СИСТЕМА ПОДАЧИ ТОПЛИВА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
FUEL FEED SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системе подачи топлива, используемой для подачи топлива в топливном баке для двигателя внутреннего сгорания, и в, частности, к системе подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания, включающего в себя охладитель топлива для предотвращения нагревания до высокой температуры топлива, которое возвращается из двигателя внутреннего сгорания во внутреннюю часть топливного бака.
Уровень техники
Система подачи топлива используется в двигателе внутреннего сгорания, например, дизельном двигателе (в дальнейшем в этом документе, называемом просто двигателем) для подачи топлива в топливном баке в систему впрыска топлива через магистраль подачи и возвращения остаточного топлива, которое не потреблено в системе впрыска топлива, в топливный бак через обратную магистраль.
В этой связи является известным то, что температура возвратного топлива в двигателе, включающем в себя систему впрыска топлива с общей топливной магистралью на основе непосредственного впрыска (дизельном двигателе с общей топливной магистралью на основе DI), обычно превышает температуру возвратного топлива в традиционном двигателе, включающем в себя систему впрыска топлива со вспомогательной камерой (дизельном двигателе на основе IDI). Дополнительно, температура топлива, которое подается в топливный насос высокого давления двигателя, должна подавляться до температуры, которая не превышает температуру топлива, требуемую посредством топливного насоса высокого давления. Вследствие этого предлагаются разработанные технологии, включающие в себя технологию, в которой охладитель топлива устанавливается в обратной магистрали (магистрали возвратного топлива) с тем, чтобы охлаждать возвратное топливо.
Например, в традиционной системе подачи топлива, как показано на фиг.8, топливо в топливном баке 120 подается в систему 110 впрыска топлива, которая содержится в двигателе 100, через магистраль 140 подачи, которая включает в себя фильтр 130. Эта система 100 впрыска топлива включает в себя насос 150 высокого давления, который приводится в действие, когда двигатель приводится в действие. Клапаны 160 впрыска топлива соединяются с насосом 150 высокого давления и впрыскивают топливо в камеры сгорания (не показаны) в основном корпусе двигателя при высоком давлении, за счет чего двигателю 100 предоставляется возможность выводить мощность.
Остаточное топливо, которое не было потреблено в системе 110 впрыска топлива, возвращается в топливный бак 120 через обратную магистраль 180, которая включает в себя термостат 190 и охладитель 170 топлива. Когда так происходит, охладитель 170 топлива в обратной магистрали 180 охлаждает остаточное топливо, и, следовательно, не допускается чрезмерного нагревания до высокой температуры топлива, которое один раз возвращается в топливный бак и затем подается снова на сторону двигателя. Вследствие этого температура топлива может понижаться до температуры, которая не превышает требуемую температуру топлива на стороне топливного насоса высокого давления. Помимо этого в случае бензинового двигателя формирование паров, которые в противном случае должны возникать вследствие парообразования топлива, может подавляться. Дополнительно, смещение состава смеси "воздух-топливо" к обедненной стороне, которое в противном случае должно возникать вследствие паров, сформированных в топливе, может подавляться. Таким образом, уменьшение выходной мощности двигателя предотвращается.
С другой стороны, когда температура воздуха является низкой, переключается термостат 190, расположенный между насосом 150 высокого давления и охладителем 170 топлива, за счет чего топливо в обратной магистрали, находящейся выше по потоку термостата 190, возвращается в топливный бак 120 посредством обводной магистрали 200, находящейся ниже термостата 190, так что оно обходит охладитель 170 топлива. Здесь можно предотвращать чрезмерное охлаждение остаточного топлива (низкотемпературного газового масла) посредством охладителя 170 топлива. Это предотвращает возникновение случая, в котором остаточное топливо охлаждается чрезмерно так что его температура снижается до значения ниже температуры выпадения парафина, или температура топлива в топливном баке 120 не может обеспечивать температуру плавления, необходимую для того, чтобы расплавлять парафин, выпадающий в низкотемпературном газовом масле, вследствие чего компонент парафина, содержащийся в топливе, выпадает, что быстро увеличивает гидравлическое сопротивление, что тем самым формирует нехватку при подаче топлива в двигатель.
PTL1 раскрывает пример системы подачи топлива, в которой остаточное топливо из системы впрыска топлива двигателя охлаждается посредством охладителя топлива, предоставляемого в обратной магистрали, чтобы после этого возвращаться в топливный бак.
В этой системе подачи топлива термостат для переключения магистралей потока топлива предоставляется в ответвляющейся части, находящейся выше охладителя топлива. Когда температура остаточного топлива является высокой, термостат заставляет остаточное топливо протекать вниз в охладитель топлива с тем, чтобы не допускать нагревания остаточного топлива до чрезмерно высокой температуры. С другой стороны, когда температура остаточного топлива является низкой, термостат заставляет остаточное топливо протекать в обводную магистраль, чтобы предотвращать чрезмерное охлаждение остаточного топлива с тем, чтобы предотвращать выпадение парафина, содержащегося в остаточном топливе, или возникновение нехватки топлива, подаваемого в двигатель.
Дополнительно, PTL2 раскрывает систему охлаждения двигателя для дорожно-строительной машины, в которой радиатор двигателя, масляный радиатор, промежуточный охладитель и охладитель топлива располагаются неразъемно. В этой системе охлаждения двигателя термоклапан предоставляется выше охладителя топлива в обратной магистрали насоса 17 для впрыска топлива. Когда температура топлива из насоса для впрыска топлива является низкой, этот термоклапан возвращает топливо в топливный бак посредством обхода охладителя топлива с тем, чтобы предотвращать чрезмерное охлаждение топлива.
Патентные документы:
PTL1.-JP-A-2004-162538
PTL2.-JP-A-2003-56344
Техническая задача
Как описано выше, в традиционном дизельном двигателе с общей топливной магистралью на основе DI, когда температура воздуха является относительно высокой, как показано на фиг.8, например, остаточное топливо охлаждается посредством охладителя 170 топлива, чтобы после этого возвращаться в топливный бак 120, за счет чего топливо, подаваемое двигателю 100 снова, ограничивается от чрезмерного нагревания, так что температура остаточного топлива понижается до температуры, которая не превышает требуемую температуру топлива на стороне топливного насоса высокого давления, тем самым позволяя предотвращать уменьшение выходной мощности двигателя.
С другой стороны, когда температура воздуха является низкой, как показано на фиг.8, например, термостат 190, размещенный выше охладителя 170 топлива, определяет уменьшение температуры топлива. В ответ на определение термостат 190 заставляет топливо протекать в обводную магистраль 200, чтобы предотвращать охлаждение топлива посредством охладителя 170 топлива, за счет чего предотвращается чрезмерное охлаждение остаточного топлива (низкотемпературного газового масла). Это подавляет нехватку топлива, подаваемого в двигатель, которая в противном случае будет вызываться посредством увеличения гидравлического сопротивления, возникающего в связи с выпадением компонента парафина, содержащегося в топливе, которое чрезмерно охлаждается.
Тем не менее в системах подачи топлива, показанных в PTL 1, 2, описанных выше, и на фиг.8, предотвращение чрезмерного охлаждения остаточного топлива управляется посредством определения температуры остаточного топлива посредством термостата до того, как топливо проходит через охладитель топлива.
Вследствие этого в традиционных системах подачи топлива остаточное топливо, которое достигает термостата из насоса высокого давления, затем переключается так, что оно протекает в охладитель топлива или протекает в обводную магистраль с тем, чтобы поддерживать его температуру в зависимости от температуры остаточного топлива, и то, до какой степени температура топлива, которое проходит через охладитель топлива, уменьшается посредством влияния температуры воздуха, не учитывается.
А именно, в системах подачи топлива, показанных в PTL 1, 2, описанных выше, и на фиг.8, когда транспортное средство приводится в движение в холодной области, даже в случае, если температура остаточного топлива, которое достигает термостата из насоса 150 высокого давления, не является такой, чтобы требовать переключения остаточного топлива так, что оно протекает в обводную магистраль, в случае если остаточное топливо, которое проходит через охладитель топлива, охлаждается до чрезмерно низкой температуры посредством наружного воздуха, не может предотвращаться возникновение случая, в котором температура остаточного топлива, охлажденного таким образом, снижается до значения ниже температуры выпадения парафина, или температура топлива в топливном баке снижается до такой степени, что температура плавления, необходимая для того, чтобы расплавлять парафин, выпадающий в топливе, не может быть обеспечена, и в связи с этим гидравлическое сопротивление топлива быстро увеличивается, что тем самым приводит к нехватке топлива, подаваемого в двигатель.
Следовательно, один преимущественный аспект настоящего изобретения заключается в том, чтобы создать систему подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания, который может предотвращать надежным способом возникновение случая, в котором, когда возвратное топливо охлаждается чрезмерно посредством охладителя топлива, парафин, выпадающий в топливе в топливном баке, не может расплавляться, что тем самым засоряет фильтр, приводя к нехватке топлива, подаваемого в двигатель.
Решение задачи
Согласно одному преимуществу изобретения, предусмотрена система подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания, содержащая:
магистраль подачи, которая подает топливо из топливного бака в систему впрыска топлива двигателя,
обратную магистраль, которая возвращает остаточное топливо из системы впрыска топлива в топливный бак после охлаждения остаточного топлива посредством охладителя топлива,
обводную магистраль, через которую топливо в обратной магистрали вытекает из ответвляющейся части, расположенной выше по потоку охладителя топлива, в направлении протекания топлива в объединяющую часть, расположенную ниже по потоку охладителя топлива, так что оно обходит охладитель топлива, и
модуль переключения поточной магистрали, который устанавливает сообщение между обратной магистралью или между обводной магистралью и топливным баком в соответствии с температурой топлива, которое проходит через объединяющую часть.
Модулем переключения поточной магистрали может быть термостат, который переключает проток топлива так, что охладитель топлива сообщается с топливным баком, когда температура топлива, которое проходит через объединяющую часть, превышает первую температуру на стороне высокой температуры, и обводная магистраль сообщается с топливным баком, когда температура топлива не превышает первую температуру на стороне низкой температуры.
Система подачи топлива может дополнительно содержать модуль управления остаточным топливом, который управляет объемом остаточного топлива из системы впрыска топлива. Модуль управления остаточным топливом увеличивает объем остаточного топлива, когда температура топлива ниже второй температуры на стороне низкой температуры, которая ниже первой температуры на стороне более низкой температуры.
Обводная магистраль может содержаться в ящике для размещения, который поддерживается на нижней части кузова транспортного средства.
Обводная магистраль может содержаться в ящике вместе с охладителем топлива.
Ящик для размещения может содержать заслонку, которая направляет наружный воздух в охладитель топлива. Заслонка переводится в открытое состояние, когда температура топлива превышает первую температуру на стороне высокой температуры, и заслонка переводится в закрытое состояние, когда температура топлива ниже второй температуры на стороне низкой температуры.
Система подачи топлива может дополнительно содержать модуль управления выводом, который управляет выходной мощностью двигателя внутреннего сгорания. Модуль управления выводом ограничивает выходную мощность, равную или превышающую определенное значение, которая должна формироваться из двигателя внутреннего сгорания, когда температура топлива превышает вторую температуру на стороне высокой температуры, которая превышает первую температуру на стороне высокой температуры.
Преимущества изобретения
Согласно изобретению обратная магистраль переключается на обводную магистраль или, наоборот, в соответствии с температурой топлива, проходящего через объединяющую часть, т.е. фактической температурой топлива, возвращающегося в топливный бак, и, следовательно, температура топлива в топливном баке может управляться более точно.
Согласно изобретению термостат переключает обратную магистраль на обводную магистраль или, наоборот, в соответствии с температурой топлива, проходящего через объединяющую часть, и когда температура топлива, проходящего через объединяющую часть, превышает первую температуру на стороне высокой температуры, топливо охлаждается посредством охладителя топлива с тем, чтобы ограничивать топливо от достижения требуемой температуры топлива на стороне топливного насоса высокого давления, чтобы тем самым предотвращать уменьшение выходной мощности двигателя. С другой стороны, когда температура топлива ниже первой температуры на стороне низкой температуры, топливо возвращается в топливный бак посредством обводной магистрали с тем, чтобы ограничивать возникновение случая, в котором парафин в топливе выпадает, или с тем, чтобы поддерживать температуру топлива равной или превышающей температуру, необходимую для того, чтобы расплавлять парафин в топливе в топливном баке, чтобы тем самым подавлять засорение фильтра посредством парафина, за счет чего может предотвращаться надежным способом возникновение нехватки топлива, подаваемого в двигатель.
Согласно изобретению, когда температура топлива снижается до значения ниже второй температуры на стороне низкой температуры, объем высокотемпературного остаточного топлива, которое возвращается в топливный бак, увеличивается, тем самым позволяя предотвращать чрезмерное охлаждение топлива в топливном баке.
Согласно изобретению обводная магистраль содержится в ящике для размещения. Следовательно, когда температура топлива ниже первой температуры на стороне низкой температуры и топливо возвращается в топливный бак посредством обводной магистрали, уменьшение температуры топлива предотвращается, за счет чего выпадение парафина в топливе, которое в противном случае должно возникать вследствие чрезмерного охлаждения топлива, подавляется более надежным способом, и температура топлива в топливном баке поддерживается равной или превышающей температуру, необходимую для того, чтобы расплавлять парафин. Таким образом, засорение фильтра и нехватка топлива, подаваемого в двигатель, могут предотвращаться.
Согласно изобретению обводная магистраль и охладитель топлива содержатся в ящике для размещения. Следовательно, в дополнение к преимуществу, аналогичному преимуществу, предоставляемому посредством системы подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания, изложенному в четвертом аспекте изобретения, можно предотвращать контакт как обводной магистрали, так и охладителя топлива с посторонними предметами на поверхности дороги, по которой движется транспортное средство, тем самым позволяя обеспечивать долговечность как обводной магистрали, так и охладителя топлива.
Согласно изобретению в дополнение к преимуществу, система подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания, как описано выше, когда температура топлива превышает первую температуру на стороне высокой температуры, заслонка, предоставляемая на ящике для размещения, управляется так, что она открывается для принудительной подачи наружного воздуха в охладитель топлива с тем, чтобы ограничивать чрезмерное увеличение температуры топлива, протекающего в топливный бак. В отличие от этого, когда температура топлива не превышает первую температуру на стороне низкой температуры и при этом остается низкой даже после того, как магистраль потока топлива переключена на обводную магистраль, т.е. когда температура топлива снижает вторую температуру на стороне низкой температуры, заслонка управляется так, что она закрывается, чтобы тем самым ограничивать функцию охлаждения охладителя топлива, тем самым позволяя предотвращать чрезмерное охлаждение топлива, протекающего обратно в топливный бак посредством обводной магистрали.
Согласно изобретению, когда температура топлива превышает вторую температуру на стороне высокой температуры, увеличение температуры остаточного топлива подавляется посредством управления выходной мощностью двигателя, тем самым позволяя предотвращать чрезмерное увеличение температуры топлива.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 является общей структурной схемой системы подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания в качестве первого варианта осуществления изобретения.
Фиг.2 является общей примерной принципиальной схемой системы подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания, показанного на фиг.1.
Фиг.3 является схемой, показывающей характеристики изменения температуры топлива во множестве местоположений в системе подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания, показанного на фиг.1.
Фиг.4 является общей структурной схемой системы подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания согласно другому варианту осуществления изобретения.
Фиг.5 является блок-схемой последовательности операций способа, показывающей процедуру операции переключения магистрали потока топлива, для использования в системе подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания, показанного на фиг.4.
Фиг.6 является увеличенным видом спереди в сечении, показывающим обратную магистраль и охладитель топлива, расположенный вокруг обратной магистрали, обводной магистрали, и трехходовой селекторный клапан и заслонки охладителя топлива, которые используются в системе подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания согласно второму варианту осуществления изобретения.
Фиг.7 является блок-схемой последовательности операций способа, показывающей процедуру операции переключения магистрали потока топлива, для использования в системе подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания, показанного на фиг.6.
Фиг.8 является общей примерной принципиальной схемой традиционной системы подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
В дальнейшем в этом документе описывается система M1 подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания согласно первому варианту осуществления изобретения.
Фиг.1 показывает общую конфигурацию системы M1 подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания согласно изобретению, и фиг.2 показывает принципиальную структурную схему главной части системы M1 подачи топлива.
Эта система M1 подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания включает в себя дизельный двигатель 1 (в дальнейшем в этом документе, называемый просто двигателем) в качестве двигателя внутреннего сгорания, топливный бак 2 для накопления топлива, которое должно подаваться в двигатель 1, магистраль 4 подачи для подачи топлива в топливном баке 2 в систему 3 впрыска топлива двигателя 1 и обратную магистраль 5 для возвращения остаточного топлива из системы 3 впрыска топлива в топливный бак 2. Как показано на фиг.2, магистраль R1 подачи топлива формируется практически в кольцеобразной форме.
Дополнительно, система M1 подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания включает в себя охладитель 6 топлива для охлаждения топлива, которое возвращается из двигателя 1 в топливный бак 2, обводную магистраль 9 для предоставления возможности топливу, протекающему в обратной магистрали 5, вытекать из ответвляющейся части 7, находящейся выше по потоку охладителя 6 топлива, в объединяющую часть, находящуюся ниже по потоку охладителя 6 топлива, при обходе охладителя 6 топлива, и модуль 11 переключения поточной магистрали, который располагается в объединяющей части 8.
Модуль 11 переключения поточной магистрали имеет термостат 45, расположенный в объединяющей части 8, температурный датчик 13 для определения температуры топлива, которое проходит через объединяющую часть 8, и модуль 14 управления для определения условия переключения термостата 45, чтобы управлять заслонкой радиатора, заслонкой охладителя топлива, увеличением/снижением объема остаточного топлива из двигателя и ограничением мощности, выводимой из двигателя. Условие переключения термостата 45 определяется посредством определения вывода концевого выключателя (не показано).
Система 3 впрыска топлива, показанная на фиг.1, включает в себя топливный насос 15 высокого давления, который приводится в действие, когда двигатель 1 приводится в действие, общую топливную магистраль 16, которая располагается так, что она проходит вдоль продольного направления основного корпуса 101 двигателя, и в которую топливо подается из насоса 15 высокого давления под давлением, и клапаны 17 впрыска топлива, которые располагаются так, что они расположены напротив цилиндров (не показаны) по отдельности для впрыска топлива в камеры сгорания, сформированные в цилиндрах. Топливный насос 15 высокого давления, поддерживаемый на основном корпусе 101 двигателя, всасывает топливо непосредственно внутри топливного бака 2, поддерживаемом на кузове транспортного средства, через магистраль 4 подачи, включающую в себя фильтр 30.
Помимо этого, когда система M1 подачи топлива включает в себя топливный насос 18 низкого давления, как указано посредством двойной штрихпунктирной линии на фиг.1, топливо в топливном баке 2 всасывается из электрического топливного насоса 18 низкого давления, и топливо низкого давления затем всасывается в топливный насос 15 высокого давления через магистраль 4 подачи, включающую в себя фильтр 30, для подачи в систему 3 впрыска топлива.
Давление топлива, всасываемого в топливный насос 15 высокого давления посредством подсасывающего действия, повышается до высокого давления, и топливо, давление которого повышено, затем подается в клапаны 17 впрыска топлива в цилиндрах посредством общей топливной магистрали 16. Затем топливо под высоким давлением впрыскивается посредством клапанов 17 впрыска топлива, которые управляются посредством модуля 14 управления, в соответствующие камеры сгорания. Ссылочной позицией 181 на фиг.1 обозначен фильтр в топливном баке 2. Дополнительно, ссылочной позицией 19, которая указывается посредством двойной штрихпунктирной линии, обозначен клапан регулятора давления, используемый, когда топливный насос 18 низкого давления предоставляется, причем и этот клапан регулятора давления регулирует давление топлива низкого давления в магистрали 4 подачи до предварительно определенного значения.
Датчик 21 давления топлива для определения давления топлива располагается на одном конце общей топливной магистрали 16, а клапан 20 регулятора давления топлива располагается на другом конце общей топливной магистрали 16. Обратная магистраль 5, через которую остаточное топливо из общей топливной магистрали 16 возвращается в топливный бак 2, соединяется с клапаном 20 регулятора давления топлива. Модуль 14 управления управляет приведением в действие топливного насоса 15 высокого давления, клапаном 20 давления топлива и объемом остаточного топлива в ответ на сигнал давления топлива из датчика 21 давления топлива с тем, чтобы поддерживать давление общей топливной магистрали 16 при предварительно определенном значении.
Обратная магистраль 5 является поточной магистралью, через которую остаточное топливо из общей топливной магистрали 16 возвращается в топливный бак 2, и объединяется с обратной трубой 22 на стороне впрыскивающего насоса, через которую вытекшее топливо из клапанов 17 впрыска топлива или топливного насоса 15 высокого давления протекает в положении, находящемся вдоль длины, так что остаточное топливо принудительно протекает вниз в ответвляющуюся часть 7, находящуюся ниже объединяющей части, с помощью обратной трубы 22 на стороне впрыскивающего насоса. Ответвляющаяся часть 7 обратной магистрали 5 формируется так, что расположенная выше часть обводной магистрали 9 отклоняется от обратной магистрали 5 так, что она проходит дальше, и объединяющая часть 8 формируется так, что нижерасположенная часть обводной магистрали 9 объединяется с обратной магистралью 5. Охладитель 6 топлива располагается между ответвляющейся частью 7 и объединяющей частью 8 обратной магистрали 5, и прямая обводная магистраль 9 располагается параллельно охладителю 6 топлива.
Главная часть обводной магистрали 9, охладителя 6 топлива и термостата 45 размещаются в ящике 24 для размещения, который прикрепляется к напольной пластине 23 в нижней части кузова транспортного средства. Ящик 24 для размещения может формироваться из армированного пластика, к примеру, стеклопластика (FRP), может формироваться из листовой стали. Посредством формирования частей для монтажа для элементов так, что они размещаются на внутренней стенке ящика 24 для размещения, элементы, размещенные в ящике 24 для размещения, могут легко монтироваться, чтобы поддерживаться на кузове транспортного средства. Кроме того, можно предотвращать контакт обводной магистрали 9, охладителя 6 топлива и термостата 45 с посторонними предметами на поверхности дороги, по которой транспортное средство движется, тем самым позволяя обеспечивать их долговечность.
В частности, охладитель 6 топлива располагается так, что он расположен напротив впускного порта 25 для наружного воздуха, предоставляемого в боковой стенке ящика 24 для размещения. Излучение тепла из топлива упрощается посредством проходящего воздуха, который принимается из впускного порта 25 для наружного воздуха так, что он протекает к выпускному порту (не показан). С другой стороны, обводная магистраль 9 имеет форму, которая позволяет исключать помехи проходящему воздуху, принятому из впускного порта 25 для наружного воздуха так, что он протекает к выпускному порту (не показан). Обводная магистраль 9 располагается в местоположении, в котором ее помехи проходящему воздуху могут исключаться. Например, обводная магистраль 9 располагается в местоположении, находящемся ближе всего к верхней стенке ящика 24 для размещения, и обводная магистраль 9 формируется так, что она покрывается стенкой 241 ветрового стекла при необходимости, за счет чего излучение тепла из топлива, протекающего через обводную магистраль 9, подавляется.
Обратная магистраль 5 выполнена так, что обводная магистраль 9 и магистраль охладителя 6 топлива располагаются параллельно друг другу между ответвляющейся частью 7 и обратной магистралью 5, и что термостат 45 располагается в объединяющей части 8.
Термостат 45, который составляет главную часть модуля 11 переключения поточной магистрали, включает в себя кожух 46, прикрепляемый к внутренней стенке ящика 24 для размещения, элемент 48 клапана, который поддерживается с возможностью скольжения в отверстии 47 в наружной обшивке клапана в кожухе 46, часть 49 измерения температуры, составляющую основной корпус термостата, которая располагается между одним концом элемента 48 клапана и верхним концом ящика 24 для размещения, и возвратную пружину 51, расположенную между другим концом элемента 48 клапана и нижним концом ящика 24 для размещения.
В ящике 24 для размещения сформированы обводной порт h1, который сообщается с обводной магистралью 9, порт h2 для охладителя, который сообщается с магистралью охладителя 6 топлива, и впускной порт h3, который расположен в положении, в котором впускной порт h3 расположен напротив обводного порта и порта для охладителя. Дополнительно, впускной порт h3 сообщается с топливной проточной камерой 471 в отверстии 47 для плавного перемещения клапана через магистраль rh сообщения. Кроме того, топливная проточная камера 471 сообщается с обратной магистралью 501 на стороне выпуска из местоположения, которое располагается на большом расстоянии от магистрали rh сообщения.
Отверстие 47 для плавного перемещения клапана формируется так, что оно проходит на большое расстояние вдоль вертикального направления ящика 24 для размещения. Элемент 48 клапана, который входит в него, делится на две части: верхнюю часть 481 клапана и нижнюю часть 482 клапана. Внешний цилиндрический элемент 491 части 49 измерения температуры неразъемно соединяется с верхним концом отверстия 47 для плавного перемещения клапана, и внутренний цилиндрический элемент 492, входящий в центр внешнего цилиндрического элемента 491, неразъемно соединяется с внутренней стенкой отверстия 47 для плавного перемещения клапана.
В этой части 49 измерения температуры внешний цилиндрический элемент 491 расширяется или сжимается так, что он смещается относительно внутреннего цилиндрического элемента 492, в соответствии с температурой топлива, протекающего в топливной проточной камере 471, и в ответ на расширение или сжатие внешнего цилиндрического элемента 491 элемент 48 клапана, который является неразъемным с внешним цилиндрическим элементом 491, плавно перемещается вертикально против силы упругости возвратной пружины 51. Когда внешний цилиндрический элемент 491 сжимается так, что он смещается относительно внутреннего цилиндрического элемента 492 и удерживается в первом положении в верхнем конце, нижняя часть 482 клапана приводит к тому, что обводной порт h1 сообщается с впускным портом h3, чтобы тем самым поддерживать состояние, в котором порт h2 для охладителя является закрытым. С другой стороны, когда внешний цилиндрический элемент 491 сжимается так, что он смещается относительно внутренней цилиндрической части 492, и удерживается во втором положении d2 в нижнем конце, верхняя часть 481 клапана приводит к тому, что порт h2 для охладителя сообщается с впускным портом h3, чтобы тем самым поддерживать состояние, в котором обводной порт h1 является закрытым.
Затем описывается работа системы M1 подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания в качестве первого варианта осуществления, в котором термостат 45 располагается в объединяющей части 8 так, что он составляет модуль 11 переключения поточной магистрали.
Здесь, когда двигатель 1 не прогревается хорошо на начальной стадии движения транспортного средства, температура топлива является первой температурой Tfc на стороне низкой температуры, которая является относительно низкой, и температура топлива в топливной проточной камере 471 является низкой. Таким образом, часть измерения температуры термостата 45 сжимается, и термостат 45 удерживается в первом положении d1 в верхнем конце. Нижняя часть 482 клапана приводит к тому, что обводной порт h1 и впускной порт h3 сообщаются друг с другом, так что топливо принудительно подается из обводной магистрали 9, в которой состояние поддержания температуры реализуется, в топливный бак 2.
В этом состоянии уменьшение температуры топлива подавляется с тем, чтобы подавлять чрезмерное уменьшение температуры топлива, протекающего обратно в топливный бак 2, за счет чего даже в случае, если транспортное средство приводится в движение в холодной области, температура топлива может быстро быть изменена с температурного режима топлива, обозначенного посредством ссылки с номером Lb1, на режим повышенной температуры, обозначенный посредством ссылки с номером L1 на фиг.3. Посредством этого изменения температура топлива, которое протекает обратно в топливный бак 2, поддерживается относительно более высокой, чем вторая температура Tc на стороне низкой температуры (температура чрезмерного охлаждения), за счет чего выпадение парафина подавляется при плавлении осадков. Это предотвращает засорение фильтров 181, 30 и нарушение в работе или сбой в работе топливного насоса 18 низкого давления, тем самым позволяя предотвращать возникновение нехватки топлива, подаваемого в двигатель, надежным способом.
С другой стороны, допустим, что транспортное средство движется в области, в которой температура топлива в нем снижается до значения ниже первой температуры Tf2 на стороне высокой температуры на начальной стадии движения (например, в области температур, обозначенной посредством ссылки с номером Ln), термостат 45 удерживается в первом положении d1, нижняя часть 482 клапана приводит к тому, что обводной порт h1 и впускной порт h3 сообщаются друг с другом, и топливо принудительно подается обратно в топливный бак 2 из обводной магистрали 9. Затем следует понимать, что транспортное средство в вышеуказанном режиме движется в области высоких температур и продолжает движение в такой окружающей среде, в которой температура топлива превышает первую температуру Tf2 на стороне высокой температуры. Когда так происходит, вследствие увеличения температуры топлива внешний цилиндрический элемент 491 части измерения температуры расширяется так, что он смещается относительно внутреннего цилиндрического элемента 492, за счет чего положение термостата 45 переключается с первого положения d1 на второе положение d2. Посредством этого изменения в положении верхняя часть 481 клапана приводит к тому, что порт h2 для охладителя сообщается с впускным портом h3, чтобы тем самым поддерживать состояние, в котором обводной порт h1 является закрытым.
В этом состоянии топливо охлаждается посредством охладителя 6 топлива с тем, чтобы подавлять увеличение температуры f топлива, и топливу, охлажденному таким образом, предоставляется возможность протекать обратно в топливный бак 2. Когда так происходит, естественно, изменение температуры, возникающее в области движения при высоких температурах, обозначенной посредством ссылки с номером Lh на фиг.3, например, предположительно возникает. Тем не менее топливо охлаждается посредством охладителя 6 топлива надежным способом, и затем ему предоставляется возможность протекать обратно в топливный бак 2. Следовательно, увеличение температуры топлива в топливном баке 2 подавляется, и температура топлива изменяется на изменение температуры, обозначенное посредством ссылки с номером Lm на фиг.3.
Посредством приспособления этой конфигурации, даже когда транспортное средство движется в области высоких температур, функция охлаждения охладителя 6 топлива позволяет достигать цели управления, чтобы предотвращать чрезмерное увеличение температуры топлива на входе топливного насоса 15 высокого давления до температуры, превышающей требуемую температуру Tk топлива на стороне топливного насоса высокого давления, например 80°C, тем самым позволяя предотвращать уменьшение мощности, выводимой из двигателя.
Теперь будет описана система M2 подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания согласно второму варианту осуществления изобретения.
При сравнении с первым вариантом осуществления этот второй вариант осуществления включает в себя множество составных частей, аналогичных составным частям первого варианта осуществления, за исключением того, что модуль 11a переключения поточной магистрали, предоставляемый в объединяющей части 8, является трехходовым селекторным клапаном 12 и что модуль управления добавляется для трехходового селекторного клапана 12. Таким образом, посредством предоставления аналогичных ссылок с номерами элементов, аналогичным элементам первого варианта осуществления, повторение аналогичных описаний опускается в данном документе.
Модуль 11a переключения поточной магистрали предоставляемый в объединяющей части 8, располагается в ящике 24a для размещения, как показано на фиг.4. Обычно открытый впускной порт 25 для наружного воздуха предоставляется в боковой стенке ящика 24a для размещения, и охладитель 6 топлива располагается на противоположной стороне впускного порта 25 для наружного воздуха.
В трехходовом селекторном клапане 12, расположенном в объединяющей части 8, первый впускной порт p1 сообщается с охладителем 6 топлива, второй впускной порт p2 сообщается с обводной магистралью 9, и выпускной порт p3 сообщается с обратной магистралью 501 на стороне выпуска, которая достигает топливного бака 2.
Температурный датчик 13 располагается около выпускного порта p3 в объединяющей части 8, и посредством этого температурного датчика 13 температура топлива, проходящего через объединяющую часть 8, т.е. топлива, которое ограничивается от снижения температуры в обводной магистрали 9, или температура топлива, охлажденного посредством охладителя 6 топлива, определяется для вывода в модуль 14 управления.
Этот трехходовой селекторный клапан 12 является электромагнитным селекторным клапаном.
В температурном режиме топлива (обозначенном посредством ссылки с номером Lh), в котором вывод, превышающий заранее определенную температуру на стороне высокой температуры (которая является первой температурой Tf2 на стороне высокой температуры), принимается, первый впускной порт p1 сообщается с выпускным портом p3, так что топливу, проходящему через охладитель 6 топлива, предоставляется возможность протекать обратно в топливный бак 2. С другой стороны, в температурном режиме топлива, в котором вывод, равный или ниже заранее определенной температуры на стороне низкой температуры (которая является первой температурой Tf1 на стороне низкой температуры), принимается, второй впускной порт p2 сообщается с выпускным портом p3, так что топливу в обводной магистрали 9 предоставляется возможность протекать обратно в топливный бак 2.
Модуль 14 управления состоит из цифрового компьютера и включает в себя ПЗУ 142, ОЗУ 143, ЦП 144, порт 145 ввода и порт 146 вывода, которые соединяются между собой через двухсторонние шины 141, посредством чего обеспечивается функция управления переключением, которая описывается ниже. Информация по приведению, например, частота Ne вращения двигателя, объем Qa всасываемого воздуха и температура Tw воды вводится в модуль 14 управления из порта 145 ввода из соответствующих датчиков (не показаны). Дополнительно, давление Pf топлива вводится из датчика 21 давления топлива, и температура Tfn топлива около выпускного порта p3 в объединяющей части 8 также вводится из температурного датчика 13.
Работа системы M2 подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания согласно второму варианту осуществления, который выполнен так, как описано выше, описывается посредством использования схемы характеристик изменения температуры, показанной на фиг.3, и блок-схемы последовательности операций способа для процедуры управления подачей топлива, показанной на фиг.5.
Когда транспортное средство движется, модуль 14 управления управляет приведением в действие двигателя 1 в соответствии с информацией по приведению в действие на движущемся транспортном средстве в основной процедуре (не показано). В частности, модуль 14 управления управляет последовательно системой 3 впрыска топлива и системой M2 подачи топлива в соответствующие моменты времени управления. При управлении впрыском топлива модуль 14 управления вычисляет давление в общей топливной магистрали, объем впрыска и регулирование впрыска в соответствии с информацией по приведению в действие, введенной в него. Затем модуль 14 управления приводит в действие топливный насос 15 высокого давления и клапаны 17 впрыска топлива в цилиндрах в соответствии с результатами вычисления с тем, чтобы формировать требуемый вывод.
С другой стороны, управление подачей топлива выполняется посредством следования процедуре управления подачей топлива, показанной на фиг.5.
Здесь, когда осуществляется этап s1, самая последняя температура топлива в объединяющей части 8 определяется посредством температурного датчика 13 в качестве температуры Tfn возвратного топлива, которая является температурой остаточного топлива для накопления. Помимо этого объединяющая часть 8 схематично показывается в положении, идентичном положению выхода охладителя топлива на фиг.4.
На этапе s2 модуль 14 управления определяет то, движется ли транспортное средство в области обычных температур, например в области, в которой температура топлива не ниже значения Tf1 определения низкой температуры, которое является первой температурой на стороне низкой температуры, которая задается требуемым образом заранее, или движется в области низких температур, в которой температура топлива ниже значения Tf1 определения низкой температуры. Затем, если модуль 14 управления определяет то, что транспортное средство движется в области обычных температур, процедура переходит к этапу s3, тогда как если модуль 14 управления определяет то, что транспортное средство движется в области низких температур, процедура переходит к этапу s4. Значение Tf1 определения низкой температуры задается равным, например, 20°C.
Когда осуществляется этап s4, модуль 14 управления отправляет вывод включения (ON) в трехходовой селекторный клапан 12, так что сообщение между охладителем 6 топлива и топливным баком 2 отсекается, и вместо этого сообщение устанавливается между обводной магистралью 9 и топливным баком 2.
Когда транспортное средство продолжает двигаться в холодной области, по сути, поскольку транспортное средство движется в холодной области, топливо охлаждается чрезмерно посредством наружного воздуха, за счет чего температура Tfn возвратного топлива изменяется на сторону низкой температуры, на которой температура топлива становится не превышающей вторую температуру Tc на стороне низкой температуры (температуру чрезмерного охлаждения). Например, температура топлива снижается, как указано посредством двойной штрихпунктирной линии, которая обозначается посредством ссылки с номером Lb1 на фиг.3, и изменяется от температуры, обозначенной посредством ссылки с номером c1. Давление топлива повышается, и оно нагревается посредством впрыскивающего насоса 15 так, что температура топлива увеличивается. Тем не менее, когда топливо выпускается из впрыскивающего насоса 15, клапанов 17 впрыска топлива и общей топливной магистрали 16 в качестве остаточного топлива, остаточное топливо охлаждается снова посредством наружного воздуха. В частности, когда топливо проходит через охладитель 6 топлива в этом состоянии, топливо охлаждается чрезмерно с тем, чтобы снижаться до температуры топлива, не превышающей температуру Tc чрезмерного охлаждения, и затем ему предоставляется возможность протекать обратно в топливный бак 2. Когда так происходит, может возникать случай, когда осадки, сформированные в топливе в топливном баке вследствие чрезмерного охлаждения, к примеру, парафин, не могут расплавляться. Когда топливо, содержащее парафин, аналогично этому, выпускается из топливного насоса 18 низкого давления снова так, что оно протекает через магистраль R1 подачи топлива, засорение стимулируется в самом насосе 18, фильтре 181 на стороне топливного насоса низкого давления и фильтре 30, и это засорение увеличивает сопротивление поточной магистрали, приводя к проблеме с обеспечением предварительно определенного объема подачи топлива.
Чтобы предотвращать возникновение этой ситуации, тем не менее, в этой системе M2 подачи топлива, на этапе s4 выполняется управление переключением, в котором трехходовой селекторный клапан 12 включается, так что топливо принудительно протекает в обводную магистраль 9 для возвращения в топливный бак 2.
Вследствие этого посредством протекания через обводную магистраль 9 предотвращается чрезмерное охлаждение топлива. Без протекания через обводную магистраль 9 температура топлива должна изменяться вдоль характеристики изменения температуры топлива, обозначенной посредством Lb1 на фиг.3. Тем не менее посредством протекания через обводную магистраль 9 топливо может поддерживаться в таком состоянии, что на топливо не оказывает влияния охладитель 6 топлива, и температура топлива изменяется вдоль характеристики изменения температуры топлива, указываемой посредством тонкой двойной штрихпунктирной линии La1, показанной на фиг.3. Таким образом, температура топлива в положении, в котором топливо достигает входа топливного бака 2, поддерживается при c2, за счет чего предотвращается снижение температуры топлива ниже температуры Tc чрезмерного охлаждения. Помимо этого Lb1 указывает состояние, в котором температура c1 на входе топливного бака снижается до значения ниже Tc.
Дополнительно, вследствие циркуляции топлива в этом состоянии, в то время как температура топлива увеличивается вдоль двойной штрихпунктирной линии Lb2, температура топлива в положении, в котором топливо снова достигает входа топливного бака 2, поддерживается при c3, за счет чего температура топлива дополнительно превышает температуру Tc чрезмерного охлаждения. Затем температура топлива достигает характеристики или состояния изменения температуры топлива, указываемой посредством сплошной линии, обозначенной посредством ссылки с номером L1 на фиг.3, при которой баланс поддерживается между излучением тепла в атмосферу и нагревом со стороны двигателя 1. В режиме движения, аналогичном этому, даже когда транспортное средство движется в холодной области, температура топлива поддерживается в достаточной степени превышающей температуру Tc чрезмерного охлаждения, за счет чего предотвращается формирование осадков, например, парафина в топливе, протекающем обратно в топливный бак 2.
Кроме того, например, даже когда осадки, например парафин, формируются в топливе в топливном баке 2, парафин, выпадающий таким образом, может расплавляться в топливном баке 2 посредством увеличенной температуры топлива для топлива, протекающего обратно в топливный бак 2. Вследствие этого, даже в случае если топливо в топливном баке 2 принудительно протекает в магистраль 4 подачи снова, может предотвращаться засорение фильтров 181, 30 и сбой в работе топливного насоса 18 низкого давления, тем самым позволяя предотвращать возникновение нехватки топлива, подаваемого в двигатель, надежным способом.
Дополнительно, когда процедура переходит к этапам s5, s6, модуль 14 управления считывает самую последнюю температуру Tfn возвратного топлива, которая является температурой остаточного топлива, из системы впрыска топлива и определяет то, превышает или нет температура, считанная таким образом, температуру Tc чрезмерного охлаждения.
Если считанная температура остаточного топлива превышает температуру Tc чрезмерного охлаждения, модуль 14 управления возвращает управление этим циклом, и процедура переходит к этапу s8, когда температура наружного воздуха является относительно низкой.
Когда этап s8 осуществляется при движении транспортного средства в области низких температур, модуль 14 управления определяет то, превышает или нет температура Tfn возвратного топлива для топлива в движущемся транспортном средстве вторую температуру Tc на стороне низкой температуры (температуру чрезмерного охлаждения), на основе которой определяется состояние чрезмерного охлаждения.
Значение Tf1 определения низкой температуры задается на основе температуры, при которой осадки, например парафин, формируются в топливе в топливном баке 2 вследствие чрезмерного охлаждения, например, -2°C. Здесь значение Tf1 определения низкой температуры задается заранее равным 20°C, как включающее в себя значение коррекции с учетом температуры топлива, которая является достаточной, чтобы расплавлять осадки, например парафин, сформированные в топливе в топливном баке 2, и варьирований.
Если определяется "Да" на этапе s8, когда температура топлива не увеличивается, модуль 14 управления определяет то, что температура топлива снижается, и процедура переходит к этапу s9. На этапе s9, сигнал S1 команды увеличения объема остаточного топлива выводится на сторону основной процедуры (не показана) модуля 14 управления, и процедура возвращается в основную процедуру.
С другой стороны, если температура топлива превышает температуру Tc чрезмерного охлаждения на этапе s8, процедура переходит к стороне "Нет", чтобы завершать управление этим циклом, и процедура возвращается в основную процедуру.
На стороне основной процедуры, которая принимает сигнал S1 команды увеличения объема остаточного топлива из процедуры управления подачей топлива на этапе s9, объем выпуска топливного насоса 15 высокого давления корректируется так, что он увеличивается на предварительно определенный объем. Посредством этой коррекции, чтобы увеличивать объем выпуска, объем нагретого остаточного топлива, которое возвращается в топливный бак 2 из общей топливной магистрали 16 посредством обратной магистрали 5, увеличивается, за счет чего увеличение температуры топлива в топливном баке 2 стимулируется, тем самым позволяя продвигать вперед изменение температуры, которое приближается к более высокой характеристике изменения температуры топлива, обозначенной посредством ссылки с номером L1, от характеристики изменения температуры топлива, обозначенной посредством ссылки с номером Lb1 на фиг.3. Посредством выполнения этого объем топлива, температура которого увеличивается до относительно высокой температуры топлива, увеличивается постепенно, чтобы тем самым иметь возможность расплавлять осадки, к примеру парафин, сформированные в топливе, которое уже протекло обратно в топливный бак 2. Это может предотвращать засорение фильтров 181, 30 и сбой в работе топливного насоса 18 низкого давления, тем самым позволяя предотвращать возникновение нехватки топлива, подаваемого в двигатель, надежным способом.
С другой стороны, когда осуществляется этап s3, после определения на этапе s2 того, что температура Tfn топлива не ниже значения Tf1 определения низкой температуры (20°C), здесь модуль 14 управления определяет то, ниже или нет температура Tfn топлива предварительно определенного значения Tf2 определения высокой температуры. Значение Tf2 определения высокой температуры задается равным, например, 60°C. Если модуль 14 управления определяет то, что температура Tfn топлива ниже предварительно определенного значения Tf2 определения высокой температуры, текущее состояние поддерживается и управление этим циклом завершается, возвращаясь в основную процедуру.
Здесь заранее определенная температура на стороне высокой температуры задается равной 60°C, чтобы предоставлять ей определенный допустимый запас, чтобы поглощать варьирования при управлении посредством обеспечения такого управления, чтобы предотвращать превышение температурой топлива требуемой температуры Tk топлива на стороне топливного насоса высокого давления, например, 80°C. Тем не менее вместо этого заранее определенная температура на стороне высокой температуры может задаваться равной другим температурам, которые не превышают идентичную требуемую температуру Tk топлива.
Таким образом, температура Tfn топлива остается в диапазоне обычных температур топлива, в котором температура топлива не ниже значения Tf1 определения низкой температуры (20°C) и не превышает значение Tf2 определения высокой температуры (60°C), например, когда температура топлива остается в области движения при установившихся обычных температурах, обозначенной посредством ссылки с номером Ln на фиг.3, поскольку температура наружного воздуха не является чрезмерно высокой в этой области, температура топлива в топливном баке 2 поддерживает характеристику изменения температуры топлива, обозначенную посредством ссылки с номером Ln, которая указывается посредством сплошной линии, посредством подвергания охлаждающему действию охладителя 6 топлива, т.е. баланс поддерживается между излучающим действием, чтобы излучать тепло в атмосферу, и нагревающим действием, чтобы нагревать топливо посредством стороны двигателя 1.
С другой стороны, если температура топлива в объединяющей части 8 превышает значение Tf2 определения высокой температуры, этап s10 осуществляется. Модуль 14 управления отправляет вывод переключения температуры топлива в трехходовой селекторный клапан 12, чтобы отсекать сообщение между обводной магистралью 9 и топливным баком 2 и устанавливать сообщение между охладителем 6 топлива и топливным баком 2.
Когда так происходит, например, температура топлива остается в области движения при высоких температурах, обозначенной посредством ссылки с номером Ln на фиг.3, за счет чего температура топлива имеет тенденцию увеличиваться, в частности, вследствие нагрева топлива посредством двигателя, а также повышения давления и нагрева посредством впрыскивающего насоса. Кроме того, температуры соответствующих элементов системы подачи топлива увеличиваются посредством наружного воздуха, приводя к случаю, в котором температура Tfn топлива в топливном баке 2, например, превышает 60°C.
Когда этапы s11, s12 осуществляются от этапа s10 в области движения при высоких температурах, аналогично этому, модуль 14 управления считывает снова самую последнюю температуру Tfn возвратного топлива, чтобы определять, превышает или нет самая последняя температура Tfn возвратного топлива, считанная таким образом, значение Tf2 определения высокой температуры (60°). Если модуль 14 управления определяет то, что самая последняя температура Tfn возвратного топлива ниже значения Tf2 определения высокой температуры, модуль 14 управления возвращает управление этим циклом управления. Затем, когда температура наружного воздуха является относительно высокой, температура топлива имеет тенденцию дополнительно увеличиваться и температура топлива достигает требуемой температуры Tk топлива на стороне топливного насоса высокого давления, процедура переходит к этапу s13.
На этапе s13 сигнал S2 команды уменьшения объема остаточного топлива, чтобы корректировать для снижения объем возвратного топлива, которое является остаточным топливом, выводится на сторону основной процедуры (не показано) модуля 14 управления. Дополнительно, на этапе s14, модуль 14 управления определяет то, превышает или нет самая последняя температура Tfn возвратного топлива требуемую температуру Tk топлива на стороне топливного насоса высокого давления (80°C). Если модуль 14 управления определяет то, что самая последняя температура Tfn возвратного топлива не превышает требуемую температуру Tk топлива на стороне топливного насоса высокого давления (80°C), управление этим циклом завершается, тогда как модуль 14 управления определяет то, что самая последняя температура Tfn возвратного топлива превышает требуемую температуру Tk топлива на стороне топливного насоса высокого давления (80°C), процедура переходит к этапу s15.
Когда осуществляется этап s15, сигнал S3 команды управления выводом, чтобы ограничивать вывод большой мощности, которая не ниже постоянного значения, из двигателя выводится на сторону основной процедуры (не показана) модуля 14 управления. Затем управление этим циклом завершается и процедура возвращается в основную процедуру.
На этапе s13 процедуры управления подачей топлива, на стороне основной процедуры, которая принимает команду уменьшения объема остаточного топлива S2, объем выпуска топливного насоса 15 высокого давления снижается на предварительно определенный объем, за счет чего объем нагретого остаточного топлива, которое возвращается из общей топливной магистрали 16 в топливный бак 2 посредством обратной магистрали 5 и увеличение температуры топлива в топливном баке 2 подавляется. Таким образом, температура топлива изменяется на характеристику изменения температуры топлива, обозначенную посредством ссылки с номером Lm, которая имеет более низкую температуру, чем характеристика изменения температуры топлива, обозначенная посредством ссылки с номером Lh на фиг.3.
Дополнительно, на этапе s15 процедуры управления подачей топлива, посредством начала управления так, чтобы ограничивать вывод большой мощности, которая не ниже постоянного значения, из двигателя на стороне основной процедуры, которая принимает сигнал S3 команды управления выводом, вывод большой мощности из двигателя ограничивается, за счет чего изменение температуры топлива до более низких характеристик изменения температуры топлива стимулируется надежным способом, чтобы быстро достигать характеристики изменения температуры топлива, обозначенной посредством ссылки с номером Lm на фиг.3, при которой баланс поддерживается между излучающим действием, чтобы излучать тепло в атмосферу, и нагревающим действием, чтобы нагревать топливо посредством стороны двигателя 1. Таким образом, даже в случае, если транспортное средство движется в области высоких температур в топливном баке 2, температура топлива поддерживается согласно характеристике изменения температуры топлива, указываемой посредством сплошной линии и обозначаемой посредством ссылки с номером Lm на фиг.3, совместно с охлаждающим действием охладителя 6 топлива. Когда так происходит, не возникает такой случай, что температура топлива превышает требуемую температуру Tk топлива на стороне топливного насоса высокого давления, ассоциированную с чрезмерным увеличением температуры топлива, например 80°C, тем самым позволяя предотвращать снижение выходной мощности двигателя.
В описании первого и второго вариантов осуществления впускной порт 25 для наружного воздуха, предоставляемый в боковой стенке ящика 24/24a для размещения, обычно является открытым. Тем не менее при необходимости может приспосабливаться третий вариант осуществления, в котором используется ящик 24b для размещения, в котором предоставляется заслонка 33 охладителя топлива для открытия и закрытия впускного порта 25 для наружного воздуха. Когда так происходит, может быть улучшена охлаждающая способность охладителя 6 топлива и изоляция обводной магистрали 9.
Третий вариант осуществления отличается от второго варианта осуществления тем, что используются заслонка 33 охладителя топлива и заслонка 37 радиатора и что добавляется управление этими заслонками. Другие конфигурации третьего варианта осуществления остаются идентичными конфигурациям второго варианта осуществления. Например, модуль переключения поточной магистрали третьего варианта осуществления имеет конфигурацию, идентичную конфигурации модуля 11a переключения поточной магистрали, используемого во втором варианте осуществления. Здесь одинаковыми ссылочными позициями обозначены элементы аналогичные элементам варианта осуществления, и их повторное описание опускается.
Как показано на фиг.6, ящик 24b для размещения, который прикрепляется к напольной пластине 23 в нижней части кузова транспортного средства, размещает и поддерживает в своей внутренней части охладитель 6 топлива и обводную магистраль 9, и впускной порт 25 для наружного воздуха формируется в боковой стенке ящика 24b для размещения, которая находится ближе к охладителю 6 топлива. Этот впускной порт 25 для наружного воздуха формируется так, что он открывается и закрывается посредством заслонки 33 охладителя топлива.
Заслонка 33 охладителя топлива включает в себя прямоугольный рамочный элемент 331, множество пластин 34 заслонки, которые размещаются вертикально при поддержании в прямоугольном рамочном элементе 331, и сцепные элементы 35, которые позволяют пластинам 34 заслонки работать так, что они открываются и закрываются вокруг осей вращения, и электромотор 36, который приводит пластины 34 заслонки так, что они открываются и закрываются через сцепные элементы 35. Модуль 14 управления управляет приведением в действие электромотора 36 с тем, чтобы открывать и закрывать пластины 34 заслонки.
С другой стороны, радиатор 40 располагается перед двигателем 1. Охлаждающий воздух поступает на сторону радиатора 40 посредством приведения в действие вентилятора 42 с тем, чтобы охлаждать двигатель 1. Заслонка 37 радиатора предоставляется в передней части радиатора 40. Эта заслонка 37 радиатора разрешает и отсекает поток охлаждающего воздуха в радиатор 40.
Заслонка 37 радиатора включает в себя прямоугольный рамочный элемент 371, множество пластин 38 заслонки, которые размещаются вертикально при поддержании в прямоугольном рамочном элементе 371, и сцепные элементы 39, которые позволяют пластинам 38 заслонки работать так, что они открываются и закрываются вокруг осей вращения, и электромотор 41, который приводит в действие пластины 38 заслонки так, что они открываются и закрываются через сцепные элементы 39. Модуль 14 управления управляет приведением в действие электромотора 41 с тем, чтобы открывать и закрывать пластины 38 заслонки.
Работа системы M3 подачи топлива согласно третьему варианту осуществления изобретения описывается посредством использования блок-схемы последовательности операций способа для процедуры управления подачей топлива, показанной на фиг.7.
Здесь многие этапы управления процедуры управления подачей топлива, показанной на фиг.7, имеют конфигурации этапов, идентичные конфигурациям этапов процедуры управления подачей топлива, показанной на фиг.5, и, следовательно, идентичные этапы управления описываются кратко, чтобы исключать повторение идентичного описания.
В процедуре управления подачей топлива, показанной на фиг.7, на этапах a1, a1, определяется самая последняя температура Tfn возвратного топлива в объединяющей части 8. Затем, если самая последняя температура Tfn возвратного топлива не ниже значения Tf1 определения низкой температуры (20°C), процедура переходит к этапу a3, тогда как, если определено, что транспортное средство движется в области низких температур, процедура переходит к этапу a4.
Когда осуществляется этап a4, вывод включения (ON) отправляется в трехходовой селекторный клапан 12 вследствие движения транспортного средства в холодной области, с тем чтобы устанавливать сообщение между обводной магистралью 9 и топливным баком 2. После этого процедура переходит к этапу a5 и температура Tfn возвратного топлива определяется.
После этого на этапе a6 определяется то, ниже или нет температура Tnf возвратного топлива значения Tf1 определения низкой температуры (20°C). Если определено, что температура Tnf возвратного топлива превышает значение Tf1 определения низкой температуры, управление этим циклом завершается, тогда как если определено, что температура Tnf возвратного топлива снижается до значения ниже значения Tf1 определения низкой температуры, процедура переходит к этапу a7. Это является случаем, когда температура топлива не увеличивается, и сигнал S1 команды увеличения объема остаточного топлива выводится, который корректирует объем остаточного топлива так, что он увеличивается.
На стороне основной процедуры, которая принимает сигнал S1 команды увеличения объема остаточного топлива на этапе a7, объем выпуска топливного насоса 15 высокого давления корректируется так, что он увеличивается на предварительно определенный объем, за счет чего увеличивается объем нагретого остаточного топлива, чтобы способствовать увеличению температуры топлива в топливном баке 2. Например, температура топлива приближается к более высокой характеристике изменения температуры топлива, обозначенной посредством ссылки с номером L1, от характеристики изменения температуры топлива, обозначенной посредством ссылки с номером Lb1 на фиг.3. Дополнительно, осадки, например парафин в топливе в топливном баке 2, могут расплавляться, за счет чего может предотвращаться засорение фильтров 181, 30 и сбой в работе топливного насоса 18 низкого давления, тем самым позволяя предотвращать возникновение нехватки топлива, подаваемого в двигатель, надежным способом.
После этого процедура переходит к этапу a8, и самая последняя температура Tfn возвратного топлива в объединяющей части 8 определяется. После этого, когда осуществляются этапы a9, a10, определяется то, является или нет самая последняя температура Tfn возвратного топлива такой низкой температурой, что она не превышает вторую температуру Tc на стороне низкой температуры (температуру чрезмерного охлаждения). Если определено, что самая последняя температура Tfn возвратного топлива превышает температуру Tc чрезмерного охлаждения, управление этим циклом завершается. С другой стороны, если определено, что транспортное средство движется в холодной области, так что температура топлива продолжает снижаться, вывод закрытия заслонки отправляется в электромотор 41 для заслонки 37 радиатора, и вывод закрытия заслонки отправляется в электромотор 36 для заслонки 33 охладителя топлива.
Посредством отправки выводов пластины 38 заслонки закрываются так, что они отсекают охлаждающий воздух из 37 радиатора, чтобы тем самым пытаться увеличивать температуру охлаждающей жидкости в двигателе 1, за счет чего температура топлива, поступающего в основной корпус двигателя, стремится к увеличению. Дополнительно, пластины 34 заслонки впускного порта 25 для наружного воздуха в ящике 24b для размещения закрываются так, что они отсекают поток проходящего воздуха в охладитель 6 топлива и обводную магистраль 9, которые размещаются в ящике 24b для размещения, за счет чего предотвращается охлаждение топлива, протекающего обратно в топливный бак 2 из обводной магистрали 9, с тем чтобы пытаться поддерживать температуру идентичного топлива.
С другой стороны, когда процедура переходит к этапу a3 от этапа a2, если температура Tfn топлива не превышает предварительно определенное значение Tf2 определения высокой температуры (60°C), управление этим циклом завершается, чтобы поддерживать текущую ситуацию, и процедура возвращается в основную процедуру.
С другой стороны, когда температура топлива в объединяющей части 8 превышает значение Tf2 определения высокой температуры и осуществляется этап a11, вывод переключения температуры топлива отправляется в трехходовой селекторный клапан 12, с тем чтобы устанавливать сообщение между охладителем 6 топлива и топливным баком 2. Таким образом, например, когда транспортное средство движется в области высоких температур с изменением температуры топлива вдоль высокой характеристики изменения температуры топлива, обозначенной посредством ссылки с номером Lh на фиг.3, топливо стремится к охлаждению посредством охладителя 6 топлива. Дополнительно, когда этапы a12, a13 осуществляются при температуре топлива, поддерживающей высокую характеристику Lh изменения температуры топлива, определяется то, превышает или нет самая последняя температура Tfn возвратного топлива значение Tf2 определения высокой температуры (60°C). Если определено, что самая последняя температура Tfn возвратного топлива ниже значения Tf2 определения высокой температуры (60°C), управление этим циклом завершается и процедура возвращается, тогда как, если определено, что температура топлива имеет тенденцию дополнительно увеличиваться, процедура переходит к этапу a14.
Когда процедура переходит к этапу a14, это является случаем, когда охлаждение топлива не стимулируется, и, следовательно, сигнал S2 команды уменьшения объема остаточного топлива выводится, чтобы корректировать объем возвратного топлива так, что он снижается.
На стороне основной процедуры, которая принимает сигнал S2 команды уменьшения объема остаточного топлива, объем выпуска топливного насоса 15 высокого давления снижается на предварительно определенный объем, за счет чего объем нагретого остаточного топлива снижается, и увеличение температуры топлива в топливном баке 2 подавляется.
Когда сигнал S2 команды уменьшения объема остаточного топлива выводится на этапе a14, чтобы тем самым подавлять вывод большой мощности из двигателя, чтобы способствовать снижению температуры топлива, температура топлива быстро достигает характеристики изменения температуры топлива, обозначенной посредством ссылки с номером Lm, от характеристики изменения температуры топлива, обозначенной посредством ссылки с номером Ln на фиг.3.
Посредством этого изменения температуры топлива, даже когда транспортное средство движется в области высоких температур, температура топлива в топливном баке 2 поддерживается согласно характеристике изменения температуры топлива, обозначенной посредством ссылки с номером Lm, которая указывается посредством сплошной линии, совместно с охлаждающим действием охладителя 6 топлива. Когда так происходит, не возникает такой случай, что температура топлива превышает требуемую температуру Tk топлива на стороне топливного насоса высокого давления, ассоциированную с чрезмерным увеличением температуры топлива, например 80°C, тем самым позволяя предотвращать снижение выходной мощности двигателя.
После этого процедура переходит к этапам a15, a16. Здесь самая последняя температура Tfn возвратного топлива захватывается и определяется, превышает или нет самая последняя температура Tfn возвратного топлива требуемую температуру Tk топлива на стороне топливного насоса высокого давления, ассоциированную с чрезмерным увеличением температуры топлива (80°C). Если определено, что самая последняя температура Tfn возвратного топлива ниже требуемой температуры Tk топлива на стороне топливного насоса высокого давления, управление этим циклом возвращается, тогда как, если определено, что увеличение температуры топлива имеет тенденцию дополнительно стимулироваться, процедура переходит к этапам a17, a18.
На этапе a17 увеличение температуры топлива имеет тенденцию стимулироваться, и здесь посредством концевых выключателей (не показаны) определяется то, находятся или нет заслонка 37 радиатора и заслонка 33 охладителя топлива в открытом состоянии. Если определено, что заслонка 37 радиатора и заслонка 33 охладителя топлива находятся в открытом состоянии, процедура переходит к этапу a19, тогда как, если определено, что заслонки 37, 33 находятся в закрытом состоянии, процедура переходит к этапу a18. Здесь вывод открытия заслонки отправляется в электромотор 41 для заслонки 37 радиатора, и вывод открытия заслонки отправляется в электромотор 36 для заслонки 33 охладителя топлива.
Посредством выполнения этого пластины 38 заслонки открываются, чтобы давать возможность протекания охлаждающего воздуха в радиатор 37, чтобы пытаться охлаждать двигатель 1, с тем, чтобы предотвращать увеличение температуры топлива, поступающего в основной корпус двигателя. Дополнительно, пластины 34 заслонки впускного порта 25 для наружного воздуха в ящике 24b для размещения открываются, чтобы направлять проходящий воздух в охладитель 6 топлива, размещенный во внутренней части ящика 24b для размещения, с тем, чтобы способствовать охлаждению топлива, протекающего обратно в топливный бак 2.
После этого, когда процедура переходит к этапу a19, определяется, превышает или нет самая последняя температура Tfn возвратного топлива требуемую температуру Tk топлива на стороне топливного насоса высокого давления. Если определено, что самая последняя температура Tfn возвратного топлива не превышает требуемую температуру Tk топлива на стороне топливного насоса высокого давления и что температура топлива снижается, управление этим циклом возвращается. Когда охлаждение топлива не стимулируется, процедура переходит к этапу a20.
Когда осуществляется этап a20, сигнал S3 команды управления выводом, чтобы ограничивать вывод большой мощности, которая равна или превышает постоянное значение из двигателя, выводится на сторону основной процедуры (не показана), и управление этим циклом завершается, возвращаясь в основную процедуру.
Как описано выше, на этапе a14 процедуры управления подачей топлива, на стороне основной процедуры, которая принимает сигнал S2 команды уменьшения объема остаточного топлива, объем выпуска топливного насоса 15 высокого давления снижается на предварительно определенный объем, за счет чего объем нагретого остаточного топлива, которое возвращается из общей топливной магистрали 16 в топливный бак 2 посредством обратной магистрали 5, снижается. Это подавляет увеличение температуры топлива в топливном баке 2, и температура топлива изменяется согласно характеристике изменения температуры топлива, обозначенной посредством ссылки с номером Lm, которая имеет более низкую температуру, чем характеристика изменения температуры топлива, обозначенная посредством ссылки с номером Lh на фиг.3.
Дополнительно, на этапе a20 процедуры управления подачей топлива, посредством начала управления так, чтобы ограничивать вывод большой мощности, которая не ниже постоянного значения, из двигателя на стороне основной процедуры, которая принимает сигнал S3 команды управления выводом, вывод большой мощности из двигателя ограничивается, за счет чего изменение температуры топлива до более низких характеристик изменения температуры топлива стимулируется надежным способом, чтобы быстро достигать характеристики изменения температуры топлива, обозначенной посредством ссылки с номером Lm на фиг.3, при которой баланс поддерживается между излучающим действием, чтобы излучать тепло в атмосферу, и нагревающим действием, чтобы нагревать топливо посредством стороны двигателя 1. Таким образом, даже в случае, если транспортное средство движется в области высоких температур в топливном баке 2, температура топлива поддерживается согласно характеристике изменения температуры топлива, указываемой посредством сплошной линии и обозначаемой посредством ссылки с номером Lm на фиг.3, совместно с охлаждающим действием охладителя 6 топлива. Когда так происходит, не возникает такой случай, что температура топлива превышает требуемую температуру Tk топлива на стороне топливного насоса высокого давления (80°C), ассоциированный с чрезмерным увеличением температуры топлива, тем самым позволяя предотвращать снижение выходной мощности двигателя.
Следует отметить, что изобретение не ограничено вариантами осуществления, которые описаны ранее, и, разумеется, различные изменения или модификации могут осуществляться без отступления от технических принципов, описанных в формуле изобретения.