Способ опорожнения бака (варианты)

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен способ опорожнения бака газообразного топлива и закрывания соленоидного клапана бака в ответ на утечки в топливной магистрали или направляющей-распределителе для топлива, включающий в себя этапы, на которых опорожняют топливный бак подачей только газообразного топлива в двигатель при высоком давлении в баке газообразного топлива и подачей газообразного топлива и жидкого топлива при низком давлении в баке газообразного топлива и прекращают опорожнение бака закрыванием клапана бака газообразного топлива в ответ на низкое давление ниже по потоку от клапана бака газообразного топлива и высокое давление в баке. Технический результат – предотвращение потери топлива из газового бака-хранилища при возникновении утечки. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая заявка является частичным продолжением заявки на патент США №13/431, 295, поданной 27 марта 2012 года, полное содержание которой включено в материалы настоящего описания посредством ссылки для всех целей.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к системе и способу закрывания клапана бака-хранилища транспортного средства, когда выявлены утечки в топливной системе. Система и способ могут быть особенно полезны для ограничения потока топлива из баков, которые находятся под давлением.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Транспортное средство может включать в себя находящийся под давлением бак, который содержит в себе топливо или некоторое другое газообразное вещество, которое используется, в то время как работает транспортное средство. Например, некоторые транспортные средства работают с использованием топлива, подаваемого из бака под давлением, при этом топливо, хранится под давлением, таким образом, большее количество топлива может храниться в баке. Ниже по потоку от бака, регулятор давления и клапаны часто включены в состав, чтобы понижать сжатый газ до более подходящего давления для ввода в двигатель, и сжатый газ может вводиться в двигатель через напорные трубопроводы, включающие в себя коллектор, такой как направляющая-распределитель для топлива.

Так как газообразное содержимое бака-хранилища хранится под давлением, прорыв системы в атмосферное давление может приводить к перепаду давления, создающему результирующий поток газообразного топлива из бака-хранилища в область утечки. По этой причине, транспортные средства часто включают в себя режимы идентификации утечки, чтобы давать двигателю возможность продолжать работу, когда система подачи топлива подвергается значительной утечке в системе. Один из примеров, показан в US 6,314,948 (опубл. 13.11.2001, МПК F02B 47/04, F02D 35/02), который описывает средство детектирования давления в направляющей-распределителе для воздуха, чтобы определять, произошли ли потеря или значительное снижение давления воздуха, подаваемого в направляющие-распределители для топлива и воздуха.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Авторы в материалах настоящего описания выявили недостатки этих подходов и предложили способ закрывания клапана бака в ответ на потенциальные утечки в газовой топливной системе.

В одном из аспектов предложен способ опорожнения бака, включающий в себя этапы, на которых:

опорожняют топливный бак подачей только газообразного топлива в двигатель при высоком давлении в баке газообразного топлива и подачей газообразного топлива и жидкого топлива при низком давлении в баке газообразного топлива; и

прекращают опорожнение закрыванием клапана бака газообразного топлива в ответ на низкое давление ниже по потоку от клапана бака газообразного топлива и высокое давление в баке.

В одном из дополнительных вариантов предложен способ опорожнения бака, дополнительно включающий в себя этап, на котором выводят из работы топливную форсунку, которая питается газообразным топливом, когда давление во впускном коллекторе двигателя больше, чем давление окружающей среды, при этом прекращение дополнительно включает в себя этап, на котором переключают источник топлива.

В одном из дополнительных вариантов предложен способ опорожнения бака, дополнительно включающий в себя этап, на котором выводят из работы топливную форсунку, которая питается газообразным топливом, когда давление газообразного топлива по существу находится на давлении окружающей среды.

В одном из дополнительных вариантов предложен способ опорожнения бака, при котором топливная форсунка, которая питается газообразным топливом, впрыскивает газообразное топливо во впускной коллектор.

В одном из еще дополнительных аспектов предложен способ опорожнения бака, включающий в себя этапы, на которых:

подают газообразное топливо в двигатель из бака;

осуществляют работу двигателя на газообразном топливе и с первой установкой фаз клапанного распределения в первом состоянии, когда давление газообразного топлива больше, чем первое пороговое значение;

осуществляют работу двигателя на газообразном топливе и со второй установкой фаз клапанного распределения в первом состоянии, когда давление газообразного топлива меньше, чем первое пороговое значение; и

прекращают подачу на основании разности давления в баке газообразного топлива и давления в газовой направляющей-распределителе, большей, чем пороговое значение, причем давление в баке газообразного топлива больше давления в газовой направляющей-распределителе.

В одном из дополнительных вариантов предложен способ опорожнения бака, в котором первым состоянием является скорость вращения и нагрузка двигателя, при этом прекращение включает в себя этап, на котором закрывают клапан бака газообразного топлива, причем давление в баке газообразного топлива основано на датчике давления бака газообразного топлива.

В одном из дополнительных вариантов предложен способ опорожнения бака, в котором впускной клапан двигателя открывают позже относительно положения коленчатого вала, когда давление газообразного топлива меньше, чем первое пороговое значение, по сравнению с тем, когда впускной клапан открывают, когда давление газообразного топлива больше, чем первое пороговое значение.

В одном из дополнительных вариантов предложен способ опорожнения бака, дополнительно включающий в себя этап, на котором впрыскивают газообразное топливо в цилиндр двигателя на такте впуска цилиндра, когда давление газообразного топлива меньше, чем первое пороговое значение.

Посредством сравнения давления в баке с одним или более из давления в направляющей-распределителе для топлива и давления в топливной магистрали, можно выявлять утечки в газовой топливной системе некоторым образом, который предоставляет возможность точной идентификации ухудшения работы в топливной системе от форсунки до топливного бака по-прежнему при обеспечении повышенного использования газообразного топлива в баке даже на низких давлениях. В таком случае, способ включает в себя прекращение подачи газообразного топлива на основании слишком высокого давления в баке газообразного топлива и недостаточного давления в газовой направляющей-распределителе, и закрывание клапана бака-хранилища в ответ на выявленную утечку, когда одно или более из давления в направляющей-распределителе для топлива или давления в топливной магистрали падает ниже нижнего порогового значения наряду с тем, что давление в баке находится выше, чем верхнее пороговое значение.

В одном из конкретных примеров, на основании разностидавлений между баком и, например, датчиком высокого давления в топливной магистрали, находящейся выше порогового значения, способ дополнительно включает в себя закрывание клапана бака и переключение источника топлива. 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 утечка развивается в газовой топливной системе. Если бы двигатель был должен продолжать работу, в то время как газообразное топливо подавалось бы из бака-хранилища, двигатель мог бы работать на более бедной смеси, чем требуется, так как мог бы быть недостаточный расход топлива из бака в двигатель.

Настоящее описание может давать несколько преимуществ. В частности, подход может быть применим к разным типам систем впрыска топлива и газам. Кроме того, настоящее описание предусматривает режим работы, основанный на хранимом количестве топлива, чтобы уменьшать потерю топлива. Поэтому, подход может снижать количество газообразного топлива, которое может выпускаться в атмосферу, если развивается утечка в газовой топливной системе. В дополнение, когда никакие утечки не выявлены, система двигателя функционирует, как предназначено, а система дополнительно предоставляет возможность для: подачи исключительно газообразного топлива в двигатель, когда давление газообразного топлива больше, чем пороговое давление в баке; и подачу газообразного топлива и жидкого топлива, когда давление газообразного топлива меньше, чем пороговое давление в баке. Посредством подачи жидкого топлива и газообразного топлива в двигатель, когда давление в баке меньше, чем пороговое давление в баке, 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. Таким образом, бак газообразного топлива может освобождаться от сжатого газа наряду с тем, что двигатель обеспечивает приемлемые рабочие характеристики некоторым образом, что удлиняет рабочее время или запас хода транспортного средства и двигателя, поскольку газовый бак может полностью освобождаться от содержимого.

Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания будут без труда очевидны из последующего подробного описания, когда воспринимаются по отдельности или в связи с прилагаемыми чертежами. Следует понимать, что раскрытие изобретения, приведенное выше, представлено для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен вариантами осуществления, которые исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

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

Фиг. 1 - схематичное изображение двигателя;

фиг. 2 - схематичное изображение двухтопливной системы подачи топлива, способной к избирательной подаче газообразного и жидкого видов топлива в двигатель;

фиг. 3 - блок-схема последовательности операций примерного способа, иллюстрирующая, каким образом контроллер управляет системами как двигателя, так и подачи топлива;

фиг. 4 - блок-схема последовательности операций примерного способа закрывания клапана бака в ответ на утечку в системе подачи газообразного топлива;

фиг. 5 и 6 показывают моделированные рабочие последовательности согласно способу по фиг. 7;

фиг. 7 - блок-схема последовательности операций примерного способа опорожнения находящегося под давлением бака на борту транспортного средства.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее описание имеет отношение к способу закрывания клапана бака в ответ на утечку в двухтопливной системе подачи топлива, которая заключает в себе сжатый газ на борту транспортного средства. В одном из неограничивающих примеров, бак может быть заполнен топливом, таким как сжатый природный газ, как проиллюстрировано на фиг. 1. Фиг. 2 затем показывает топливный бак-хранилище с датчиком давления, присоединенным к нему, расположение которого в пределах топливной системы дает возможность выявления утечки способом, описанным в материалах настоящего описания. На фиг.3, система двигателя дополнительно включает в себя контроллер, способный как к управлению операциями двигателя, так и диагностическими процедурами согласно способу, который, как показано на фиг. 4, включает в себя выявление утечек в пределах системы подачи топлива на основании измерений давления и закрывание клапана бака, когда выявлена утечка. Когда выявлено отсутствие утечки, топливная система функционирует, как предназначено, и бак может опорожняться, как описано в моделированных последовательностях, предусмотренных на фиг. 5 и 6. В одном из примеров, двигатель может приводиться в действие для усиления извлечения паров топлива из бака, поэтому, бак может опорожняться полнее. Способ по фиг. 7, поэтому, обеспечивает улучшение откачки баков в двигателях с непосредственным впрыском топлива, а также в двигателях с впрыском топлива во впускной канал.

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

Форсунка 66 жидкого топлива непосредственного впрыска показана расположенной для впрыска жидкого топлива непосредственно в камеру 30 сгорания, что известно специалистам в данной области техники как непосредственный впрыск. В качестве альтернативы, жидкое топливо может впрыскиваться во впускное отверстие, что известно специалистам в данной области техники в качестве впрыска во впускной канал. Форсунка 66 жидкого топлива непосредственного впрыска подает жидкое топливо пропорционально длительности импульса из контроллера 12. Топливная форсунка 66 принимает жидкое топливо через направляющую-распределитель 67 для топлива, которое подается системой 230 подачи жидкого топлива, которая включает в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель для топлива.

Форсунка 80 газообразного топлива непосредственного впрыска показана расположенной для впрыска газообразного топлива непосредственно в камеру 30 сгорания. Форсунка 80 газообразного топлива непосредственного впрыска может быть выполнена с возможностью подавать жидкое или газообразное топливо. Форсунка 81 газообразного топлива впрыска во впускной канал показана расположенной для впрыска газообразного топлива во впускной коллектор 44. В некоторых примерах, форсунка 81 газообразного топлива впрыска во впускной канал может быть расположена во впускном отверстии головки блока цилиндров. В других примерах, форсунка 81 газообразного топлива может впрыскивать газообразное топливо в центральную зону впускного коллектора. Как форсунка 80 газообразного топлива непосредственного впрыска, так и форсунка 81 газообразного топлива впрыска во впускной канал могут выдавать газообразное топливо в двигатель 10. Однако, газообразное топливо может подаваться исключительно через форсунку 80 газообразного топлива непосредственного впрыска без форсунки 81 газообразного топлива впрыска во впускной канал в других примерах. Дополнительно, газообразное топливо может подаваться исключительно через форсунку 81 газообразного топлива впрыска во впускной канал без форсунки 80 газообразного топлива непосредственного впрыска, в кроме того других примерах. Вообще, двухтопливные системы подачи топлива выполнены так, что жидкое топливо впрыскивается непосредственно в камеру 30 сгорания наряду с тем, что газообразное топливо подвергается впрыску во впускной канал во впускной коллектор 44.

Форсунка 80 газообразного топлива непосредственного впрыска и форсунка 81 газообразного топлива впрыска во впускной канал принимает газообразное топливо через направляющую-распределитель 90 для топлива и топливный бак 91. Регулятор 86 давления регулирует давление, подаваемое в направляющую-распределитель 90 для топлива топливным баком 91. Давление газа в топливном баке 91 считывается посредством датчика 60 давления. Давление газа в направляющей-распределителе 90 для топлива считывается посредством датчика 61 давления. Форсунка 80 газообразного топлива непосредственного впрыска и форсунка 81 газообразного топлива впрыска во впускной канал могут управляться независимо контроллером 12, так что каждая выдает разные расходы в разные моменты времени.

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

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

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

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

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

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

Фиг. 2 показывает примерный вариант осуществления двухтопливной системы подачи топлива, способной к избирательной подаче как газообразного топлива, так и жидкого топлива через сдвоенную или многочисленные направляющие-распределители для топлива на множество топливных форсунок двигателя внутреннего сгорания. Хотя сдвоенные направляющие-распределители для топлива показаны в примерной системе подачи топлива, в некоторых примерах, двухтопливная система подачи топлива может иметь одиночную направляющую-распределитель для топлива, чтобы подавать как газовое, так и жидкое топливо. Система 200 подачи топлива содержит систему 202 подачи газообразного топлива, систему 230 подачи жидкого топлива и направляющие-распределители 67 и 90 для топлива. Направляющая-распределитель 90 для топлива присоединяет систему 202 подачи газообразного топлива к форсункам 81, а направляющая-распределитель 67 для топлива присоединяет систему 230 подачи жидкого топлива к форсункам 66, где, в качестве неограничивающего примера, форсунки 66 и 81 могут подавать топливо в разные цилиндры двигателя 10.

Система 202 подачи газообразного топлива включает в себя источник газообразного топлива, которое, в примерном варианте осуществления, является сжатым природным газом (CNG). Однако источник топлива является неограничивающим, и может использоваться иной источник топлива. Система 202 подачи газообразного топлива включает в себя бак 91 газообразного топлива и ограничивающий расход клапан 210 (EFV). Бак 91 газообразного топлива может быть баком газообразного топлива под давлением, содержащим в себе газообразное топливо под высоким давлением, где «высокое давление» является давлением, более высоким, чем давление жидкого топлива, в то время как оно поступает в направляющую-распределитель 90 для топлива. Датчик 60 давления может измерять давление внутри бака 91 газообразного топлива и передавать данные в электронный блок управления 250 (ECU), который может быть контроллером 12. В некоторых вариантах осуществления, датчик 60 давления может быть расположен возле топливного бака 91 наряду с тем, что, в других вариантах осуществления, он может быть присоединен к топливному баку. Датчик 60 давления дополнительно может быть присоединен к отверстию 205, которое является отверстием, которое ограничивает утечки, если датчик давления снят, например, когда датчик заменяется. В некоторых вариантах осуществления, давление в топливном баке может логически выводиться по датчику давления в магистрали высокого давления, например, датчику 224 давления, в пределах системы 202 подачи газообразного топлива.

Ограничивающий расход клапан 210 присоединен к баку 91 газообразного топлива магистралью 215 подачи топлива, которая является магистралью подачи топлива высокого давления. Датчик 224 давления присоединен к магистрали 215 подачи топлива и измеряет давление газа внутри магистрали подачи топлива высокого давления. Регулятор 86 давления ниже по потоку от топливного бака 91 регулирует давление, выдаваемое в направляющую-распределитель 90 для топлива. Ниже по потоку от регулятора 86 давления расположена магистраль 216 подачи топлива, которая может быть топливной магистралью низкого давления, которая связывает магистраль 215 подачи топлива высокого давления с направляющей-распределителем 90 для топлива. Поэтому, регулятор 86 давления разделяет канал в область высокого давления и область низкого давления. В некоторых вариантах осуществления, регулятор 86 давления может включать в себя клапан с управляемым соленоидом открыванием/закрыванием на любом из впуска или выхода регулятора 86 давления. По сравнению с магистралью 215 подачи топлива высокого давления, магистраль 216 подачи топлива является магистралью низкого давления, однако, давление газа в магистрали 216 подачи топлива иногда может быть относительно высоким, например, после того, как регулятор 86 давления подает газ из топливного бака 91 в магистраль подачи низкого давления. Затем, как только газ в магистрали 216 подачи топлива был впрыснут в двигатель 10, давление в магистрали 216 подачи топлива может снова возвращаться на относительно низкое значение по сравнению с давлением в магистрали 215 подачи топлива. Таким образом, давление в магистрали 216 подачи топлива может непрерывно совершать возвратно-поступательное движение по мере того, как топливо из топливного бака 91 впрыскивается в двигатель 10. Внутри магистрали 216 подачи топлива расположен коалесцирующий фильтр 220, который действует для очищения газообразного топлива посредством фильтровки осколочных частиц и масляного тумана по мере того, как поток газообразного топлива доходит до топливной магистрали из топливного бака 91.

Ограничивающий расход клапан 210 регулирует поток газообразного топлива из бака 91 газообразного топлива и присоединен к ECU 250. Ограничивающий расход клапан 210 может содержать самоприводной механический EFV 222, который может автоматически возвращаться в исходное состояние, как только устранена утечка. Однако так как ограничивающий расход клапан 210 также имеет перепускное отводное отверстие 229, расположенное в магистрали 219, небольшой поток утечки может присутствовать, когда подвергается изменению положения. По существу, механический EFV может ослаблять поток топлива из бака, а не полностью его изолировать. Как только утечка устранена, поток утечки через отводное отверстие 229 медленно повторно повышает давление расположенного ниже по потоку объема, а потому, автоматически возвращает EFV в исходное состояние. Способность автоматически возвращать исходное состояние делает EFV одним из типов с самовозвратом. Чтобы магистраль подвергалась повторному повышению давления, достаточное количество газа должно присутствовать в баке для подпитки топливной магистрали.

Узел клапана бака дополнительно может включать в себя электронный соленоидный клапан 212, который включен в состав и полностью перекрывает поток газа. Ограничивающий расход клапан перекрывает поток топлива из бака, если расход превышает пороговое значение, указывающее максимально допустимый поток топлива в двигатель. Так как электронный соленоидный клапан 212 является механическим устройством, он имеет одиночную регулировку, которая установлена, чтобы изменять положение, когда поток топлива в двигатель находится выше верхнего допустимого расхода топлива двигателя. В некоторых вариантах осуществления, узел клапана бака также может включать в себя запорный клапан 214, который предоставляет возможность дозаправки топливом, когда закрыт соленоидный клапан 212. В еще одном примерном варианте осуществления, ограничивающий расход клапан 210 может не включать в себя запорный клапан и быть соленоидным клапаном 212, управляемым посредством ECU 250. В еще одном другом варианте осуществления (не показанном), система 202 подачи газообразного топлива может питаться разными источниками газообразного топлива, такими как источник испаренного жидкого топлива.

Система 202 подачи газообразного топлива содержит наливное приемное отверстие 228, которое предоставляет топливному баку 91 возможность дозаправляться топливом через топливную магистраль 217. Два резервных односторонних запорных клапана 226 также включены в топливную магистраль 217 для предотвращения потока газообразного топлива из магистрали 215 подачи топлива в атмосферу вне газовой топливной системы. Резервирование включено в состав, чтобы изолировать газообразную текучую среду в случае, если запорный клапан удерживается открытым, например, будучи застрявшим в открытом положении. Газообразное топливо добавляется на наливном приемном отверстии 228 и протекает через топливную магистраль 217 в магистраль 215 подачи топлива, а кроме того, через топливную магистраль 218, где односторонний запорный клапан 214 ориентирован некоторым образом, который предоставляет возможность потока из наливного приемного отверстия 228 в бак 91 газообразного топлива и предотвращает поток из бака 91 газообразного топлива.

Далее, с обращением к системе жидкого топлива, система 230 подачи жидкого топлива включает в себя источник жидкого топлива, клапан 232, запорный клапан 235 и клапан 236 сброса давления. В примерном варианте осуществления, источник жидкого топлива включает в себя бак 240 жидкого топлива, наполненный жидким топливом 244, датчик 246 уровня топлива и топливный насос 248. Жидкое топливо 244 может втягиваться в топливный насос 248 с впуска 234 и накачиваться в магистраль 237 подачи. Топливный насос 248 управляется ECU 250. Возможный насос высокого давления, управляемый ECU 250, может быть вставлен ниже по потоку от топливного насоса 248, чтобы повышать давление жидкого топлива, поступающего в направляющую-распределитель 67 для топлива. Датчик 246 уровня топлива может быть датчиком уровня жидкости, который может выявлять объем хранения в топливном баке 240 и передавать объем хранения в ECU 250. Бак 240 жидкого топлива также может включать в себя вентиляционный канал для предоставлению воздуху или парам топлива возможности под атмосферным давлением течь в и из бака.

Односторонний запорный клапан 235 присутствует между источником жидкого топлива и клапаном 232, чтобы предохранять жидкое топлива от течения обратно в источник жидкого топлива, когда жидкое топливо подается в направляющую-распределитель 67 для топлива. Клапан 236 сброса давления, присоединенный между источником жидкого топлива и клапаном 232, предусматривает обратный тракт для жидкого топлива, вытесненного из направляющей-распределителя 67 для топлива. Когда обратный тракт клапана 236 сброса давления направляется обратно на впуск насоса, как показано на фиг. 2, давление может сбрасываться, когда топливный насос 248 выключен или работает на частичном напряжении/скорости работы/давлении. Однако, в некоторых вариантах осуществления, обратный тракт клапана 236 сброса давления может возвращаться во внутреннюю часть бака, указанную жидким топливом 244. В этой конфигурации, клапан 236 сброса давления может быть связан с давлением на впуске соленоидного клапана 232. Пороговое значение, чтобы открывался клапан 236 сброса давления, может быть большим, чем давление, сформированное источником жидкого топлива, и меньшим, чем минимальное давление для газового впрыска. Клапан 236 сброса давления закрывается, когда жидкое топливо протекает из источника жидкого топлива в направляющую-распределитель 67 для топлива. В примерном варианте осуществления, клапан 232 содержит поплавковый клапан. Поплавковый клапан содержит в себе шарик, который плавает в жидком топливе, но тонет в газообразном топливе. Когда шарик в поплавковом клапане тонет, он блокирует тракт через клапан, и клапан закрывается. Жидкое топливо может течь через поплавковый клапан, но газообразное топливо не может течь через поплавковый клапан. В других вариантах осуществления, клапан 232 может быть соленоидным клапаном, управляемым посредством ECU 250. В еще одном варианте осуществления, клапан 232 может быть объединен в одиночный клапан, питающий направляющую-распределитель для топлива. В еще одном другом варианте осуществления, клапан 232 может быть запорным клапаном, накопитель жидкого топлива может быть присоединен к направляющей-распределителю 67 для топлива, а клапан 236 сброса давления может быть опущен.

На фиг. 2, система 200 подачи топлива содержит направляющую-распределитель 67 для топлива с впуском для жидкого топлива из магистрали 239 подачи и направляющую-распределитель 90 для топлива с впуском для газообразного топлива из магистрали 216 подачи топлива, и датчик 61 давления для передачи давления направляющей-распределителя для топлива в ECU 250. Направляющие-распределители для топлива часто бывают трубчатыми и, таким образом, в зависимости от наклона транспортного средства, направляющая-распределитель для топлива предпочтительно должна иметь дренажный канал на каждом конце, чтобы давать возможность слива жидкого топлива из направляющей-распределителя для топлива. Магистраль 216 подачи топлива присоединяет выпуск системы 202 подачи газообразного топлива в направляющую-распределитель 90 для топлива. Топливные форсунки 81 установлены поверх направляющей-распределителя 90 для топлива, чтобы впускные сопла топливных форсунок были обращенными по меньшей мере частично в направлении поверхности. В некоторых вариантах осуществления, топливные форсунки, установленные выше направляющей-распределителя для топлива, прежде всего, могут использовать газовое (или парообразное) топливо наряду с тем, что топливные форсунки, установленные ниже направляющей-распределителя для топлива, прежде всего, используют жидкое топливо.

Когда топливные форсунки 66 являются впрыскивающими жидкое топливо, топливный насос 248 и возможный насос высокого давления включены, клапан 232 открыт, а клапан 236 сброса давления и ограничивающий расход клапан 210 закрыты. Жидкое топливо протекает из бака 240 жидкого топлива на впуск 234 и через магистрали 237 и 239 подачи в направляющую-распределитель 67 для топлива. Направляющая-распределитель 67 для топлива наполнена жидким топливом под давлением, которое может впрыскиваться топливной форсункой 66 пропорционально длительности импульса сигнала FPW-2, принимаемого из контроллера 12.

Когда топливные форсунки 81 впрыскивают газообразное топливо, топливный насос 248 и возможный насос высокого давления могут быть выключены, клапан 232 закрыт, а ограничивающий расход клапан 210 открыт. Газообразное топливо протекает из бака 91 газообразного топлива через магистрали 215 и 216 подачи топлива в направляющую-распределитель 90 для топлива. Направляющая-распределитель 90 для топлива наполнена сжатым газообразным топливом, которое может впрыскиваться топливной форсункой 81 пропорционально длительности импульса сигнала FPW-2, принимаемого из контроллера 12.

Чтобы переходить с жидкого топлива на газообразное топливо, топливный насос 248 и возможный топливный насос выводятся из работы, а ограничивающий расход клапан 210 открывается. В некоторых вариантах осуществления, где одиночная направляющая-распределитель для топлива используется для впрыска обоих видов топлива, во время перехода, направляющая-распределитель для топлива может содержать газообразное топливо и жидкое топливо одновременно. Газообразное топливо высокого давления втекает в и поднимается в верхнюю часть направляющей-распределителя для топлива. Положение и ориентация форсунок в верхней части направляющей-распределителя для топлива ускоряет переход с жидкого топлива на газообразное топливо, так как поднимающееся вверх газообразное топливо предпочтительно подается в форсунки. Впрыск газообразного топлива топливной форсункой может начинаться даже раньше того, как направляющая-распределитель для топлива полностью очищена от жидкого топлива. Применение газообразного топлива высокого давления вынуждает жидкое топливо вытекать из направляющей-распределителя для топлива обратно в бак 240 жидкого топлива через тракт, содержащий в себе клапан 236 сброса давления. Переход заканчивается, когда газообразное топливо достигает поплавкового клапана 232. Поплавковый клапан 232 тонет, когда он подвергается стоку жидкого топлива, предохраняя газообразное топливо от поступления в систему 230 подачи жидкого топлива.

Наоборот, переход с газообразного топлива на жидкое топливо в примерной системе, имеющей одиночную направляющую-распределитель для топлива, ограничивающий расход клапан 210 закрывается, а топливный насос 248 и возможный топливный насос включаются. Оставшееся газообразное топливо в направляющей-распределителе для топлива подается в форсунки по мере того, как жидкое топливо втекает в направляющую-распределитель для топлива. Газообразное топливо быстро удаляется из направляющей-распределителя для топлива, так как направляющая-распределитель для топлива удерживает небольшую массу газообразного топлива по сравнению с жидким топливом.

Различные компоненты, описанные выше со ссылкой на фиг. 2, могут управляться посредством ECU 250, который включает в себя контроллер 12 с машиночитаемыми командами для выполнения процедур и процедуры для регулирования системы транспортного средства, множество датчиков 252 и множество исполнительных механизмов 254.

Фиг. 3 - блок-схема последовательности операций примерного способа 300, иллюстрирующая, каким образом контроллер 12 может контролировать датчики (например, датчик 60 давления) и считывать диагностические коды в пределах системы для определения количества и типов топлива, подаваемого в систему 10 двигателя. На этапе 302, способ 300 включает в себя осуществление контроля датчиков внутри системы 200 подачи топлива. Например, датчик 60 давления может измерять давление внутри бака 91 газообразного топлива наряду с тем, что датчик 224 давления измеряет давление внутри магистрали 215 подачи топлива высокого давления. Каждый из этих датчиков, в таком случае, может передавать данные в контроллер 12, который дополнительно может использовать информацию для определения, существует ли утечка в магистрали подачи высокого давления. Если выявлена утечка, контроллер 12 может устанавливать диагностический код, указывающий утечку, и сохранять кодовое состояние в памяти для сообщения пассажиру транспортного средства. Если выявлено отсутствие утечки на этапе 302, система 202 подачи газообразного топлива может продолжать работать, как предназначено, а способ 300 переходит на этап 304.

На этапе 304, способ 300 включает в себя использование контроллера 12 для определения условий работы двигателя. Затем, на основании выявленных условий, контроллер 12 может подавать газообразное или жидкое топливо, или их комбинацию, в направляющие-распределители для топлива, чтобы питать двигатель 10. Например, двигатель с высоким давлением во впускном коллекторе может указывать, что двигатель эксплуатируется на высокой нагрузке двигателя. Чтобы обеспечивать нагрузку двигателя, контроллер 12 может регулировать количество газообразного топлива, впрыскиваемого во впускной коллектор или впускное отверстие цилиндра двигателя, в ответ на давление во впускном коллекторе двигателя, таким образом выдается требуемый крутящий момент двигателя. После регулировки работы двигателя, способ 300 может продолжать контролировать систему двигателя и осуществлять дополнительные регулировки в ответ на датчики внутри системы двигателя.

Фиг. 4 показывает блок-схему последовательности операций примерного способа 400, который закрывает клапан бака в ответ на утечки, обнаруженные в системе подачи газообразного топлива. Например, утечка топливной магистрали может давать в результате контур сети трубопроводов высокого давления транспортного средства, разрываемый в атмосферное давление. Как результат, расход топлива из бака-хранилища может усиливаться, так как газообразное топливо, хранимое под более высоким давлением, втекает в область утечки, имеющую более низкое давление. Хотя, в присутствие утечки, некоторое количество газообразного топлива по-прежнему может распределяться по форсункам двигателя, некоторая часть газообразного топлива может удаляться из топливной системы. Поэтому, системы подачи топлива часто становятся оборудованными ограничивающим расход клапаном, который закрывается для ослабления потока улетучивающегося газа, когда присутствует утечка. По этой причине, проточный клапан, описанный в материалах настоящего описания, включает в себя электронный соленоидный клапан, присоединенный к механическому ограничивающему расход клапану для ограничения потока топлива, когда утечка обнаружена в газовой топливной системе.

На этапе 402, развивается утечка в газовой топливной системе, которая вызывает перепад давления. В ответ на перепад давления, газообразное топливо может течь из топливного бака и, тем самым, уменьшать массу хранимого содержимого топлива. Например, наливное приемное отверстие для топлива может быть застрявшим в открытом положении, что побуждает топливо вытекать из системы, если EFV не меняет положение для ограничения потока топлива из бака. В ответ на утечку в системе, способ 400 включает в себя датчики контроля внутри системы подачи топлива. Например, контроллер 12 может принимать данные с датчика 61 давления внутри направляющей-распределителя для топлива или датчика 60 давления, расположенного возле бака-хранилища. На основании принятых данных, контроллер 12, который включает в себя микропроцессорный блок и различные блоки памяти, может быть запрограммирован, чтобы осуществлять регулировки на основании утечки в системе подачи топлива.

На этапе 404, способ 400 включает в себя измерение расхода топлива из бака и сравнение измеренного расхода с пороговым расходом, выбранным для указания возможных утечек в системе. Например, утечка в магистрали 216 подачи топлива низкого давления может побуждать снижаться давление, измеренное датчиком 61 давления. Это падение давления может побуждать топливные форсунки 81 оставаться открытыми дольше, что, в свою очередь, может побуждать регулятор 86 давления реагировать усилением потока топлива из бака, чтобы поднимать давление топлива, подаваемого в форсунки.

На этапе 406, расход топлива выше порогового значения побуждает ограничивающий расход клапан захлопываться, что ограничивает поток топлива из топливного бака. Затем, на этапе 408, контроллер 12 может переключать источник топлива на жидкое топливо в ответ на падение давления впрыска, которое приводит к ограниченному потоку газообразного топлива. Если механический EFV является самоприводным, что означает, что он может автоматически возвращаться в исходное состояние, как только утечка устранена, клапан все же может иметь небольшой поток утечки, когда изменил положение. По существу, механический EFV может существенно ослаблять поток топлива из бака, а не полностью его изолировать. Поэтому, чтобы гарантировать, что топливо больше не теряется из бака-хранилища, на этапе 410, клапан бака и/или клапан регулятора закрывается контроллером 12. Возвращаясь на этапе 404, если измеренный поток топлива из бака находится ниже порогового потока, контроллер 12 может определять, что система подачи топлива является работающей, как предназначено, и продолжать контроль датчиков в пределах топливной системы.

Чтобы подтверждать наличие утечки в газовой топливной системе, способ 400 дополнительно использует данные давления с датчиков в системе для диагностирования утечки. Поэтому, на этапе 412, способ 400 включает в себя сравнение давления в магистрали подачи топлива высокого давления (PHPL) с давлением газа в баке (PTank), чтобы определять, развилась ли утечка в магистрали подачи топлива высокого давления. Например, если отверстие продувается в топливной магистрали высокого давления, например, магистрали 215 подачи топлива, то давление, измеренное ниже по потоку от бака, может понижаться по мере того, как некоторое количество газа улетучивается из системы подачи топлива. По существу, давление, измеренное датчиком 224 давления в топливной магистрали, может быть существенно ниже, чем давление бака, измеренное датчиком 60 давления. Если давление PHPL в топливной магистрали остается ниже первого нижнего порогового значения наряду с тем, что давление PTank в баке находится выше верхнего порогового значения, так что разность между PHPL и PTank больше, чем первое пороговое значение разности, на этапе 414, способ идентифицирует утечку в магистрали подачи топлива и устанавливает диагностический код для указания утечки в 418. Когда утечка подтверждена в газовой топливной системе, клапан бака и соленоидный клапан могут оставаться закрытыми до тех пор, пока транспортное средство не обслуживается, или, в некоторых случаях, транспортное средство вновь не подвергается включению зажигания.

Возвращаясь на этапе 412, если PHPL является по существу равным PTank, способ продолжает контролировать данные давления из направляющей-распределителя для топлива, чтобы определять наличие утечки в системе. По существу, на этапе 420, способ 400 включает в себя сравнение давления в топливной магистрали низкого давления (PLPL) с регулировкой регулируемого давления топлива (PRegulator). Например, если разность между давлением PLPL в топливной магистрали низкого давления и регулируемым давлением PRegulator больше, чем второе пороговое значение разности, наличие утечки в системе подтверждается. Более того, если PLPL находится ниже, чем PRegulator, утечка может изолироваться топливной магистралью низкого давления, например, в магистрали 216 подачи топлива или направляющей-распределителе 90 для топлива. Однако, если PLPL больше, чем PRegulator, утечка может существовать в области высоких давлений. В одном из примеров, если рвется диафрагма регулятора давления, то давление в направляющей-распределителе для топлива может повышаться, по мере того, как газовое содержимое протекает в направляющую-распределитель для топлива, что также может вызывать повреждение у форсунок в некоторых случаях. Поэтому, способ 400 также может использоваться для уменьшения повреждений внутри топливной системы. Если разность между давлением PLPL в топливной магистрали и PRegulator остается, на этапе 414, способ идентифицирует утечку в магистрали подачи топлива и устанавливает диагностический код для указания утечки на этапе 418. Таким же образом, как описано выше со ссылкой на вершину 412 блок-схемы, когда утечка подтверждена в газовой топливной системе, клапан бака и соленоидный клапан могут оставаться закрытыми до тех пор, пока транспортное средство не обслуживается или не подвергается новому включению зажигания.

На этапе 420, если PHPL и PLPL по существу равны PTank и PRegulator соответственно, то способ 400 может продолжать работать, как предназначено, даже если EFV подвергался изменению положения. Способ 400 предлагает преимущества по той причине, что система выявления утечек может автоматически возвращаться в исходное состояние в случае, если EFV меняет положение, когда утечка фактически отсутствует в системе.

С обращением к способу опорожнения находящегося под давлением топливного бака на борту транспортного средства, чтобы помогать баку опорожняться, контроллер 12 может включать в себя команды для игнорирования различных описанных признаков обеспечения безопасности, которые закрывают клапан бака в ответ на утечку. По существу, когда действующее или логически выведенное давление в баке находится ниже порогового давления в баке, содержимое бака по-прежнему может опорожняться способами, приведенными ниже. Однако, чтобы стравливать бак досуха, давление в направляющей-распределителе для топлива иногда может падать ниже регулируемого давления, что представляет собой проблемы для способа 400, который может интерпретировать низкое давление в направляющей-распределителе для топлива в качестве утечки, которая дает начало, чтобы клапан закрывался. Поэтому, чтобы опорожнять содержимое бака, контроллер 12 также может обладать способностью игнорировать систему выявления утечки и сохранять клапан бака открытым, что, тем самым, предоставляет содержимому баков возможность опорожняться описанным образом.

Фиг. 5 показывает моделированную рабочую последовательность согласно способу по фиг. 7, когда двигатель имеет форсунки газообразного топлива впрыска во впускной канал без форсунок газообразного топлива непосредственного впрыска. Последовательность по фиг. 5 может быть предусмотрена системой по фиг. 1 согласно способу по фиг. 7. Вертикальные метки показаны в моменты T0-T5 времени для идентификации конкретных интересующих моментов времени в течение последовательности.

Первый график сверху по фиг. 5 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. 5 к правой стороне по фиг. 5. Горизонтальная метка 502 представляет давление воздуха окружающей среды. Давление выше давления окружающей среды находится выше горизонтальной метки 502. Давление ниже давления окружающей среды находится ниже горизонтальной метки 502.

Второй график сверху по фиг. 5 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. 5 к правой стороне по фиг. 5.

Третий график сверху по фиг. 5 представляет величину впрыска газообразного топлива, впрыскиваемую в двигатель через форсунку газообразного топлива впрыска во впускной канал, в зависимости от времени. Ось Y представляет количество газообразного топлива, впрыскиваемого через отверстие 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. 5 к правой стороне по фиг. 5.

Четвертый график сверху по фиг. 5 представляет состояние вывода из работы форсунки газообразного топлива впрыска во впускной канал, и выведена или нет из работы форсунка газообразного топлива впрыска во впускной канал. Ось Y представляет рабочее состояние форсунки газообразного топлива впрыска во впускной канал. Форсунка газообразного топлива впрыска во впускной канал является действующей, когда сигнал находится на нижнем уровне. Форсунка газообразного топлива впрыска во впускной канал выводится из работы, когда сигнал находится на верхнем уровне. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 5 к правой стороне по фиг. 5.

Пятый график сверху по фиг. 5 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. 5 к правой стороне по фиг. 5. Горизонтальная метка 504 представляет пороговое давление в баке, где впрыск жидкого топлива приводится в действие, чтобы обеспечивать требуемое сгорание в двигателе. В одном из примеров, горизонтальная метка 504 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 давлении 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 эксплуатироваться на жидком топливе (например, во время запуска двигателя). Форсунка газообразного топлива приводится в действие, как указано состоянием вывода из работы форсунки газообразного топлива. Количество газообразного топлива, хранимого в баке газообразного топлива находится на более высоком уровне.

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

В момент T1 времени, давление во впускном коллекторе достигает более высокого давления, где форсунка газообразного топлива выводится из работы. Форсунка газообразного топлива может выводиться из работы, так что выходная мощность двигателя может дополнительно повышаться, когда дополнительному воздуху предоставлена возможность втекать в двигатель, чтобы комбинироваться с жидким топливом. Дополнительный воздух втекает в двигатель, когда форсунка газообразного топлива впрыска во впускной 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, чтобы повышать выходную мощность двигателя для удовлетворения требуемого крутящего момента двигателя. Форсунка газообразного топлива является действующей, а не находится в выведенном из работы состоянии, когда давление во впускном коллекторе двигателя поднимается. Давление в баке газообразного топлива продолжает снижаться по мере того, как газообразное топливо потребляется. В некоторых случаях, когда выходная мощность двигателя высока, комбинация жидкого и газообразного топлива может подаваться, чтобы вырабатывать требуемый крутящий момент двигателя.

В момент T2 времени, давление во впускном коллекторе двигателя снижается до уровня, где отдача форсунки газообразного топлива увеличивается, и где форсунка жидкого топлива выводится из работы. Форсунка газообразного топлива остается действующей, и давление в баке газообразного топлива 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. Форсунка газообразного топлива остается действующей, и газообразное топливо впрыскивается в двигатель. Количество газообразного топлива, хранимого в баке газообразного топлива-хранилище, продолжает уменьшаться по мере того, как газообразное топливо потребляется двигателем.

В момент T3 времени, давление газообразного топлива, хранимого в баке газообразного топлива, снижается до уровня, меньшего чем заданное пороговое давление в баке, указанное горизонтальной меткой 504 (например, 250 фунтов на квадратный дюйм). При давлении ниже порогового давления, указанного горизонтальной меткой 504, меньше, чем требуемое количество, топлива может вытекать из бака газообразного топлива-хранилища в двигатель. Пороговое давление в топливном баке, указанное горизонтальной меткой 504, может меняться для разных условий работы. Например, пороговое давление в баке, указанное горизонтальной меткой 504, может повышаться по мере того, как возрастает давление во впускном коллекторе двигателя. Наоборот, в некоторых примерах, когда давление в баке газообразного топлива снижается ниже порогового давления в баке, указанного горизонтальной меткой 504, давление в направляющей-распределителе для топлива также может падать в ответ на пониженное давление в баке. Например, когда газообразное топливо является единственным источником топлива, падение давления в направляющей-распределителе для топлива получается из падения давления в баке, поскольку давление в баке также соответствует давлению в топливной магистрали высокого давления и давлению впрыска.

Форсунка газообразного топлива впрыска во впускной 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, форсунка жидкого топлива приводится в действие для подачи топлива в цилиндр двигателя. Таким образом, устойчивость сгорания и управление топливно-воздушным соотношением 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 в качестве процентного содержания 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 топливно-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, форсунка газообразного топлива впрыска во впускной канал или центрального впрыска выводится из работы, а поток газообразного топлива в двигатель временно прекращается. Выведение из работы форсунки газообразного топлива снижает вероятность наружного воздуха, поступающего в газовый бак-хранилище, когда давление во впускном коллекторе является высоким. Таким образом, воздух может предохраняться от проникновения 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.

В момент T4 времени, давление во впускном коллекторе двигателя снижается до уровня, меньшего, чем давление окружающей среды, и форсунка газообразного топлива 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. Форсунка жидкого топлива 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 форсунка газообразного топлива выводится из работы, чтобы предохранять окружающий воздух от проникновения в газовый бак-хранилище. Кроме того, выведение из работы форсунки газообразного топлива, когда давление в баке газообразного топлива достигает давления окружающей среды, предотвращает формирование разрежения в газовом баке-хранилище, так что никакой поток не вызывается между атмосферой и баком газообразного топлива. Форсунка жидкого топлива 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, бак газообразного топлива может понижаться до заданного разрежения, если требуется. Таким образом, давление в баке газообразного топлива 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. 6, показана вторая моделированная рабочая последовательность согласно способу по фиг. 7. Последовательность по фиг. 6 включает в себя графики, подобные показанным на фиг. 5. Поэтому, описание аналогичных графиков опущено ради краткости. Описаны отличия между фигурами. Последовательность по фиг. 6 может быть предусмотрена системой по фиг. 1 согласно способу по фиг. 7. Вертикальные метки показаны в моменты T0-T6 времени для идентификации конкретных интересующих моментов времени в течение последовательности.

Пример на фиг. 6 отличается от примера на фиг. 5 по той причине, 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 повышения разрежения в двигателе, таким образом, давая возможность дополнительного опорожнения бака газообразного топлива.

Третий график сверху по фиг. 6 показывает количество газообразного топлива, впрыскиваемого через 1ую форсунку газообразного топлива непосредственного впрыска в цилиндр двигателя. Ось Y представляет количество газообразного топлива, впрыскиваемого в двигатель через форсунку газообразного топлива непосредственного впрыска. Количество газообразного топлива возрастает в направлении стрелки оси Y. Ось X представляет время, и время увеличивается с левой стороны по фиг. 6 к правой стороне по фиг. 6.

Четвертый график сверху по фиг. 6 показывает количество газообразного топлива, впрыскиваемого через 2ую форсунку газообразного топлива впрыска во впускной канал или центрального впрыска в систему впуска двигателя. Ось Y представляет количество газообразного топлива, впрыскиваемого в двигатель через форсунку газообразного топлива впрыска во впускной 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. 6 к правой стороне по фиг. 6.

Пятый график сверху по фиг. 6 представляет сигнал, который указывает выведение из работы форсунок газообразного топлива. Форсунка газообразного топлива непосредственного впрыска выводится из работы, когда сигнал находится на среднем уровне. Обе, форсунка газообразного топлива непосредственного впрыска и форсунка газообразного топлива впрыска во впускной канал или центрального впрыска, выводятся из работы, когда сигнал находится на верхнем уровне. Обе, форсунка газообразного топлива непосредственного впрыска и форсунка газообразного топлива впрыска во впускной канал или центрального впрыска, являются действующими, когда сигнал находится на нижнем уровне, но не обязательно являются впрыскивающими газообразное топливо.

Горизонтальная метка 602 представляет давление окружающей среды. Давление выше горизонтальной метки 602 является более высоким, чем давление окружающей среды. Давление ниже горизонтальной метки 602 находится ниже, чем давление окружающей среды. Горизонтальная метка 604 представляет первое пороговое давление в баке, где работа двигателя регулируется, чтобы продолжать предоставлять форсунке газообразного топлива непосредственного впрыска возможность продолжать впрыскивать газообразное топливо в цилиндр. Горизонтальная метка 606 представляет второе пороговое давление в баке, где форсунка газообразного топлива непосредственного впрыска выводится из работы. Горизонтальная метка 608 представляет третье пороговое давление в баке, где впрыск жидкого топлива начинается, в то время как поток газа через топливную форсунку впрыска во впускной 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. Форсунка жидкого топлива не впрыскивает топливо в двигатель и не является форсункой газообразного топлива ни впрыска во впускной канал, ни центрального впрыска. Форсунка газообразного топлива 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. Форсунка газообразного топлива непосредственного впрыска подвергается подаче топлива под давлением, которое предоставляет возможность непосредственного впрыска в двигатель на такте 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 течение этого времени. 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 в баке, и работа двигателя регулируется, чтобы предоставлять возможность продолжаться впрыску топлива через форсунку газообразного топлива непосредственного впрыска. В одном из примеров, установка момента впрыска топлива перемещается с такта сжатия на такт впуска, когда давление в цилиндре находится ниже. Как результат, топливо продолжает течь через форсунку газообразного топлива непосредственного впрыска. Кроме того, время открывания впускного клапана может подвергаться запаздыванию до позже, чем 20 градусов угла поворота коленчатого вала после верхней мертвой точки такта впуска, чтобы снижать давление в цилиндре во время впрыска топлива.

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

В момент T3 времени, давление в газовом баке-хранилище достигает третьего порогового давления в баке, где форсунка жидкого топлива начинает впрыскивать топливо в двигатель, 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. Форсунка газообразного топлива впрыска во впускной 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 форсунки газообразного топлива, непосредственного и впрыска во впускной канал. Жидкое топливо продолжает впрыскиваться в двигатель на основании нагрузки двигателя.

Таким образом, в некоторых примерах, обе форсунки газообразного топлива, непосредственного и впрыска во впускной канал, могут приводиться в действие для опорожнения бака газообразного топлива-хранилища. Хотя фиг. 5 и 6 упоминают форсунки газообразного топлива, описание не ограничено газообразными видами топлива и применяется к другим газам, таким как закись азота.

Далее, со ссылкой на фиг. 7, показана блок-схема последовательности операций примерного способа опорожнения находящегося под давлением бака. Способ может храниться в качестве исполняемых команд в постоянной памяти в контроллере и системе, как показано на фиг. 1. Способ может предусматривать последовательности по фиг. 5 и 6.

На этапе 740, способ 700 включает в себя определение, был ли установлен диагностический код в ответ на утечку в газовой топливной системе. Если контроллер 12 определяет, что диагностический код, указывающий утечку, установлен, то ограничивающий расход клапан также может закрываться, чтобы ограничивать поток газа из топливного бака-хранилища. Так как поток газа перекрыт, способ 700 дополнительно включает в себя средство работы системы подачи топлива в режиме по умолчанию, который указан на этапе 742. При работе в режиме по умолчанию, контроллер 12 включает топливный насос 248 для подачи жидкого топлива 244 из бака 240 жидкого топлива в направляющую-распределитель 67 для топлива, чтобы питать двигатель 10. Возвращаясь на этап 740, если контроллер 12 определяет, что диагностический код, указывающий утечку, не установлен, система 200 подачи топлива может продолжать работать, как предназначено, и подавать топливо на основании количества газообразного топлива, оставшегося в топливном баке 91, и крутящего момента требования водителя.

На этапе 702, способ 700 определяет условия работы двигателя. Условия работы двигателя могут включать в себя, но не в качестве ограничения, скорость вращения двигателя, нагрузку двигателя, давление газообразного топлива, температуру окружающей среды и температуру хладагента двигателя. Способ 700 переходит на этап 704 после того, как определены условия работы двигателя.

На этапе 704, способ 700 оценивает, включает или нет в себя двигатель форсунки газообразного топлива непосредственного впрыска. Конфигурация топливных форсунок двигателя может храниться в памяти. Если способ 700 делает вывод, что двигатель включает в себя форсунки газообразного топлива непосредственного впрыска, ответом является «Да», то способ 700 переходит на этап 706. Иначе, ответом является «Нет», и способ 700 переходит на этап 720.

На этапе 706, способ 700 оценивает, является или нет давление газообразного топлива большим, чем первое пороговое давление в баке. Если способ 700 делает вывод, что давление газообразного топлива больше, чем первое пороговое давление в баке, ответом является «Да», то способ 700 переходит на этап 714. Иначе, ответом является «Нет», и способ 700 переходит на этап 708. 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 этапе 714, способ 700 приводит в действие двигатель посредством впрыска газообразного топлива через форсунку газообразного топлива непосредственного впрыска. Форсунка газообразного топлива непосредственного впрыска впрыскивает газообразное топливо на 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 700 переходит на этап 716 после того, как определено и выдано время впрыска газообразного топлива.

На этапе 716, способ 700 выводит из работы впрыск жидкого топлива (например, впрыск бензинового топлива). Впрыск жидкого топлива выводится из работы, 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 700 переходит на выход после того, как впрыск жидкого топлива выведен из работы.

На этапе 708, способ 700 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 на такте 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 больше, 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 700 переходит на этап 710 после того, как настроены установка момента непосредственного впрыска газообразного топлива и установка фаз распределения впускных клапанов.

На этапе 710, способ 700 оценивает, является или нет давление газообразного топлива большим, чем второе пороговое давление в баке. Если так, ответом является «Да», то способ 700 переходит на выход, и топливо подвергается непосредственному впрыску, а установка фаз распределения впускных клапанов регулируется согласно 708. Иначе, ответом является «Нет», и способ 700 переходит на этап 712.

На этапе 712, способ 700 выводит из работы форсунки газообразного топлива непосредственного впрыска, и впрыск газообразного топлива непосредственно в цилиндр двигателя прекращается. Форсунка газообразного топлива непосредственного впрыска может выводиться из работы простой подачей команды отключения форсунки газообразного топлива непосредственного впрыска. Способ 700 переходит на этап 720 после того, как форсунка газообразного топлива выведена из работы.

На этапе 720, способ 700 приводит в действие впрыск газообразного топлива с впрыском во впускной канал или центральным впрыском, когда имеется в распоряжении впрыск во впускной канал или центральный впрыск газообразного топлива. Впрыск во впускной 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 во впускной канал или центральный впрыск газообразного топлива и впрыск жидкого топлива без непосредственного впрыска газообразного топлива. Способ 700 переходит на этап 722 после того, как приведены в действие форсунки газообразного топлива впрыска во впускной канал или центрального впрыска.

На этапе 722, способ 700 оценивает, является или нет давление газообразного топлива в баке-хранилище газообразного топлива или в направляющей-распределителе для топлива большим, чем третье пороговое давление в баке. Если так, ответом является «Да», то способ 700 переходит на этап 724. Если нет, ответом является «Нет», то способ 700 переходит на этап 726.

На этапе 724, способ 700 впрыскивает газообразное топливо через топливную форсунку впрыска во впускной канал или центрального впрыска на основании условий работы двигателя (например, скорости вращения 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 от верхней мертвой точки такта в пуска. 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 700 переходит на выход после того, как форсунки газообразного топлива впрыска во впускной канал или центрального впрыска подают газообразное топливо в двигатель согласно условиям работы двигателя.

На этапе 726, способ 700 приводит в действие впрыск жидкого топлива и регулирует требуемое значение лямбда выхлопных газов. Значение лямбда выхлопных газов является концентрацией кислорода выхлопных газов, выдаваемой стехиометрическим топливно-воздушным соотношением, деленным на требуемое или фактическое топливно-воздушное соотношение. Таким образом, топливно-воздушная смесь в двигателе обеднена, когда лямбда больше, чем 1, и топливно-воздушная смесь в двигателе обогащена, когда значение лямбда меньше, 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, форсунка жидкого топлива включается, чтобы обеспечивать 140 Н∙м крутящего момента. Количество воздуха в двигателе регулируется, чтобы обеспечивать требуемое значение лямбда посредством регулировки 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 700 переходит на этап 728 после того, как выданы количества газообразного и жидкого топлива.

На этапе 728, способ 700 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», то способ 700 переходит на этап 732. Иначе, ответом является «Нет», и способ 700 переходит на этап 730.

На этапе 730, способ 700 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 700 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 700 переходит на этап 732. Иначе, способ 700 переходит на выход.

На этапе 732, способ 700 выводит из работы впрыск газообразного топлива в двигатель. Впрыск газообразного топлива может выводиться из работы простой подачей команды форсунке газообразного топлива на отключенное состояние. Форсунка газообразного топлива может быть выведена из работы до тех пор, пока бак газообразного топлива не дозаправлен. Способ 700 переходит на выход после того, как выведен из работы впрыск газообразного топлива.

Таким образом, способ 700 может начинать впрыск газообразного топлива через форсунку непосредственного впрыска и переходить на впрыск газообразного топлива посредством форсунок впрыска во впускной канал или центрального впрыска. Кроме того, способ 700 может выводить из работы все форсунки газообразного топлива, когда давление в баке-хранилище газообразного топлива меньше, чем пороговое давление в баке. Таким образом, работа двигателя и форсунки газообразного топлива может регулироваться для снижения величины давления и количества газообразного топлива в баке газообразного топлива-хранилище.

Таким образом, способ по фиг. 7 предусматривает способ опорожнения бака, включающий в себя подачу исключительно газообразного топлива в двигатель, когда давление газообразного топлива больше, чем пороговое давление в баке; и подачу газообразного топлива и жидкого топлива, когда давление газообразного топлива меньше, чем пороговое давление в баке. Таким образом, двигатель может продолжать работать и выдавать крутящий момент, в то время как дополнительный газ вытягивается из бака газообразного топлива-хранилища. Способ дополнительно содержит выведение из работы топливной форсунки, которая питается газообразным топливом, когда давление во впускном коллекторе двигателя больше, чем давление окружающей среды.

В еще одном примере, способ дополнительно включает в себя выведение из работы топливной форсунки, которая питается газообразным топливом, когда давление газообразного топлива по существу находится на давлении окружающей среды. Способ также включает в себя те случаи, когда топливная форсунка, которая питается газообразным топливом, 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. 7 предусматривает способ опорожнения бака, включающий в себя 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 больше, чем первое пороговое давление в баке; и работу двигателя на газообразном топливе и со второй установкой фаз клапанного распределения в первом состоянии, когда давление газообразного топлива меньше, чем первое пороговое давление в баке. 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 скоростью вращения и нагрузкой двигателя. Способ также включает в себя те случаи, когда впускной клапан двигателя открывается позже относительно положения коленчатого вала, когда давление газообразного топлива меньше, чем первое пороговое давление в баке, по сравнению с тем, когда впускной клапан открывается, когда давление газообразного топлива больше, чем первое пороговое давление в топливном баке. Способ дополнительно содержит впрыск газообразного топлива в цилиндр двигателя на такте впуска цилиндра, когда давление газообразного топлива меньше, чем первое пороговое давление в баке. Способ дополнительно содержит впрыск газообразного топлива в цилиндр двигателя на такте сжатия цилиндра, когда давление газообразного топлива больше, чем первое пороговое давление в баке. 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 давлении окружающей среды.

В еще одном другом примере, способ по фиг. 7 предусматривает способ опорожнения бака, включающий в себя подачу газообразного топлива в двигатель через бак; работу двигателя на первой форсунке газообразного топлива, когда давление газообразного топлива больше, чем первое пороговое давление в баке; и работу двигателя на второй форсунке газообразного топлива, когда давление газообразного топлива меньше, чем первое пороговое давление в баке. Способ включает в себя те случаи, когда первая форсунка газообразного топлива впрыскивает газообразное топливо непосредственно в цилиндр, и когда вторая форсунка газообразного топлива впрыскивает газообразное топливо во впускной коллектор. Способ также включает в себя те случаи, когда первая форсунка газообразного топлива выводится из работы, когда давление газообразного топлива меньше, чем первое пороговое давление в баке.. Способ также включает в себя те случаи, когда вторая форсунка газообразного топлива выводится из работы, когда давление газообразного топлива по существу находится на давлении окружающей среды.

В еще одном примере, способ дополнительно включает в себя ввод в действие форсунки жидкого топлива, когда давление газообразного топлива меньше, чем второе пороговое давление в баке. Способ дополнительно содержит регулировку топливно-воздушного соотношения двигателя в ответ на выходной сигнал датчика кислорода посредством регулировки установки момента впрыска форсунки жидкого топлива. Способ дополнительно содержит осуществление запаздывания установки момента открывания впускного клапана двигателя в ответ на давление газообразного топлива, в то время как первая форсунка газообразного топлива приведена в действие наряду с тем, что вторая форсунка газообразного топлива не приведена в действие. Способ дополнительно содержит выведение из работы второй форсунки газообразного топлива, когда давление во впускном коллекторе больше, 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 настоящего описания.

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 в себя этапы, на которых:

опорожняют топливный бак подачей только газообразного топлива в двигатель при высоком давлении в баке газообразного топлива и подачей газообразного топлива и жидкого топлива при низком давлении в баке газообразного топлива; и

прекращают опорожнение закрыванием клапана бака газообразного топлива в ответ на низкое давление ниже по потоку от клапана бака газообразного топлива и высокое давление в баке.

2. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя этап, на котором выводят из работы топливную форсунку, которая питается газообразным топливом, когда давление во впускном коллекторе двигателя больше, чем давление окружающей среды, при этом прекращение дополнительно включает в себя этап, на котором переключают источник топлива.

3. Способ по п. 2, дополнительно включающий в себя этап, на котором выводят из работы топливную форсунку, которая питается газообразным топливом, когда давление газообразного топлива по существу находится на давлении окружающей среды.

4. Способ по п. 3, при котором топливная форсунка, которая питается газообразным топливом, впрыскивает газообразное топливо во впускной коллектор.

5. Способ опорожнения бака, включающий в себя этапы, на которых:

подают газообразное топливо в двигатель из бака;

осуществляют работу двигателя на газообразном топливе и с первой установкой фаз клапанного распределения в первом состоянии, когда давление газообразного топлива больше, чем первое пороговое значение;

осуществляют работу двигателя на газообразном топливе и со второй установкой фаз клапанного распределения в первом состоянии, когда давление газообразного топлива меньше, чем первое пороговое значение; и

прекращают подачу на основании разности давления в баке газообразного топлива и давления в газовой направляющей-распределителе, большей, чем пороговое значение, причем давление в баке газообразного топлива больше давления в газовой направляющей-распределителе.

6. Способ по п. 5, в котором первым состоянием является скорость вращения и нагрузка двигателя, при этом прекращение включает в себя этап, на котором закрывают клапан бака газообразного топлива, причем давление в баке газообразного топлива основано на датчике давления бака газообразного топлива.

7. Способ по п. 5, в котором впускной клапан двигателя открывают позже относительно положения коленчатого вала, когда давление газообразного топлива меньше, чем первое пороговое значение, по сравнению с тем, когда впускной клапан открывают, когда давление газообразного топлива больше, чем первое пороговое значение.

8. Способ по п. 5, дополнительно включающий в себя этап, на котором впрыскивают газообразное топливо в цилиндр двигателя на такте впуска цилиндра, когда давление газообразного топлива меньше, чем первое пороговое значение.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания. Предложена система питания дизеля на композитном топливе, включающая топливные емкости 1-3, фильтры грубой 4-6 и тонкой 10-12 очистки исходных компонентов топлива, электрические подкачивающие насосы 7-9, топливный насос высокого давления (ТНВД) 28, снабженный датчиком давления 25, датчиком положения рейки 26, датчиком частоты вращения 27, форсунки 29, линии слива топлива из форсунок 30, электронный блок управления 31.

Изобретение может быть использовано в системах управления топливоподачей для двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен способ регулировки впрыскиваемого количества газового топлива на основании расхода дросселируемого на звуковой скорости потока через сужение.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена топливная система для ДВС, работающего на газообразном топливе, включающая в себя: бак для газообразного топлива; первый регулятор давления 200 с камерой высокого давления 84, соединенной с баком для газообразного топлива, камерой низкого давления 86, соединенной с топливной рампой ДВС, и камерой опорного давления 88.

Изобретение может быть использовано в системе питания дизелей автотракторных средств. Предложена двухтопливная система питания дизеля автотракторного средства, содержащая бак минерального топлива 1, бак растительного масла 2, фильтры грубой очистки минерального топлива 3 и растительного масла 4, топливный фильтр тонкой очистки 5, электрические насосы подачи минерального топлива 7 и растительного масла 8, топливный насос высокого давления 9, форсунки 10 и смеситель 11, во входных каналах 12, 13 которого установлены электродозаторы 14, 15, нагнетательные 16, 17 и перепускные 18, 19 клапаны.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи дизельных двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена электронная система подачи газового топлива в ДВС с наддувом и охлаждением наддувочного воздуха, содержащая рампу газовых форсунок 10, газопроводы, дифференциальный двухступенчатый газовый редуктор 15, электромагнитный газовый клапан 23 с фильтрующим элементом, датчик детонации 21, датчик частоты вращения коленчатого вала 22, датчик температуры газового топлива 11, датчик температуры отработавших газов 6, электронный блок управления 20, включатель газовой системы 26 со звуко-световым индикатором, радиатор охлаждения наддувочного воздуха 7.

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в двухтопливных системах питания автотракторных дизелей при смешивании минерального и растительного компонентов смесевого топлива.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложены устройство и способ для ДВС с непосредственным впрыском топлива, работающем на двух видах топлива.

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

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 управления топливоподачей для двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен способ регулировки впрыскиваемого количества газового топлива на основании расхода дросселируемого на звуковой скорости потока через сужение.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена топливная система для ДВС, работающего на газообразном топливе, включающая в себя: бак для газообразного топлива; первый регулятор давления 200 с камерой высокого давления 84, соединенной с баком для газообразного топлива, камерой низкого давления 86, соединенной с топливной рампой ДВС, и камерой опорного давления 88.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи судовых двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложено устройство для подачи топлива в двигатель судна, содержащее насос высокого давления, создающий повышенное давление сжиженного природного газа (LNG) и подающий LNG под давлением в двигатель; гидравлический мотор, приводящий в движение насос высокого давления; и смазочный насос, подающий смазочное масло в насос высокого давления.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи дизельных двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена электронная система подачи газового топлива в ДВС с наддувом и охлаждением наддувочного воздуха, содержащая рампу газовых форсунок 10, газопроводы, дифференциальный двухступенчатый газовый редуктор 15, электромагнитный газовый клапан 23 с фильтрующим элементом, датчик детонации 21, датчик частоты вращения коленчатого вала 22, датчик температуры газового топлива 11, датчик температуры отработавших газов 6, электронный блок управления 20, включатель газовой системы 26 со звуко-световым индикатором, радиатор охлаждения наддувочного воздуха 7.

Изобретение может быть использовано в газовых двигателях внутреннего сгорания. Устройство (1) всасывания для двигателей внутреннего сгорания с несколькими цилиндрами снабжено расположенным между по меньшей мере одним находящимся со стороны двигателя распределителем всасывания и всасывающим трубопроводом (4) устройства для подачи топлива.

Изобретение относится к регулированию давления впрыска в транспортных средствах, работающих на газообразном топливе. Механический регулятор давления может быть изменен для регулирования давления газообразного топлива для изменения давлений на основании сигнала электронной связи по давлению, а также условий эксплуатации двигателя.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания. Предложено устройство и способ подачи газообразного топлива из тендера 20 в двигатель внутреннего сгорания 30 тепловоза, включая хранение топлива при сверхнизкой температуре в криогенном баке 50 на тендере 20; нагнетание топлива из криогенного бака 50 до первого давления с помощью насосов 60 и 70; перевод топлива в газообразное состояние под первым давлением с помощью теплообменника 90 на указанном тендере 20; и подачу топлива, переведенного в газообразное состояние, из тендера 20 в двигатель внутреннего сгорания 30; при этом давление паров газообразного топлива лежит в диапазоне 310-575 бар.

Изобретение относится к системам подачи газообразного топлива для двигателей газотурбовозов и газотепловозов. Предложенная система подачи криогенного топлива для питания двигателя размещена на двух секциях локомотива, соединенных между собой межсекционным соединением 4, и содержит криогенную емкость 1 для хранения сжиженного криогенного топлива, объемный криогенный насос 3 повышенного давления, масляный теплообменник 5, газовый теплообменник 6, газовый смеситель 7, газовый ресивер 8, топливный фильтр 9, управляемый дозатор газа 10, трубопроводы 22-25, вентили 18-21, управляемые блоком управления 17 клапаны 12-16.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложены устройство и способ для ДВС с непосредственным впрыском топлива, работающем на двух видах топлива.

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

Изобретение может быть использовано в системе питания дизелей автотракторных средств. Предложена двухтопливная система питания дизеля автотракторного средства, содержащая бак минерального топлива 1, бак растительного масла 2, фильтры грубой очистки минерального топлива 3 и растительного масла 4, топливный фильтр тонкой очистки 5, электрические насосы подачи минерального топлива 7 и растительного масла 8, топливный насос высокого давления 9, форсунки 10 и смеситель 11, во входных каналах 12, 13 которого установлены электродозаторы 14, 15, нагнетательные 16, 17 и перепускные 18, 19 клапаны.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания. Предложен способ опорожнения бака газообразного топлива и закрывания соленоидного клапана бака в ответ на утечки в топливной магистрали или направляющей-распределителе для топлива, включающий в себя этапы, на которых опорожняют топливный бак подачей только газообразного топлива в двигатель при высоком давлении в баке газообразного топлива и подачей газообразного топлива и жидкого топлива при низком давлении в баке газообразного топлива и прекращают опорожнение бака закрыванием клапана бака газообразного топлива в ответ на низкое давление ниже по потоку от клапана бака газообразного топлива и высокое давление в баке. Технический результат – предотвращение потери топлива из газового бака-хранилища при возникновении утечки. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Наверх