеспечения требуемого уровня крутящего момента двигателя, жидкое топливо впрыскивается наряду с газообразным топливом, чтобы удовлетворить требуемый крутящий момент двигателя. Например, если требуемый крутящий момент двигателя имеет значение 200 Н⋅м, а впрыскиваемое количество газообразного топлива может обеспечивать 60 Н⋅м, жидкостная топливная форсунка включается, чтобы обеспечивать 140 Н⋅м крутящего момента. Количество воздуха в двигателе регулируется, чтобы обеспечивать требуемое значение лямбда посредством регулирования положения дросселя или установки фаз клапанного распределения. Таким образом, когда давление во впускном коллекторе двигателя является увеличивающимся вследствие повышения нагрузки двигателя, поток газообразного топлива уменьшается, а поток жидкого топлива увеличивается. Кроме того, когда давление во впускном коллекторе двигателя снижается вследствие пониженной нагрузки двигателя, процентное содержание жидкого топлива, подаваемого в двигатель, относительно общего количества топлива, выдаваемого в двигатель, уменьшается. Способ 400 переходит на 428 после того, как выданы количества газообразного и жидкого топлива.

На 428, способ 400 оценивает, является или нет абсолютное давление в коллекторе большим, чем давление газообразного топлива в баке-хранилище или в направляющей-распределителе для топлива. Если так, ответом является да, и способ 400 переходит на 432. Иначе, ответом является нет, и способ 400 переходит на 430.

На 430, способ 400 оценивает, находится или нет давление газообразного топлива в баке-хранилище или направляющей-распределителе для топлива в пределах порогового давления у давления окружающей среды. Например, способ 400 оценивает, находится или нет давление в баке-хранилище в пределах 1 бар атмосферного давления. Если давление газообразного топлива находится в пределах порогового давления у давления окружающей среды, способ 400 переходит на 432. Иначе, способ 400 переходит на выход.

На 432, способ 400 выводит из работы впрыск газообразного топлива в двигатель. Впрыск газообразного топлива может выводиться из работы простой подачей команды газовой топливной форсунке перехода в отключенное состояние. Газовая топливная форсунка может быть выведена из работы до тех пор, пока газовый топливный бак не дозаправлен. Способ 400 переходит на выход после того, как выведен из работы впрыск газообразного топлива.

Таким образом, способ 400 может начинать впрыск газообразного топлива через форсунку непосредственного впрыска и переходить на впрыск газообразного топлива посредством форсунок впрыска в канал или центрального впрыска. Кроме того, способ 400 может выводить из работы все газовые топливные форсунки, когда давление в газовом топливном баке-хранилище является меньшим, чем пороговое значение. Таким образом, работа двигателя и газовой топливной форсунки могут регулироваться для снижения величины давления и количества газообразного топлива в газовом топливном баке-хранилище.

Таким образом, способ по фиг. 4 предусматривает способ опорожнения бака, содержащий: подачу исключительно газообразного топлива в двигатель, когда давление газообразного топлива является большим, чем пороговое давление; и подачу газообразного топлива и жидкого топлива, когда давление газообразного топлива является меньшим, чем пороговое давление. Таким образом, двигатель может продолжать работать и выдавать крутящий момент, в то время как дополнительный газ вытягивается из газового топливного бака-хранилища. Способ дополнительно содержит выведение из работы топливной форсунки, на которую подают газообразное топливо, когда давление во впускном коллекторе двигателя является большим, чем давление окружающей среды.

В еще одном примере, способ дополнительно содержит выведение из работы топливной форсунки, на которую подают газообразное топливо, когда давление газообразного топлива по существу находится на уровне давления окружающей среды. Способ также включает в себя те случаи, когда топливная форсунка, на которую подают газообразное топливо, впрыскивает газообразное топливо во впускной коллектор. Способ включает в себя те случаи, когда давление газообразного топлива находится в пределах бака-хранилища. Способ также включает в себя те случаи, когда давление газообразного топлива находится в пределах канала между баком-хранилищем и двигателем.

В еще одном примере, способ по фиг. 4 предусматривает способ опорожнения бака, содержащий: подачу газообразного топлива в двигатель через бак; работу двигателя на газообразном топливе и с первой установкой фаз клапанного распределения в первом состоянии, когда давление газообразного топлива является большим, чем первое пороговое значение; и работу двигателя на газообразном топливе и с второй установкой фаз клапанного распределения в первом состоянии, когда давление газообразного топлива является меньшим, чем первое пороговое значение. Таким образом, установка фаз распределения впускных клапанов может регулироваться для повышения величины разрежения в цилиндре, тем самым, вызывая поток из газового бака-хранилища в двигатель.

Способ включает в себя случаи, когда первое состояние является числом оборотов и нагрузкой двигателя. Способ также включает в себя те случаи, когда впускной клапан двигателя открывается позже относительно положения коленчатого вала, когда давление газообразного топлива является меньшим, чем первое пороговое значение, по сравнению с тем, когда впускной клапан открывается, когда давление газообразного топлива является большим, чем первое пороговое значение. Способ дополнительно содержит впрыск газообразного топлива в цилиндр двигателя во время такта впуска цилиндра, когда давление газообразного топлива является меньшим, чем первое пороговое значение. Способ дополнительно содержит впрыск газообразного топлива в цилиндр двигателя во время такта сжатия цилиндра, когда давление газообразного топлива является большим, чем первое пороговое значение. Способ дополнительно содержит непосредственный впрыск газообразного топлива в цилиндр двигателя через форсунку и выведение из работы форсунки, когда давление в баке по существу находится на уровне давления окружающей среды.

В еще одном другом примере, способ по фиг. 4 предусматривает способ опорожнения бака, содержащий: подачу газообразного топлива в двигатель через бак; работу двигателя на первой газовой топливной форсунке, когда давление газообразного топлива является большим, чем первое пороговое значение; и работу двигателя на второй газовой топливной форсунке, когда давление газообразного топлива является меньшим, чем первое пороговое значение. Способ включает в себя те случаи, когда первая газовая топливная форсунка впрыскивает газообразное топливо непосредственно в цилиндр, и когда вторая газовая топливная форсунка впрыскивает газообразное топливо во впускной коллектор. Способ также включает в себя те случаи, когда первая газовая топливная форсунка выводится из работы, когда давление газообразного топлива является меньшим, чем первое пороговое значение. Способ также включает в себя те случаи, когда вторая газовая топливная форсунка выводится из работы, когда давление газообразного топлива по существу находится на уровне давления окружающей среды.

В еще одном примере, способ дополнительно содержит приведение в действие жидкостной топливной форсунки, когда давление газообразного топлива является меньшим, чем второе пороговое значение. Способ дополнительно содержит регулирование соотношения топливо-воздушной смеси двигателя в ответ на выходной сигнал датчика кислорода посредством регулирования установки момента впрыска жидкостной топливной форсунки. Способ дополнительно содержит задержку установки момента открывания впускного клапана двигателя в ответ на давление газообразного топлива, в то время как первая газовая топливная форсунка приведена в действие наряду с тем, что вторая газовая топливная форсунка не приведена в действие. Способ дополнительно содержит выведение из работы второй газовой топливной форсунки, когда давление во впускном коллекторе является большим, чем давление окружающей среды. Хотя некоторые примеры описывают впрыск газообразного топлива, следует понимать, что другие газы, не содержащие топливо, также могут впрыскиваться, как описано в материалах настоящей заявки.

Это завершает описание. Прочтение его специалистами в данной области техники напомнило бы многие изменения и модификации, не выходя из сущности и объема описания. Например, рядные двигатели I3, I4, I5, V-образные двигатели V6, V8, V10 и V12, работающие на природном газе, бензине, дизельном топливе или альтернативных топливных конфигурациях, могли бы использовать настоящее описание для получения преимущества.

1. Способ опорожнения бака, включающий этапы, на которых:

подают исключительно газообразное топливо в двигатель, когда давление газообразного топлива является большим, чем пороговое давление; и

подают газообразное топливо и жидкое топливо, когда давление газообразного топлива является меньшим, чем пороговое давление.

2. Способ по п. 1, дополнительно включающий этап, на котором выводят из работы топливную форсунку, на которую подают газообразное топливо, когда давление во впускном коллекторе двигателя является большим, чем давление окружающей среды.

3. Способ по п. 2, дополнительно включающий этап, на котором выводят из работы топливную форсунку, на которую подают газообразное топливо, когда давление газообразного топлива по существу находится на уровне давления окружающей среды.

4. Способ по п. 3, в котором топливная форсунка, на которую подают газообразное топливо, впрыскивает газообразное топливо во впускной коллектор.

5. Способ по п. 3, в котором давление газообразного топлива находится в баке-хранилище.

6. Способ по п. 3, в котором давление газообразного топлива находится в канале между баком-хранилищем и двигателем.

7. Способ опорожнения бака, включающий этапы, на которых:

подают газообразное топливо в двигатель через бак;

обеспечивают работу двигателя на газообразном топливе и с первой установкой фаз клапанного распределения при первом состоянии, когда давление газообразного топлива является большим, чем первое пороговое значение; и

обеспечивают работу двигателя на газообразном топливе и со второй установкой фаз клапанного распределения при первом состоянии, когда давление газообразного топлива является меньшим, чем первое пороговое значение.

8. Способ по п. 7, в котором первое состояние является числом оборотов и нагрузкой двигателя.

9. Способ по п. 7, в котором впускной клапан двигателя открывается позже относительно положения коленчатого вала, когда давление газообразного топлива является меньшим, чем первое пороговое значение, по сравнению с тем, когда впускной клапан открывается, когда давление газообразного топлива является большим, чем первое пороговое значение.

10. Способ по п. 7, дополнительно включающий этап, на котором впрыскивают газообразное топливо в цилиндр двигателя во время такта впуска цилиндра, когда давление газообразного топлива является меньшим, чем первое пороговое значение.

11. Способ по п. 10, дополнительно включающий этап, на котором впрыскивают газообразное топливо в цилиндр двигателя во время такта сжатия цилиндра, когда давление газообразного топлива является большим, чем первое пороговое значение.

12. Способ по п. 7, дополнительно включающий этап, на котором осуществляют непосредственный впрыск газообразного топлива в цилиндр двигателя через форсунку и выводят из работы форсунку, когда давление в баке по существу находится на уровне давления окружающей среды.

13. Способ опорожнения бака, включающий этапы, на которых:

подают газообразное топливо в двигатель через бак;

обеспечивают работу двигателя на первой газовой топливной форсунке, когда давление газообразного топлива является большим, чем первое пороговое значение; и

обеспечивают работу двигателя на второй газовой топливной форсунке, когда давление газообразного топлива является меньшим, чем первое пороговое значение.

14. Способ по п. 13, в котором первая газовая топливная форсунка впрыскивает газообразное топливо непосредственно в цилиндр, а вторая газовая топливная форсунка впрыскивает газообразное топливо во впускной коллектор.

15. Способ по п. 14, в котором первая газовая топливная форсунка выводится из работы, когда давление газообразного топлива является меньшим, чем первое пороговое значение.

16. Способ по п. 14, в котором вторая газовая топливная форсунка выводится из работы, когда давление газообразного топлива по существу находится на уровне давления окружающей среды.

17. Способ по п. 16, дополнительно включающий этап, на котором вводят в работу жидкостную топливную форсунку, когда давление газообразного топлива является меньшим, чем второе пороговое значение.

18. Способ по п. 16, дополнительно включающий этап, на котором регулируют соотношение топливо-воздушной смеси двигателя в ответ на выходной сигнал датчика кислорода посредством регулирования установки момента впрыска жидкостной топливной форсунки.

19. Способ по п. 13, дополнительно включающий этап, на котором задерживают момент открывания впускного клапана двигателя в ответ на давление газообразного топлива, в то время как первая газовая топливная форсунка введена в работу наряду с тем, что вторая газовая топливная форсунка не введена в работу.

20. Способ по п. 13, дополнительно включающий этап, на котором выводят из работы вторую газовую топливную форсунку, когда давление во впускном коллекторе является большим, чем давление окружающей среды.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен ультразвуковой смеситель компонентов биоминерального топлива, содержащий ультразвуковой пьезоизлучатель 2, размещенный в полости корпуса 3 смесителя биологического и минерального компонентов топлива, электронный блок управления 5 с питанием постоянным напряжением (+12 В), состоящий из стабилизатора напряжения 4, задающего генератора импульсов 9, трансформатора 8 и высокочастотного генератора импульсов 7, соединенного электропроводами 4 с излучателем 2.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. Предложена двухтопливная система питания автотракторного дизеля, содержащая бак минерального топлива 1, бак дизельного смесевого топлива 2, линии 3 и 4 забора минерального и смесевого топлива, топливный фильтр 5 грубой очистки, топливный фильтр 6 тонкой очистки, топливоподкачивающий насос 7, ТНВД 8 и форсунки 9.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложено устройство (1′) впрыскивания топлива для ДВС (1), имеющее первый блок (3) впрыскивания топлива (4) первого состава на основе природного газа и второй блок (5) впрыскивания топлива (6) второго состава на основе бензина.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам и способам питания судовых двигателей внутреннего сгорания. Предложенный двигатель 7 запускается на дизельном топливе, подаваемом в двигатель по линии 9 подачи дизельного топлива.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в системе питания дизелей автотракторной техники. Предложена двухтопливная система питания дизеля, содержащая бак 1 минерального топлива, бак 2 растительного масла, фильтры 3 и 4 грубой очистки, фильтр 5 тонкой очистки, топливоподкачивающий насос 6, электрический насос 7 подачи растительного масла с обратным клапаном 8 и электрический насос 25 подачи минерального топлива с обратным клапаном 26, топливный насос высокого давления 9, форсунки 10 и смеситель 12, во входных каналах которого установлены электродозаторы 16 и 17, электрически соединенные через электронный блок управления 18 с датчиком 19 нагрузочно-скоростного режима и датчиком 20 температуры растительного масла.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена система питания дизеля для работы на смесевом биоминеральном топливе, содержащая бак 2 биологического топлива, бак 1 минерального топлива, линию 5 забора биологического топлива, линию 3 забора минерального топлива, смеситель 11 биологического и минерального топлива с дозирующим устройством, имеющий два входных и один выходной каналы, линию 17 слива смесевого биоминерального топлива, топливный насос высокого давления 14, форсунки 15 и орган управления топливоподачей дизеля.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи дизельных двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена двухтопливная система питания ДВС, содержащая бак минерального топлива (1), бак растительного масла (2), смеситель (3), дозаторы (7, 8) с пневмомеханическим приводом, фильтр грубой очистки (13), топливоподкачивающий насос (14), фильтр тонкой очистки (15), топливный насос высокого давления (16) и форсунки (17).

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена система топливоподачи, содержащая источник дизельного топлива 1, источник сжиженного нефтяного газа (пропан-бутан) 2 и источник природного газа (метан) 3.

Изобретение относится к области двигателестроения. Система питания тракторного дизеля с ручным управлением подачей смесевого топлива содержит баки (1 и 2) растительного масла и минерального топлива, смеситель (9), во входных каналах (10 и 11) которого размещены дроссельные заслонки (12 и 13) с закрепленными на их осях (14 и 15) рычагами управления (23 и 24).

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в стационарных установках при работе двигателя на различных сортах топлива, в частности на нефти.

Изобретение может быть использовано в системе управления двигателем внутреннего сгорания. Предложены способы работы топливной системы, выполненной с возможностью подачи газообразного топлива в двигатель.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи для двигателей внутреннего сгорания с самовоспламенением (ДВС). Предложен топливный клапан (50) для впрыска газообразного топлива в камеру сгорания ДВС.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Головка цилиндра для двигателя внутреннего сгорания (ДВС), работающего на газообразном или жидком топливе, имеет по меньшей мере одну направляющую топливо секцию (1А).

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложены способы для топливных систем ДВС, работающих на газообразном топливе или на двух видах топлива.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи судовых двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен способ обработки сжиженного газа для судна, осуществляемый посредством системы обработки сжиженного газа для судна, которое содержит грузовую цистерну 11, содержащую сжиженный природный газ (LNG), основной и вспомогательный двигатели, использующие указанный LNG.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи судовых двигателей внутреннего сгорания. Предложена система обработки сжиженного газа для судна, которое содержит грузовую цистерну 11, в которой хранят сжиженный природный газ (LNG), и двигатель, использующий LNG в качестве топлива.

Изобретение относится к судовым энергетическим установкам и может быть использовано для подачи топливного газа. Система подачи топливного газа корабля содержит двигатель, создающий движущую силу, используя топливный газ.

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Предложена система питания двигателя внутреннего сгорания (ДВС) генераторным газом, содержащая ДВС 29, смеситель 27, газовый редуктор 26 с элементами защиты и управления, роторный нагнетатель 20 с электродвигателем 21, систему охлаждения и очистки генераторного газа, ресивер 25 для промежуточного хранения генераторного газа под избыточным давлением, газогенератор.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи судовых двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена система подачи гибридного топлива для двигателя судна, включающая в себя: компрессионное устройство (200), выполненное с возможностью сжатия отпарного газа, образующегося из сжиженного природного газа, хранящегося в грузовом танке; насос высокого давления (300), выполненный с возможностью сжатия сжиженного природного газа, подаваемого из грузового танка; испаритель (310), выполненный с возможностью испарения сжиженного природного газа, сжатого насосом высокого давления, и двигатель (100), в который в качестве топлива подается отпарной газ, сжатый посредством компрессионного устройства (200) или сжиженный природный газ, сжатый посредством насоса высокого давления (300) и испаренный в испарителе (310).

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложено дозирующее устройство и способ управления смесеобразованием для газового ДВС.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена система управления для ДВС, содержащего первый топливный инжектор, впрыскивающий топливо непосредственно в цилиндр ДВС, и второй топливный инжектор, впрыскивающий топливо во впускной канал ДВС, а также блок управления потоком охлаждающей жидкости (ОЖ) в системе охлаждения ДВС, выполненный с возможностью ограничения или прекращения циркуляции ОЖ при прогреве ДВС.

Изобретение относится к системе для опорожнения бака-хранилища транспортного средства. Система и способ могут быть особенно полезными для опорожнения баков, которые находятся под давлением. Способ опорожнения бака, заключающийся в том, что подают исключительно газообразное топливо в двигатель, когда давление газообразного топлива является большим, чем пороговое давление, а когда давление газообразного топлива является меньшим, чем пороговое давление, подают газообразное топливо и жидкое топливо. По второму варианту способа подают газообразное топливо в двигатель через бак, обеспечивают работу двигателя на газообразном топливе и с первой установкой фаз клапанного распределения при первом состоянии, когда давление газообразного топлива является большим, чем первое пороговое значение; и обеспечивают работу двигателя на газообразном топливе и со второй установкой фаз клапанного распределения при первом состоянии, когда давление газообразного топлива является меньшим, чем первое пороговое значение. Установка фаз клапанного распределения двигателя регулируется для содействия снижению давления внутри газового бака. По третьему варианту подают газообразное топливо в двигатель через бак, обеспечивают работу двигателя на первой газовой топливной форсунке, когда давление газообразного топлива является большим, чем первое пороговое значение, и обеспечивают работу двигателя на второй газовой топливной форсунке, когда давление газообразного топлива является меньшим, чем первое пороговое значение. Технический результат: создание способа опорожнения бака, при котором может увеличиваться продолжительность работы двигателя и транспортного средства, при этом он может быть применим к разным типам систем впрыска топлива и газам, а также к двухтопливным и однотопливным двигателям, также способ обеспечивает возможность снижать количество газообразного топлива, которое может выпускаться в атмосферу, если процедура обслуживания требует пустого газового топливного бака. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх