СПОСОБ (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМОЙ С ДВУМЯ ТОПЛИВОПОДКАЧИВАЮЩИМИСЯ НАСОСАМИ
METHOD (VERSIONS) AND A SYSTEM FOR CONTROLLING A FUEL SYSTEM WITH TWO FUEL FEED PUMPS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится в основном к способам эксплуатации топливной системы, содержащей по меньшей мере два топливоподкачивающих насоса.
Уровень техники/Раскрытие изобретения
Двигательные системы транспортных средств, например, обеспечивающие повышенный крутящий момент, могут использовать технологию непосредственного впрыска бензина (НВБ) с целью увеличения полезной мощности и характеристик двигателя. Топливные форсунки НВБ в этих двигательных системах транспортных средств требует повышенного давления топлива непосредственного впрыска с целью создания улучшенного распыления, обеспечивающего более эффективное сгорание. Согласно одному примеру, система НВБ может использовать насос низкого давления с электрическим приводом (также называемый топливоподкачивающим насосом) и насос высокого давления с механическим приводом (также называемый топливный насос непосредственного впрыска), расположенные соответственно последовательно между топливным баком и топливными форсунками по ходу топливного канала. Во многих применениях НВБ топливный насос высокого давления может использоваться для увеличения давления топлива, подаваемого в топливные форсунки.
Двигательные системы транспортных средств могут быть подвержены проблемам нехватки топлива, при которых насос низкого давления в топливном баке работает всухую. Один пример подхода, направленный на уменьшение проблем, связанных с нехваткой топлива, в двигателе транспортного средства, показан Зумбаг (Zumbaugh) и др. в патентном документе США 8347867. В данном документе используют модуль обнаружения нехватки топлива для обнаружения того, когда выходная мощность насоса низкого давления ниже требуемой, на основе уровня наполненности топливом, воздушно-топливного отношения и давления топлива в насосе низкого давления. В ответ на обнаружение вероятности нехватки топлива, в количество топлива, подаваемого насосом низкого давления в двигатель, уменьшают на некоторый промежуток времени.
Авторы настоящего изобретения выявили потенциальные проблемы, связанные с вышеупомянутым подходом решения вопроса нехватки топлива. Например, уровень топлива в различных областях топливного бака может изменяться, когда транспортное средство совершает поворот или движется по наклонной поверхности. Таким образом, насос низкого давления, в зависимости от его положения в топливном баке, может испытывать нехватку топлива и, в конечном счете, деградацию, даже если при обнаружении снижения достаточного количества топлива уменьшают количество топлива, подаваемого топливоподкачивающим насосом. Кроме того, в топливной системе транспортного средства, содержащей множество топливоподкачивающих насосов для обеспечения повышенной мощности, для защиты топливоподкачивающих насосов может оказаться не достаточно только лишь уменьшить количество топлива, подаваемого каждым из указанного множества топливоподкачивающих насосов. Точнее, т.к. топливо из топливного бака выкачивается вследствие продолжительной работы множества топливоподкачивающих насосов, то по меньшей мере подмножество данных топливоподкачивающих насосов может оказаться в ситуации, в которой их топливоподающие трубки не погружены в топливо. Поэтому данное подмножество топливоподкачивающих насосов может быть подвержено деградации еще до того, как топливо в топливном баке полностью исчерпается.
Согласно одному примеру, проблемы, раскрытые выше, могут быть решены способом для топливной системы транспортного средства, содержащего шаги, на которых подают топливо из общего резервуара через первый топливоподкачивающий насос и второй топливоподкачивающий насос; и в ответ на то, что наполненность топливом общего резервуара ниже порогового значения, отключают первый топливоподкачивающий насос или второй топливоподкачивающий насос; и подают топливо только через оставшийся топливоподкачивающий насос. Таким путем может быть уменьшена деградация насоса.
Например, двигатель транспортного средства может быть соединен с топливной системой, содержащей два топливоподкачивающих насоса: первый топливоподкачивающий насос и второй топливоподкачивающий насос, при этом каждый из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса расположены в общем резервуаре в топливном баке. Первый топливоподкачивающий насос и второй топливоподкачивающий насос могут подавать топливо в топливный насос непосредственного впрыска, а топливный насос непосредственного впрыска может, в свою очередь, доставлять топливо под высоким давлением в двигатель. Уровень топлива в общем резервуаре может контролировать датчик уровня топлива. По мере уменьшения наполненности топливом в общем резервуаре ниже порогового значения, может быть отключен первый топливоподкачивающий насос или второй топливоподкачивающий насос. В частности, один из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса может быть остановлен. Однако, топливо из общего резервуара может продолжать закачиваться в топливный насос непосредственного впрыска через оставшийся насос из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса. Кроме того, контроллер может выбирать, какой из двух топливоподкачивающих насосов нужно отключать, на основе того, движется ли транспортное средство по наклонной поверхности или поворачивает ли транспортное средство.
Таким путем, два топливоподкачивающих насоса в топливной системе могут быть защищены от деградации при уменьшении количества топлива в топливном баке. Путем отключения одного из двух топливоподкачивающих насосов на основе уровня наполненности топливом и подачи топлива в двигатель с помощью оставшегося топливоподкачивающего насоса, работа двигателя может быть продолжена с уменьшением вероятности деградации одного из топливоподкачивающих насосов. Кроме того, в том случае, если топливо закончится, оставшийся топливоподкачивающий насос может прекратить создание давления топлива, и двигатель может заглохнуть, отключив остальной топливоподкачивающий насос. Таким образом, деградация оставшегося топливоподкачивающего насоса может быть предотвращена, так как двигатель останавливается. Кроме того, путем выбора топливоподкачивающего насоса, который следует отключить, на основе наклона транспортного средства при повороте и градиента дороги, оставшийся активный топливоподкачивающий насос может ожидаемо вытягивать топливо по существу постоянно во время его работы. В целом, долговечность и срок службы компонентов топливной системы могут быть продлены.
Следует понимать, что вышеприведенное краткое раскрытие изобретения служит лишь для ознакомления в простой форме с некоторыми концепциями, которые далее будут раскрыты подробно в разделе «Осуществление изобретения». Это раскрытие не предназначено для обозначения ключевых или существенных отличительных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, приведенной после раздела «Осуществление изобретения». Кроме того, заявленный предмет изобретения не ограничен реализациями, которые устраняют какие-либо недостатки, указанные выше или в любой другой части настоящего раскрытия.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 схематически показан двигатель, соединенный с топливной системой, содержащей два топливоподкачивающих насоса, при этом два топливоподкачивающих насоса расположены в общем резервуаре.
На фиг. 2А и 2В схематически проиллюстрированы изменения уровней топлива внутри общего резервуара, если транспортное средство с двигателем и топливной системой по фиг. 1 поворачивает направо или налево.
На фиг. 3А и 3B схематически продемонстрировано изменение уровней топлива внутри общего резервуара, когда транспортное средство движется по наклонной поверхности.
На фиг. 4А и 4В схематически показано изменение уровней топлива внутри общего резервуара, когда транспортное средство движется по по подъему или спуску.
На фиг. 5 показан пример блок-схемы, иллюстрирующей алгоритм работы двигателя, когда наполненность топливом общего резервуара ниже порогового значения наполненности топливом.
На фиг. 6 представлен пример блок-схемы, показывающей алгоритм для использования потребления тока двух топливоподкачивающих насосов для определения отключения одного из этих двух топливоподкачивающих насосов.
На фиг. 7А и 7В представлен пример блок-схемы с алгоритмом для выбора одного из двух топливоподкачивающих насосов, подлежащего отключению.
На фиг. 8 представлен пример операции, показывающий отключение обоих или одного из двух топливоподкачивающих насосов на основе условий двигателя и условий топливной системы.
На фиг. 9А и 9В изображен схематический пример вариантов осуществления двухтопливного двигателя.
На фиг. 10А и 10В представлен пример блок-схемы, содержащей алгоритм работы двухтопливного двигателя, когда уровень жидкого топлива, подаваемого в двухтопливный двигатель, ниже порогового значения наполненности топливом.
Осуществление изобретения
Нижеследующее раскрытие изобретения относится в основном к системам и способам для снижения деградации топливоподкачивающего насоса вследствие уменьшения наполненности топливом топливного бака. Согласно одному примеру двигательной системы, такой, как двигательная система по фиг. 1, двигатель может получать топливо из топливной системы, содержащей по меньшей мере два топливоподкачивающих насоса. Два топливоподкачивающих насоса при этом могут быть расположены внутри общего резервуара, а общий резервуар может быть расположен внутри топливного бака. Контроллер может быть выполнен с инструкциями для отключения одного из двух топливоподкачивающих насосов в ответ на то, что наполненность топливом общего резервуара (и топливного бака) ниже порогового значения (фиг. 5). Альтернативно, один из двух топливоподкачивающих насосов может быть отключен, если потребление тока любого из двух топливоподкачивающих насосов ниже порогового значения потребления тока (фиг. 6). Контроллер может выбирать один из двух топливоподкачивающих насосов, подлежащий отключению, (фиг. 7А и 7В) на основе того, движется ли транспортное средство по наклонной поверхности (фиг. 3А и 3В), передвигаясь по подъему или по спуску (фиг. 4А и 4В) и поворачивая вправо или влево (фиг. 2А и 2В). Дополнительно или альтернативно, один топливоподкачивающий насос из двух топливоподкачивающих насосов может быть отключен путем случайного выбора. Пример операции, включающей в себя отключение двух топливоподкачивающих насосов на основе наполненности топливом показан на фиг. 8. В другом примере двигательной системы, такой как двигательная система, показанная на фиг. 9А и 9В, двигатель может быть двухтопливным двигателем. Согласно одному неограничивающему примеру, двухтопливный двигатель может снабжаться одним или обоими топливами - первым газообразным топливом и вторым жидким топливом. Контроллер, соединенный с двухтопливным двигателем, может выполнять алгоритм, такой как показан на фиг. 10А и 10В, для изменения работы топливоподкачивающего насоса на основе уровней наполненности первым газообразным топливом или вторым жидким топливом. Таким образом, может быть снижена деградация топливного насоса вследствие нехватки топлива.
На фиг. 1 показана схематическое изображение двигательной системы 100, соединенной с системой 6 транспортного средства. Система 6 транспортного средства включает в себя двигатель 10, содержащий множество цилиндров 30. Двигательная система 100 включает в себя впуск 23 и выпуск 25. Впуск 23 включает в себя дроссель 62, соединенный по текучей среде с впускным коллектором 44. Свежий впускной воздух поступает во впускной канал 42 и течет через воздушный фильтр 52 перед прохождением за дроссель 62 (также называемый впускным дросселем 62). Дроссель 62 включает в себя дроссельную заслонку 64, и в показанном примере положение впускного дросселя 62 (в частности, положение дроссельной заслонки 64) может изменяться контроллером 12 системы 14 управления посредством сигнала, подаваемого на электромотор или исполнительный механизм, включенный в состав впускного дросселя 62, при этом такая конфигурация обычно называется электронным управлением дросселем (ЭУД). Таким путем, дроссель 62 может использоваться для изменения количества впускного воздуха, подаваемого во впускной коллектор 44 и далее во множество цилиндров.
Выпуск 25 включает в себя выпускной коллектор 48, ведущий в выпускной канал 35, который направляет отработавшие газы в атмосферу через выхлопную трубу 37. Выпуск 25 может включать в себя один или более устройств 70 снижения токсичности отработавших газов, которые могут быть установлены с глухим соединением в выпуске. Один или более устройств снижения токсичности отработавших газов могут включать в себя трехкомпонентный каталитический нейтрализатор, уловитель обедненных оксидов азота (OA), дизельный или бензиновый фильтр твердых частиц, окислительный каталитический нейтрализатор и т.п.Следует понимать, что в состав двигателя могут быть включены иные компоненты, такие как различные клапаны и датчики. В некоторых вариантах осуществления, в которых двигательная система 100 является двигательной системой с наддувом, двигательная система может дополнительно включать в себя устройство наддува, такое как турбонагнетатель (не показан).
Двигательная система 100 может принимать топливо из топливной системы 18. В частности, топливная система 18 может включать в себя один или более насосов для увеличения давления топлива, подаваемого в один или более топливных форсунок 66 двигателя 10. Хотя показана одна топливная форсунка 66, дополнительные форсунки обеспечены для каждого цилиндра. Следует понимать, что топливная система 18 может быть безвозвратной топливной системой, возвратной топливной системой или топливной системой различных иных типов. По существу, показано, что топливная форсунка 66 соединена непосредственно с цилиндром 30 для впрыска топлива непосредственно в него, что известно как непосредственный впрыск топлива в цилиндр 30. Соответственно, топливная форсунка 66 принимает топливо под высоким давлением из насоса 50 непосредственного впрыска. В некоторых вариантах осуществления двигательная система 100 может альтернативно или дополнительно включать в себя топливную форсунку, расположенную во впускном коллекторе 44 в конфигурации, которая обеспечивает так называемый распределенный впрыск топлива во впускное окно выше по потоку от множества цилиндров 30.
Топлива система 18 включает в себя топливный бак 160, соединенный с адсорбером 22 топливных паров. Во время заправки топливного бака топливо может быть закачено в транспортное средство из внешнего источника через заправочный вход 107 и заправочную магистраль 68. Заправочная магистраль 68 действует как проход между топливным баком 160 и заправочным входом 107, который может быть закрыт крышкой топливного бака (не показана). Во время события заправки, когда топливо закачивается в топливный бак 160, один или более клапанов (в частности, паровой блокировочный клапан 110 и вентиляционный клапан 114 адсорбера) могут быть открыты для обеспечения возможности направления заправочных паров и их накопления в адсорбере 22 топливных паров. Топливный бак 160 может вмещать одну из множества топливных смесей, включая топливо в диапазоне различных концентраций спирта, например, различные смеси бензина и этанола, включая Е10, Е85, бензин и т.п. и их комбинации.
Адсорбер 22 топливных паров, также называемый адсорбером 22, наполнен подходящим адсорбентом для временного захвата топливных паров (включая испаренные углеводороды), создаваемые при операциях заправки топливного бака, а также суточных паров. Согласно одному примеру, используемый адсорбент представляет собой активированный уголь. Когда условия продувки соблюдены, например, когда адсорбер насыщен, пары, накопленные в адсорбере 22 топливных паров, могут быть продуты во впуск 23 двигателя путем открытия продувочного клапана 112 адсорбера. Хотя показан один адсорбер 22, следует понимать, что топливная система 18 может включать в себя любое количество адсорберов.
Адсорбер 22 включает в себя вентиляционную магистраль 27 для направления газов из адсорбера 22 в атмосферу при накоплении или улавливании топливных паров из топливного бака 160. Например, во время события заправки топливные пары, образуемые в топливном баке 160, могут быть направлены через трубопровод 31 и через паровой блокировочный клапан 110 в адсорбер 22. Кроме того, эти топливные пары могут быть уловлены в адсорбере 22, а воздух, освобождаемый от топливных паров после прохождения через адсорбер, может выпущен в атмосферу через вентиляционную магистраль 27. Как объяснялось ранее, паровой блокировочный клапан 110 (установленный в трубопроводе 31) и вентиляционный клапан 114 адсорбера (установленный в вентиляционной магистрали 27) могут быть открыты из закрытого положения во время события заправки для создания возможности накопления топливных паров в адсорбере 22.
Вентиляционная магистраль 27 может также затягивать свежий воздух в адсорбер 22 топливных паров при продувке накопленных топливных паров на впуск 23 двигателя через продувочную магистраль 28 и продувочный клапан 112. Хотя в этом примере показана продувочная магистраль 27, сообщающаяся со свежим не нагретым воздухом, различные модификации также могут использоваться. Вентиляционный клапан 114 адсорбера, помещенный в вентиляционную магистраль 27, может регулировать поток воздуха и паров между адсорбером 22 и атмосферой. Вентиляционный клапан адсорбера может также использоваться в алгоритмах диагностики. При наличии, вентиляционный клапан адсорбера может быть открыт во время операций накопления топливных паров (например, во время заправки топливного бака и когда двигатель не запущен). Аналогичным образом, во время операций продувки (например, во время регенерации адсорбера и когда двигатель запущен), вентиляционный клапан адсорбера может быть открыт для обеспечения того, чтобы свежий воздух очищал топливные пары, накопленные в адсорбере.
В некоторый вариантах осуществления, например, для гибридных транспортных средств, паровой блокировочный клапан 110 может быть заменен изоляционным клапаном топливного бака (ИКТБ), который может опционально быть включен в состав трубопровода 31 так, что топливный бак 160 будет соединен с адсорбером 22 через ИКТБ. Во время нормальной работы двигателя ИКТБ может быть поддерживаться закрытым для ограничения количества суточных или «потерянных во время работы» паров, направляемых в адсорбер 22 из топливного бака 160. Во время операций заправки и при выбранных условиях продувки ИКТБ может быть временно открыт, в частности, на некоторую продолжительность, для направления топливных паров из топливного бака 160 в адсорбер 22. Путем открытия ИКТБ при условиях продувки, когда давление в топливном баке выше порогового значения (в частности, выше предела механического давления топливного бака, выше которого топливный бак и другие компоненты топливной системы могут испытывать механическое повреждение), пары заправки могут выпускаться в адсорбер, и давление в топливном баке может поддерживаться ниже пределов давления.
Датчик 120 давления может быть соединен с топливной системой 18 для обеспечения оценки давления в топливной системе. Согласно одному примеру, давление в топливной системе является давлением в топливном баке, при этом датчик 120 давления представляет собой датчик давления в топливном баке, соединенный с топливным баком 160 для оценки давления в топливном баке или уровня вакуума. Хотя в изображенном примере показано, что датчик 120 давления установлен между топливным баком и адсорбером 22, в частности, между топливным баком и паровым блокировочным клапаном 110, в альтернативных вариантах осуществления датчик давления может быть соединен непосредственно с топливным баком 160.
Топливные пары, выпущенные из адсорбера 22, например, во время операции продувки, могут быть направлены во впускной коллектор 44 двигателя через продувочную магистраль 28. Поток паров по продувочной магистрали 28 может регулироваться посредством продувочного клапана 112 адсорбера, установленного между адсорбером топливных паров и впуском двигателя. Количество и расход поров, выпускаемых продувочным клапаном адсорбера, могут определяться коэффициентом заполнения соответствующего соленоида (не показан) продувочного клапана адсорбера. По существу, коэффициент заполнения соленоида продувочного клапана адсорбера может определяться блоком управления силовым агрегатом (БУСА (РСМ)) транспортного средства, таким как контроллер 12, в соответствии с рабочими условиями двигателя, включая, например, условия частоты вращения - нагрузки двигателя, воздушно-топливное отношение, загруженность адсорбера, и т.д. Путем выдачи команды на закрытие продувочного клапана адсорбера, контроллер может герметизировать систему восстановления топливных паров от впускной системы двигателя.
Топливный бак 160 показан как седлообразный бак (также называемый раздвоенный топливный бак), содержащий по меньшей мере два отсека: первый отсек 78 и второй отсек 80. Отсеки могут также называться секциями и/или отстойниками. Согласно одному примеру, седлообразный топливный бак может использоваться в заднеприводных транспортных средствах. В другом примере седлообразные топливные баки могут включаться в состав полноприводных транспортных средств. Первый отсек 78 может быть соединен по текучей среде с вторым отсеком 80 через секцию 82. Первый отсек 78 включает в себя резервуар 26 (также называемый в настоящей заявке общим резервуаром 26), расположенный в первом отсеке 78. Таким образом, резервуар 26 может быть по существу вложен в первый отсек 78. Кроме того, резервуар 26, первый отсек 78 и второй отсек 80 могут вмещать топливо. В частности, резервуар 26 вмещает топливо 32, первый отсек 78 хранит топливо 34, а второй отсек вмещает топливо 36.
Отдельный датчик уровня топлива расположен внутри каждого из резервуара 26, первого отсека 78 и второго отсека 80 для измерения соответствующих уровней топлива и обеспечения индикации уровней наполненности топливом внутри каждого из резервуара 26, первого отсека 78 и второго отсека 80 в контроллер 12. Конкретно, уровень топлива 32 в резервуаре 26 может контролироваться датчиком 108 уровня топлива в резервуаре, а уровень топлива 34 в первом отсеке 78 может измеряться датчиком 106 уровня топлива в первом отсеке (ПО). Аналогичным образом, уровень топлива 36 во втором отсеке 80 может определяться датчиком 109 уровня топлива во втором отсеке (ВО). Каждый датчик уровня топлива может обеспечивать оценку величины наполненности топливом в соответствующих отсеках и резервуаре. Как показано, каждый датчик уровня топлива может содержать поплавок, соединенный с переменным резистором. Альтернативно, могут использоваться другие типы датчиков уровня топлива. В других вариантах осуществления датчик 108 уровня топлива в резервуаре может отсутствовать. При этом уровень наполненности топливом в резервуаре 26 могут выводить из выходного сигнала датчика 106 уровня топлива в ПО.
Второй отсек 80 не включает в себя резервуара, но может функционировать как пассивная область хранения топлива. Аналогично, первый отсек 78 может также функционировать как отстойник для топлива 34, которое может быть передано в резервуар 26 через первый струйный насос 45 по первой топливоперекачивающей магистрали 74. Топливо 36, находящееся во втором отсеке 80, может быть передано в резервуар 26 через второй струйный насос 43 по второй топливоперекачивающей магистрали 72. Первый струйный насос 45 и второй струйный насос 43 могут работать, как известно из уровня техники, как за счет подачи топлива из обратной магистрали (не показана) или за счет подачи топлива под давлением из одного из первого топливоподкачивающего насоса 20 и второго топливоподкачивающего насоса 40 с передачей через них (не показано) для создания вакуума на горловине струйного насоса. Вакуум, создаваемый на горловине струйного насоса, может позволять затягивание топлива из отстойников в резервуар. Например, вакуум, создаваемый на горловине первого струйного насоса 45, затягивает дополнительное топливо из первого отсека 78 через первую топливоперекачивающую магистраль 74.
Вакуум, создаваемый на горловине второго струйного насоса 43, вытягивает топливо 36 из второго отсека 80 через вторую топливоперекачивающую магистраль 72. Таким образом, резервуар 26 может получать топливо из первого отсека 78 и/или второго отсека 80. В частности, когда уровня топлива в резервуаре 26 уменьшается ниже первого порогового значения, один или оба из первого струйного насоса и второго струйного насоса могут работать для затягивания топлива в резервуар 26. Первое пороговое значение может быть отлично от порогового значения наполненности топливом для определения отключения одного из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса. Согласно одному примерному варианту осуществления, каждый из струйных насосов может получать соответствующий эжектирующий поток из топливоподкачивающих насосов и может непрерывно пытаться наполнять резервуар 26. Если резервуар переполнен, топливо переливается в первый отсек 78.
Резервуар 26, в свою очередь, включает в себя первый топливоподкачивающий насос 20 и второй топливоподкачивающий насос 40. Как показано на фиг. 1, первый топливоподкачивающий насос 20 и второй топливоподкачивающий насос 40 вместе расположены в резервуаре 26. Таким образом, резервуар 26 может называться общим резервуаром. По существу, резервуар 26 может быть общим для обоих насосов - первого топливоподкачивающего насоса 20 и второго топливоподкачивающего насоса 40. Точнее, каждый из насосов - первый топливоподкачивающий насос 20 и второй топливоподкачивающий насос 40 забирает топливо 32 из общего резервуара 26.
Согласно одному примеру, транспортное средство 6 может быть транспортным средством с высокими эксплуатационными характеристиками, а двигатель 10 транспортного средства 6 может обеспечивать увеличенную мощность в ответ на увеличение крутящего момента, запрошенного транспортным средством 6. По существу, транспортные средства, проектируемые с повышенными эксплуатационными характеристиками, могут требовать повышенного расхода топлива. Соответственно, топливная система 18 двигательной системы 100 включает в себя два топливоподкачивающих насоса. Первый топливоподкачивающий насос 20 и второй топливоподкачивающий насос 40 могут быть насосами низкого давления, при этом каждый из топливоподкачивающих насосов подает топливо на вход насоса 50 непосредственного впрыска. Другими словами, каждый из насосов - первый топливоподкачивающий насос 20 и второй топливоподкачивающий насос 40 соединены по текучей среде с насосом 50 непосредственного впрыска (НВ). В частности, первый топливоподкачивающий насос 20 соединен по текучей среде с насосом 50 НВ через первый канал 76 и общий канал 79. Тем временем, второй топливоподкачивающий насос 40 доставляет топливо в насос 50 НВ через второй канал 38 и общий канал 79.
Датчик 124 давления контролирует давление топлива в общем канале 79. При этом датчик 124 давления может измерять давление топлива на входе насоса 50 НВ. Дополнительно, датчик 124 давления может также измерять давление топлива, подаваемого двумя насосами. По существу, каждый из насосов - первый топливоподкачивающий насос 20 и второй топливоподкачивающий насос 40, когда включены, могут работать одновременно и подавать топливо на вход насоса 50 НВ одновременно. Если включен только один из двух топливоподкачивающих насосов, датчик 124 давления может оценивать выходное давление включенного топливоподкачивающего насоса. Кроме того, насос 50 НВ может повышать давление топлива, получаемого из одного или обоих топливоподкачивающих насосов (в частности, до высокого давления) и подавать топливо при высоком давлении в форсунку (форсунки) 66 непосредственного впрыска через трубопровод 84. По существу, трубопровод 84 может соединять по текучей среде выход насоса 50 НВ с топливной форсункой 66. Таким путем, топливо 32 внутри общего резервуара 26 может подаваться через первый топливоподкачивающий насос 20, второй топливоподкачивающий насос 40 и насос 50 НВ в каждую из форсунок 66 непосредственного впрыска, подающих топливо в цилиндры 30 двигателя 10.
Следует отметить, что каждый из насосов - первый топливоподкачивающий насос 20 и второй топливоподкачивающий насос 40 могут быть с электрическим приводом, а насос 50 НВ может быть насосом с приводом от двигателя. По существу, каждый из насосов - первый топливоподкачивающий насос 20 и второй топливоподкачивающий насос 40 могут получать электрическую энергию для активации, а насос 50 НВ получает механическую энергию от двигателя 10 посредством соединения 46. Также, каждый из насосов - первый топливоподкачивающий насос 20 и второй топливоподкачивающий насос 40 может быть включен или отключен на основе условий двигателя, условий топливной системы и т.п.с помощью контроллера 12.
Система 6 транспортного средства может дополнительно включать в себя систему 14 управления. Показано, что система 14 управления получает информацию от множества датчиков 16 (различные примеры которых раскрыты ниже) и отправляет управляющие сигналы на множество исполнительных механизмов 81 (различные примеры которых раскрыты ниже). Согласно одному примеру, датчики 16 могут включать в себя датчик 126 отработавших газов (такой как линейных датчик УКОГ (UEGO)), расположенный выше по потоку от устройства 70 снижения токсичности отработавших газов, датчик 128 температуры и датчик 129 отработавших газов, расположенный ниже по потоку (такой как датчик НКОГ (HEGO) с двумя состояниями). Оценка массового расхода воздуха (МРВ) в коллекторе может быть получена отдатчика 125 МРВ, соединенного с впускным каналом 42. Альтернативно, МРВ может быть выведен из альтернативных условий работы двигателя, таких как абсолютное давление в коллекторе (АДК), измеренное датчиком 118 АДК, соединенным с впускным коллектором 44. Контроллер может также получать сигналы от ранее раскрытых датчиков, таких как датчик 124 давления, датчик 120 давления и различные датчики уровня топлива топливной системы 18. Контроллер может также получать информацию о наклоне системы 6 транспортного средства от датчика 122. Согласно одному примеру, датчик 122 может быть уклономером, измеряющим показание уклона.
Контроллер 12 получает сигналы от различных датчиков по фиг. 1 и использует различные исполнительные механизмы по фиг. 1 для регулирования параметров работы двигателя, а также работы топливной системы на основе полученных сигналов и инструкций, сохраненных в памяти контроллера. Примеры исполнительных механизмов могут включать в себя первый топливоподкачивающий насос 20, второй топливоподкачивающий насос 40, топливную форсунку 66, дроссель 62, паровой блокировочный клапан 110 и т.п.
По существу, когда два топливоподкачивающих насоса работают одновременно в топливной системе 18, низкие уровни наполненности топливом в общем резервуаре 26 могут повлечь деградацию одного из двух топливоподкачивающих насосов. Деградация может возникнуть, если один из топливоподкачивающих насосов будет работать всухую раньше другого топливоподкачивающего насоса. Для снижения вероятности такой деградации, один из двух топливоподкачивающих насосов может быть выведен из работы и отключен в ответ на то, что уровень наполненности топливом в резервуаре ниже порогового значения наполненности топливом. В частности, уровень наполненности топливом может быть ниже порогового значения наполненности топливом, когда наполненность топливом каждого из отсеков - первого отсека и второго отсека топливного бака значительно низкая. По существу, наполненность топливом каждого из отсеков - первого отсека и второго отсека топливного бака может быть ниже их соответствующих пороговых значений наполненности. Также, передача топлива из каждого из отсеков - первого отсека и второго отсека в общий резервуар может не обеспечивать подачу достаточное количество топлива в общий резервуар для повышения уровня наполненности топливом в общем резервуаре выше порогового значения наполненности топливом.
Контроллер, например, контроллер 12, может отключать либо первый топливоподкачивающий насос, либо второй топливоподкачивающий насос исходя из расположения соответствующего топливоподкачивающего насоса в общем резервуаре и исходя из того, движется ли транспортное средство по наклонной поверхности, поверхности с уклоном, поворачивает и т.д. При этом уровни топлива могут изменяться в общем резервуаре. Соответственно, контроллер может выбирать один из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса с целью его отключения на основе расположения первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса в общем резервуаре. Также, т.к. один топливоподкачивающий насос пригоден при по существу низких уровнях наполненности топливом, может снижаться расход топлива и, таким образом, мощность двигателя.
Например, на фиг. 2А и 2В представлены схематические иллюстрации 200 и 250 соответственно, показывающие изменения уровня наполненности топливом в топливном баке, таком как топливный бак 160 транспортного средства, такого как система 6 транспортного средства, при движении транспортного средства в повороте. Схематическая иллюстрация 200 показывает, что система 6 транспортного средства поворачивает вправо (или в направлении направо), а схематическая иллюстрация 250 изображает, что транспортное средство 6 поворачивает влево (или в направлении налево). Также, каждая из схематических иллюстраций 200 и 250 показывает вид сзади транспортного средства 6. По существу, наблюдатель может смотреть сзади транспортного средства 6. Например, выхлопные трубы 37 показаны сзади транспортного средства.
Кроме того, уровни наполненности топливом в топливном баке 160 могут быть низкие. Согласно неограничивающему примеру, топливный бак 160 может быть расположен, как показано на каждой из схематических иллюстраций 200 и 250 относительно верхней части 202 транспортного средства 6, правой стороны 204 транспортного средства 6 и левой стороны 206 транспортного средства 6. Т.к. на фиг. 2А и 2В показано транспортное средство по фиг. 1, компоненты, ранее описанные со ссылкой на фиг. 1, пронумерованы аналогично и не описываются повторно. Следует понимать, что многие компоненты топливной системы 18, ранее описанные со ссылкой на фиг. 1, не показаны на фиг. 2А и 2В с целью краткости и ясности изображения.
Когда транспортное средство 6 поворачивает вправо (или движется по криволинейной траектории вправо) на фиг. 2А, топливо в топливном баке 160 смещается влево вследствие центробежных сил. В частности, топливо в топливном баке 160 перемещается в направлении к левой стороне транспортного средства 6. Точнее, топливо 36 во втором отсеке 80 движется к левой стороне 212 второго отсека 80 от правой стороны 214 второго отсека 80, а топливо 34 в первом отсеке смещается к левой стороне 216 первого отсека 78 от правой стороны 218 первого отсека 78. В то же время топливо 32 в общем резервуаре 26 перемещается от правой стороны 222 общего резервуара 26 к левой стороне 220 общего резервуара 26.
Из-за накопления достаточного количества топлива у левой стороны 220 общего резервуара 26, первый топливоподкачивающий насос 20 (находящийся ближе к левой стороне 220 общего резервуара 26) может быть погружено в большее количество топлива по сравнению со вторым топливоподкачивающим насосом 40. Из-за нехватки топлива на правой стороне 222 общего резервуара 26, топливоподающая трубка второго топливоподкачивающего насоса 40 (расположенного ближе к правой стороне 222 общего резервуара 26) могут быть не погружены в достаточное количество топлива и, таким образом, не могут всасывать требуемого количества топлива для второго топливоподкачивающего насоса. Соответственно, если оба топливоподкачивающих насоса работают одновременно с изображенными количествами топлива в общем резервуаре, когда транспортное средство поворачивает вправо, второй топливоподкачивающий насос 40 может столкнуться с нехваткой топлива. Другими словами, второй топливоподкачивающий насос 40, расположенный у (в частности, ближе к) правой стороны 222 общего резервуара 26 и у правой стороны 204 транспортного средства 6, может столкнуться с нехваткой топлива, когда транспортное средство 6 поворачивает направо. Таким образом, в ответ на то, что уровень наполненности топливом в общем резервуаре ниже порогового значения наполненности, когда транспортное средство поворачивает направо, контроллер может отключить второй топливоподкачивающий насос 40, при этом поддерживая работающим первый топливоподкачивающий насос. В частности, контроллер может отключить топливоподкачивающий насос, расположенный ближе к правой стороне транспортного средства (относительно другого топливоподкачивающего насоса) и правой стороне общего резервуара, при поддержании активным топливоподкачивающего насоса, расположенного ближе к левой стороне транспортного средства (и левой стороне общего резервуара), когда транспортное средство поворачивает направо в кривой. По существу, топливоподкачивающий насос, расположенный ближе к правой стороне (в частности, второй топливоподкачивающий насос 40 на фиг. 2А) общего резервуара, может быть отключен, когда существует повышенная вероятность того, что второй топливоподкачивающий насос подвергнется деградации из-за нехватки топлива.
На схематической иллюстрации 250 по фиг. 2В показано транспортное средство 6, поворачивающее налево. Соответственно, топливо в топливном баке 160 смещается к правой стороне 204 транспортного средства 6 из-за центробежных сил. В частности, топливо в общем резервуаре 26 перемещается в направлении правой стороны 204 транспортного средства 6. Точнее, топливо 36 во втором отсеке 80 топливного бака 160 движется к правой стороне 214 второго отсека 80 от левой стороны 212 второго отсека 80. Также, топливо 34 в первом отсеке 78 топливного бака 160 смещается к правой стороне 218 первого отсека 78 от левой стороны 216 первого отсека 78. В то же время топливо 32 в общем резервуаре 26 перемещается от левой стороны 220 общего резервуара 26 к правой стороне 222 общего резервуара 26.
Соответственно, когда транспортное средство поворачивает налево, топливо в общем резервуаре 26 собирается у правой стороны 222 общего резервуара. Таким образом, второй топливоподкачивающий насос 40, расположенный у (в частности, ближе к) правой стороны 222 общего резервуара 26 (и у правой стороны 204 транспортного средства 6), может теперь быть погружен в большее количество топлива 32 по сравнению с первым топливоподкачивающим насосом 20. Таким образом, топливоподающая трубка первого топливоподкачивающего насоса 20 может не всасывать требуемого количества топлива для работы первого топливоподкачивающего насоса. Контроллер в данной ситуации может отключить первый топливоподкачивающий насос 20 в ответ на определение того, что наполненность топливом общего резервуара 26 ниже порогового значения наполненности топливом. Таким образом, когда транспортное средство поворачивает налево, и уровень наполненности топливом в общем резервуаре ниже порогового значения наполненности, топливоподкачивающий насос, расположенный ближе к левой стороне 206 транспортного средства 6 (в частности, первый топливоподкачивающий насос 20), может быть отключен. Другими словами, топливоподкачивающий насос, расположенный ближе к левой стороне 220 общего резервуара 26 (относительно другого топливоподкачивающий насос), может быть отключен, когда наполненность топливом общего резервуара ниже порогового значения наполненности топливом, и транспортное средство движется в кривой, поворачивающей налево. В то же время топливоподкачивающий насос, расположенный ближе к правой стороне 222 общего резервуара (и ближе к правой стороне 204 транспортного средства 6), может поддерживаться работающим для подачи топлива в двигатель.
Соответственно, контроллер может выбирать один из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса для его отключения, когда наполненность топливом общего резервуара ниже порогового значения наполненности топливом, на основе того, поворачивает ли транспортное средство в конкретном направлении. Топливоподкачивающий насос, подлежащий отключению, может быть также выбран на основе близости (в частности, близости топливоподкачивающего насоса, выбранного для отключения) к конкретному направлению в общем резервуаре. Таким образом, если транспортное средство поворачивает в направлении направо, топливоподкачивающий насос, расположенный ближе к правой стороне общего резервуара (и у правой стороны транспортного средства), может быть отключен. Альтернативно, если транспортное средство поворачивает в направлении налево, топливоподкачивающий насос, расположенный ближе к направлению налево (в частности, ближе к левой стороне) в общем резервуаре, может быть отключен.
На фиг. 3А и 3В показаны схематические иллюстрации 300 и 350, изображающие движение транспортного средства по наклонной поверхности. В частности, схематическая иллюстрация 300 показывает транспортное средство 6, движущееся по первой наклонной поверхности 320, при этом наклонная поверхность наклонена к левой стороне 206 транспортного средства 6 (и левой стороне страницы и наблюдателя). Схематическая иллюстрация 350, с другой стороны, изображает транспортное средство 6, движущееся по второй наклонной поверхности 325, при этом вторая наклонная поверхность 325 наклонена к правой стороне 204 транспортного средства 6 (и правой стороне страницы и наблюдателя). Следует отметить, что транспортное средство 6 на каждой из схематических иллюстраций расположено на верхней части первой и второй наклонных поверхностей 320 и 325 соответственно относительно силы гравитации. Как и на схематической иллюстрации 200 по фиг. 2А и схематической иллюстрации 250 по фиг. 2В, на схематических иллюстрациях 300 и 350 транспортное средство 6 показано сзади. Другими словами, наблюдатель при просмотре схематических иллюстраций видит заднюю часть транспортного средства 6.
Когда транспортное средство 6 расположен на первой наклонной поверхности 320, топливо в топливном баке 160 смещается к левой стороне 206 транспортного средства 6, если первая наклонная поверхность 320 наклонена влево от транспортного средства 6. В частности, топливо 32 в общем резервуаре 26 смещается к левой стороне 220 общего резервуара 26 и собирается там. В то же время топливо 36 во втором отсеке 80 движется к левой стороне 212 второго отсека 80 от правой стороны 214 второго отсека 80, а топливо 34 в первом отсеке смещается к левой стороне 216 первого отсека 78 от правой стороны 218 первого отсека 78. При этом первый топливоподкачивающий насос 20 (расположенный ближе к левой стороне 220 общего резервуара 26) может быть погружен в большее количество топлива, чем второй топливоподкачивающий насос 40 (расположенный ближе к правой стороне 222 общего резервуара 26).
Соответственно, контроллер может деактивировать и отключать второй топливоподкачивающий насос 40, когда второй топливоподкачивающий насос погружен в меньшее количество топлива. По существу, второй топливоподкачивающий насос 40 может столкнуться с нехваткой топлива из-за низкой наполненности топливом в общем резервуаре 26, когда транспортное средство находится на поверхности, наклоненной к левой стороне транспортного средства. В частности, контроллер может отключить второй топливоподкачивающий насос 40, расположенный ближе к правой стороне 222 общего резервуара 26. По существу, второй топливоподкачивающий насос 40 расположен у (или ближе к) правой стороны 204 транспортного средства 6 и на большем расстоянии от левой стороны 206 транспортного средства 6. Таким образом, при движении по поверхности, наклоненной влево, топливоподкачивающий насос, расположенный ближе к правой стороне общего резервуара (и ближе к правой стороне транспортного средства), может быть отключен. Также, топливоподкачивающий насос, расположенный у левой стороны общего резервуара (и ближе к левой стороне транспортного средства) может поддерживаться активным. Другими словами, топливоподкачивающий насос, расположенный дальше от направления наклона, может быть отключен контроллером, когда наполненность топливом резервуара ниже порогового значения наполненности топливом. Также, топливоподкачивающий насос, расположенный ближе к направлению наклона, может поддерживаться активным.
Когда транспортное средство 6 расположено на второй наклонной поверхности 325, которая наклонена к правой стороне 204 транспортного средства 6, как показано на фиг. 3В, топливо в общем резервуаре 26, первом отсеке 78 и втором отсеке 80 топливного бака 160 перемещается к (в частности, в направлении к) правой стороне 204 транспортного средства 6. В частности, топливо 32 в общем резервуаре 26 перемещается к правой стороне 222 общего резервуара и от левой стороны 220 общего резервуара 26. Одновременно с этим топливо 34 в первом отсеке 78 смещается к правой стороне 218 первого отсека 78 от левой стороны 216 первого отсека 78. В то же время топливо 36 во втором отсеке 80 перемещается от левой стороны 212 второго отсека 80 к правой стороне 214 второго отсека 80. При этом второй топливоподкачивающий насос 40, расположенный у (или ближе к) правой стороны 222 общего резервуара 26, погружен в более глубокий уровень топлива 32 по сравнению с первым топливоподкачивающим насосом 20, расположенным ближе к левой стороне 220 общего резервуара 26.
Соответственно, контроллер может деактивировать и отключить первый топливоподкачивающий насос 20, когда первый топливоподкачивающий насос погружен в меньшее количество топлива и может столкнуться с нехваткой топлива из-за проблем с наполненностью топлива в общем резервуаре 26. В частности, контроллер может отключить первый топливоподкачивающий насос 20, расположенный ближе к левой стороне 220 общего резервуара 26, когда транспортное средство движется по наклонной поверхности 325, которая наклонена к правой стороне 204 транспортного средства. Точнее, первый топливоподкачивающий насос 20, расположенный у левой стороны 206 транспортного средства 6 и на большем расстоянии от правой стороны 204 транспортного средства 6, может быть отключен. Таким образом, когда транспортное средство движется по поверхности, наклоненной вправо, топливоподкачивающий насос, расположенный у или вблизи от левой стороны общего резервуара (и ближе к левой стороне транспортного средства), может быть деактивирован. Также, топливоподкачивающий насос, расположенный у или вблизи от правой стороны общего резервуара (и ближе к правой стороне транспортного средства), может поддерживаться активным. Другими словами, топливоподкачивающий насос, расположенный дальше от направления наклона, может быть отключен контроллером, когда наполненность топливом резервуара ниже порогового значения наполненности топливом. Другими словами, топливоподкачивающий насос, расположенный ближе к направлению наклона, может поддерживаться активным.
На фиг. 4А и 4В показаны схематические иллюстрации 400 и 450 соответственно, изображающие транспортное средство, движущееся вниз и вверх по склону. В частности, схематическая иллюстрация 400 показывает транспортное средство 6, движущееся по поверхности 420 подъема, а схематическая иллюстрация 450 изображает транспортное средство 6, движущееся по поверхности 425 спуска. В отличие от схематических иллюстраций 200, 250, 300 и 350, схематические иллюстрации 400 и 450 изображают транспортное средство 6 с боковой стороны транспортного средства. В частности, наблюдатель, смотрящий на схематические иллюстрации 400 и 450, смотрит на боковую сторону транспортного средства 6. Сторона, показанная на фиг. 4А и 4В может быть левой стороной транспортного средства (в частности, левой стороной 206 транспортного средства 6).
Схематическая иллюстрация 400 по фиг. 4А показывает транспортное средство 6, движущееся вверх по уклону. По существу, транспортное средство 6 может поднимать по поверхности 420 подъема. При этом показан вид сбоку топливного бака 160. В частности, вид сбоку топливного бака 160 в основном изображает общий резервуар 26. Первый отсек 78 и другие компоненты топливной системы 18 не показаны с целью ясности. Также, первый топливоподкачивающий насос 20 может быть расположен впереди второго топливоподкачивающего насоса 40 относительно передней части транспортного средства 6. В частности, первый топливоподкачивающий насос 20 может быть расположен ближе к передней части транспортного средства, чем второй топливоподкачивающий насос 40. В альтернативных примерах второй топливоподкачивающий насос 40 может быть расположен ближе к передней части транспортного средства, чем первый топливоподкачивающий насос 20.
При движении в подъеме топливо в топливном баке может смещаться в направлении задней части транспортного средства. При этом топливо 32 в общем резервуаре 26 перемещается от передней части 414 общего резервуара 26 и к задней части 412 общего резервуара 26. Таким образом, топливо 32 накапливается по существу у задней части 412 общего резервуара 26, за счет чего второй топливоподкачивающий насос 40 может быть погружен в большее количество топлива по сравнению с первым топливоподкачивающим насосом 20. По существу, первый топливоподкачивающий насос 20 может не быть погружен в достаточное количество топлива, которое обеспечивает надежную работу первого топливоподкачивающего насоса. Соответственно, первый топливоподкачивающий насос 20 может быть деактивирован контроллером в ответ на то, что уровень наполненности топливом в общем резервуаре ниже порогового значения наполненности топливом. Таким образом, контроллер может отключить топливоподкачивающий насос, расположенный ближе к передней части транспортного средства и ближе к передней части общего резервуара (относительно другого топливоподкачивающего насоса), когда транспортное средство движется по уклону вверх. Также, топливоподкачивающий насос, расположенный ближе к задней части транспортного средства и ближе к задней части общего резервуара (относительно другого топливоподкачивающего насоса), может поддерживаться активным.
С другой стороны, схематическая иллюстрация 450 по фиг. 4В показывает транспортное средство 6, движущееся вниз по склону. По существу, транспортное средство 6 может спускаться по поверхности 425 спуска. Аналогично схематической иллюстрации 400, на фиг. 4В показан боковой вид общего резервуара 26 в топливном баке 160, при этом первый отсек 78 и другие компоненты топливного бака 160 не показаны с целью ясности. Аналогично схематической иллюстрации 400 по фиг. 4А, первый топливоподкачивающий насос 20 может быть расположен впереди второго топливоподкачивающего насоса 40 в общем резервуаре 26 относительно передней части транспортного средства 6. В частности, первый топливоподкачивающий насос 20 может быть расположен ближе, по сравнению со вторым топливоподкачивающим насосом 40. Другими словами, первый топливоподкачивающий насос 20 может быть расположен ближе к передней части транспортного средства 6 внутри общего резервуара 26 относительно второго топливоподкачивающего насоса 40. В альтернативных примерах второй топливоподкачивающий насос 40 может быть расположен ближе к передней части транспортного средства, чем первый топливоподкачивающий насос 20.
При движении по спуску топливо в топливном баке может смещаться в направлении к передней части транспортного средства. В частности, топливо 32 в общем резервуаре 26 перемещается от передней части 412 общего резервуара 26 и к задней части 414 общего резервуара 26. Таким образом, топливо 32 накапливается по существу у передней части 414 общего резервуара 26, за счет чего первый топливоподкачивающий насос 20 может быть погружен в большее количество топлива по сравнению со вторым топливоподкачивающим насосом 40. По существу, второй топливоподкачивающий насос 40 может не быть погружен в достаточное количество топлива, которое обеспечивало бы надежную работу второго топливоподкачивающего насоса. Соответственно, второй топливоподкачивающий насос 40 может быть деактивирован контроллером в ответ на то, что уровень наполненности топливом в общем резервуаре ниже порогового значения наполненности топливом. Таким образом, контроллер может отключить топливоподкачивающий насос, расположенный ближе к задней части транспортного средства и ближе к задней части общего резервуара, когда транспортное средство движется по уклону вниз. Также, топливоподкачивающий насос, расположенный ближе к передней части транспортного средства и ближе к передней части общего резервуара, может поддерживаться активным.
Таким путем, каждый из двух топливоподкачивающих насосов может быть защищен от деградации при низкой наполненности топливом в общем резервуаре и отсеках топливного бака. Один из двух топливоподкачивающих насосов может быть отключен, в то время как другой поддерживается работающим. По существу, работающий топливоподкачивающий насос может продолжать подавать топливо в насос НВ и через него в двигатель. Выбор одного топливоподкачивающего насоса, подлежащего отключению, может быть основан но том, движется ли транспортное средство по наклонной поверхности, движется по подъему или по спуску и/или движется в повороте. При этом наклон и/или градиент поверхности, по которой движется транспортное средство, может существенно влиять на уровень топлива в различных местах внутри общего резервуара и отсеков топливного бака.
На фиг. 5 представлен пример алгоритма 500, иллюстрирующего изменения в работе топливоподкачивающего насоса на основе уровня наполненности топливом в топливном баке, в частности, в общем резервуаре топливного бака. В частности, в топливной системе, содержащей два топливоподкачивающих насоса, расположенных в одном и том же общем резервуаре, как показано на фиг. 1, один из двух топливоподкачивающих насосов может быть остановлен и отключен в ответ на низкий уровень топлива в топливном баке. По существу, алгоритм 500 будет раскрыт в отношении примера системы, показанного на фиг. 1, но следует понимать, что аналогичные алгоритмы могут использоваться с другими системами без отклонения от объема настоящего раскрытия. Например, алгоритм 500 может также использоваться в топливной системе, которая не включает в себя отдельный датчик уровня топлива для общего резервуара 26. Инструкции для осуществления способа 500, включенные в настоящее раскрытие, могут быть исполнены контроллером, в частности, контроллером 12 по фиг. 1, на основании инструкций, сохраненных в памяти контроллера, и в совокупности с сигналами, получаемыми от датчиков системы двигателя, таких как датчики, раскрытые выше со ссылкой на фиг. 1. Контроллер может использовать исполнительные механизмы двигателя системы двигателя, в частности, исполнительные механизмы по фиг. 1, для регулирования работы двигателя, в соответствии с алгоритмами, раскрываемыми ниже.
На шаге 502 алгоритма 500 оценивают и/или измеряют существующие условия двигателя, а также существующие условия топливной системы. Например, условия двигателя, такие как частота вращения двигателя, нагрузка двигателя, АДК, воздушно-топливное отношение и т.п. могут быть оценены. Кроме того, могут быть также оценены и/или измерены условия топливной системы, такие как уровни топлива в общем резервуаре, первом отсеке и втором отсеке. Затем, на шаге 504 алгоритма 500 определяют то, ниже ли наполненность топливом общего резервуара порогового значения наполненности топливом, Thr_fill. Согласно одному примеру, уровень топлива в общем резервуаре, измеренный датчиком 108 уровня топлива по фиг. 1, может сообщаться контроллеру 12. Согласно другому примеру, в котором общий резервуар не содержит соответствующий датчик уровня топлива, наполненность топливом общего резервуара может быть определена на основе выходного сигнала, полученного от датчика уровня топлива первого отсека, такого как датчик 106 уровня топлива по фиг. 1. При этом уровень наполненности топливом первого отсека могут сравнивать с пороговым значением наполненности топливом.
Согласно одному примеру, пороговое значение наполненности топливом может быть 10% объема общего резервуара. Согласно другому примеру, Thr_fill может составлять 7% от объема общего резервуара. Если определяют, что наполненность топливом общего резервуара (или наполненность топливом первого отсека) не ниже порогового значения наполненности топливом, алгоритм 500 переходит на шаг 506 для поддержания работы двигателя, а также поддержания работы обоих топливоподкачивающих насосов. Алгоритм 500 затем завершается.
С другой стороны, если определяют, что наполненность топливом общего резервуара ниже "Thr_fill, алгоритм 500 переходит на шаг 508 для подачи дополнительного топлива в общий резервуар из одного или обоих из первого отсека и второго отсека топливного бака. В частности, на шаге 510 один или оба из первого струйного насоса и второго струйного насоса работает/работают для подачи дополнительного топлива в общий резервуар. В одном примере, в котором общий резервуар не включает в себя соответствующий датчик уровня топлива, если определяют, что наполненность топливом первого отсека ниже порогового значения наполненности, второй струйный насос 43 может передавать дополнительное топливо в первый отсек из второго отсека. Кроме того, первый струйный насос 45 может затем засасывать топливо в общий резервуар.
На шаге 512 алгоритма 500 проверяют то, увеличилась ли наполненность топливом общего резервуара выше порогового значения наполненности топливом. По существу, уровень топлива может быть измерен датчиком уровня топлива. Если наполненность топливом общего резервуара выше порогового значения наполненности топливом, алгоритм 500 переходит на шаг 514 для отключения одного или обоих из первого струйного насоса и второго струйного насоса. Затем, на шаге 516 алгоритма 500 прекращают подачу дополнительного топлива в общий резервуар и алгоритм завершается.
Следует понимать, что в вариантах осуществления, в которых каждый из струйных насосов непрерывно работает из-за работы топливоподкачивающего насоса (в частности, получая эжектирующий поток от топливоподкачивающих насосов), алгоритм 500 может переходить от шага 504 непосредственно на шаг 518 без выполнения шагов 508-516.
Однако, если наполненность топливом общего резервуара остается ниже Thr_fill, алгоритм 500 переходит на шаг 518 для отключения одного из первого топливоподкачивающего насоса 20 и второго топливоподкачивающего насоса 40. Согласно одному примеру, наполненность топливом общего резервуара может не увеличиваться выше Thr_fill, даже если работают один или оба струйных насоса, если наполненность топливом каждого из первого отсека и второго отсека топливного бака ниже. По существу, алгоритм 700 по фиг. 7А и 7В может быть активирован для определения того, какой из первого топливоподкачивающего насоса 20 и второго топливоподкачивающего насоса 40 требуется отключить. В частности, алгоритм 700 может выбрать топливоподкачивающий насос, подлежащий отключению, на основе того, движется ли транспортное средство по подъему или по спуску, по наклонной поверхности или по поверхности с градиентом. Алгоритм 700 будет раскрыт более подробно ниже.
Затем, на шаге 518 выбранный топливоподкачивающий насос может быть деактивирован. При этом, один из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса может быть остановлен. Точнее говоря, контроллер может послать сигнал сигнал на прекращение подачи электроэнергии к выбранному топливоподкачивающему насосу, и выбранный топливоподкачивающий насос может быть отключен. Другими словами, выбранный топливоподкачивающий насос может более не работать и может не подавать топливо в насос НВ. Однако, оставшийся топливоподкачивающий насос (из двух топливоподкачивающих насосов) поддерживается активным и работающим на шаге 520. В частности, оставшийся топливоподкачивающий насос может продолжать получать электроэнергию. Таким образом, насос НВ получает топливо только из оставшегося активного топливоподкачивающего насоса.
В ответ на деактивацию одного из двух топливоподкачивающих насосов алгоритм 500 регулирует график переключения трансмиссии на шаге 522. По существу, деактивация одного из двух топливоподкачивающих насосов может повлиять на производительность транспортного средства, т.к. снижается расход топлива в двигатель. Соответственно, первый график переключения трансмиссии при работе обоих топливоподкачивающих насосов может быть изменен до другого, второго графика переключения трансмиссии, в ответ на деактивацию одного из топливоподкачивающих насосов. В частности, второй график переключения трансмиссии может использоваться, когда двигатель производит пониженный крутящий момент вследствие сниженного расхода топлива. Согласно одному примеру, трансмиссия может быть переведена на более высокую передачу для снижения частоты вращения двигателя. Путем повышения передачи трансмиссии и снижения частоты вращения двигателя, может снизиться потребность в топливе. В другом примере, вместо регулирования графика переключения трансмиссии, может быть отрегулирован расход топлива (в частности, ограничен). Например, может быть снижен командный расход топлива двигателя.
На шаге 524 алгоритм 500 извещает оператора транспортного средства о том, что уровень топлива ниже, и требуется заправка. Дополнительно, оператор может быть также оповещен о том, что доступная мощность двигателя снижена. Например, может быть активирована индикаторная лампа для оповещения оператора о том, что мощность двигателя снижена, и что для работы двигателя доступна мощность, которая ниже пороговой мощности, в частности, максимальной мощности.
Затем, на шаге 526 алгоритма 500 определяют то, ниже ли давление (в частности, давление топлива) на входе насоса НВ порогового значения давления, Т_Р. Давление на входе насоса НВ может быть измерено и/или оценено датчиком давления, таким как датчик 124 в общем канале 79 по фиг. 1. Пороговое значение давления может быть требуемым давлением, основанным на условиях двигателя. Давление на входе насоса НВ может быть равно выходному давлению оставшегося топливоподкачивающего насоса. Если определяют, что давление на входе насоса НВ выше или равно пороговому значению давления, то оставшийся топливоподкачивающий насос поддерживают активным, и работа двигателя продолжается на шаге 528. Кроме того, на шаге 530 алгоритма 500 включают ранее отключенный топливоподкачивающий насос, если произошла заправка. Ранее отключенный насос может быть включен только в ответ на заправку, возникающую после остановки двигателя ключем зажигания. По существу, событие заправки могут обнаруживать, согласно одному примеру, за счет повышения уровня топлива во втором отсеке и первом отсеке. В другом примере событие заправки могут подтверждать на основе разблокировки замка заливной горловины транспортного средства. Алгоритм 500 затем завершается.
Если на шаге 526 определяют, что давление на входе насоса НВ ниже порогового значения давления, алгоритм 500 переходит на шаг 532 для отключения оставшегося топливоподкачивающего насоса. По существу, оставшийся топливоподкачивающий насос может не производить требуемое давление, в частности, пороговое значение давления, вследствие существенно низкого уровня топлива в общем резервуаре. Согласно одному примеру, топливоподающая трубка оставшегося топливоподкачивающего насоса может не забирать достаточного количества топлива. Согласно другому примеру, топливо в топливном баке может быть по существу исчерпано (в частности, наполненность топливом общего резервуара может быть ниже 5% объема), и топливный бак может быть пустой. Если оставшийся активным топливоподкачивающий насос работает всухую, давление топлива может не производиться, а двигатель может не работать, и сгорание может остановиться. Когда двигатель останавливается до состояния покоя на шаге 532, могут прекратить подачу электроэнергии к оставшемуся активному топливоподкачивающему насосу, и оставшийся активный топливоподкачивающий насос может быть отключен. Алгоритм 500 затем завершается. Следует отметить, что после последующей заправки, каждый из топливоподкачивающих насосов может быть включен.
Таким путем, деградация топливоподкачивающих насосов в топливном баке может снижаться в ситуациях, когда модуль подачи топлива включает в себя по меньшей мере два топливоподкачивающих насоса, расположенных в общем, совместном резервуаре в топливном баке. В других примерах два или более топливоподкачивающих насосов могут быть расположены внутри топливного бака. Путем отключения одного из двух топливоподкачивающих насосов на основе того, что уровень топлива ниже порогового значения наполненности топливом, двигатель может продолжать получать топливо из оставшегося топливоподкачивающего насоса, и тем самым двигатель может продолжать работать, хотя и с пониженной мощностью двигателя (в частности, ниже максимальной). Кроме того, если топливо в топливном баке иссякло, оставшийся топливоподкачивающий насос может просто быть отключен по мере прекращения сгорания в двигателе и работы двигателя вследствие отключения подачи топлива.
Хотя это не показано в алгоритме 500 по фиг. 5, уровни топлива в первом отсеке 70 и втором отсеке 80 могут быть сообщены в контроллер посредством соответствующих датчиков уровня топлива, в дополнении к сигналу уровня топлива общего резервуара, на шаге 504. Если определяют, что наполненности топливом каждого из первого отсека и второго отсека ниже порогового уровня, и наполненность топливом общего резервуара ниже Thr_fill, алгоритм 500 может перейти непосредственно к шагу 518 с шага 504.
На фиг. 6 показан пример алгоритма 600 для отключения одного из двух топливоподкачивающих насосов в топливной системе, такой как топливная система 18 по фиг. 1, на основе скорости насоса и потребления тока. В частности, один из двух топливоподкачивающих насосов может быть отключен, когда потребление тока одного или обоих топливоподкачивающих насосов ниже порогового значения потребления тока. Например, когда наполненность топливом топливного бака снижается ниже порогового значения наполненности топливом, и топливоподкачивающий насос наполнен топливными парами, вместо жидкого топлива, скорость топливоподкачивающего насоса возрастает, что может снизить потребление тока. Таким образом, потребление тока топливоподкачивающих насосов может использоваться как дополнительная мера уровня топлива.
Алгоритм 600 будет раскрыт в отношении примера системы, показанного на фиг. 1, но следует понимать, что аналогичные алгоритмы могут использоваться с другими системами без отклонения от объема настоящего раскрытия. Инструкции для осуществления способа 600, включенные в настоящее раскрытие, могут быть исполнены контроллером, в частности, контроллером 12 по фиг. 1, на основании инструкций, сохраненных в памяти контроллера, и в совокупности с сигналами, получаемыми отдатчиков системы двигателя, таких как датчики, раскрытые выше со ссылкой на фиг. 1. Контроллер может использовать исполнительные механизмы двигателя системы двигателя, в частности, исполнительные механизмы по фиг. 1, для регулирования работы двигателя, в соответствии с алгоритмами, раскрываемыми ниже.
На шаге 602 алгоритма 600 оценивают и/или измеряют параметры работы двигателя, такие как частота вращения двигателя, запрашиваемый крутящий момент, воздушно-топливное отношение, АДК и т.п., а также условия топливной системы, такие как уровни топлива в общем резервуаре, первом отсеке и втором отсеке топливного бака, параметры работы топливоподкачивающего насоса и т.д. На шаге 604 алгоритм 600 контролирует скорость первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса. Согласно одному примеру, скорости насосов могут быть оценены путем контроля потребления тока первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса на шаге 606. Согласно другому примеру, скорости насосов могут быть измерены в лаборатории на основе варьирования напряжения на модуле подачи электропитания (МПЭ), вызванного шумом коммутации мотора постоянного тока (DC).
На шаге 608 алгоритма 600 определяют то, ниже ли потребление тока первого топливоподкачивающего насоса или второго топливоподкачивающего насоса порогового значения потребления тока, Thr_CD. Как было сказано выше, скорость топливоподкачивающего насоса может увеличиваться при снижении уровня топлива. По существу, снижение скорости топливоподкачивающего насоса (в частности, любого топливоподкачивающего насоса) могут определять за счет обнаружения уменьшения потребления тока топливоподкачивающим насосом.
Если потребление тока любым топливоподкачивающим насосом больше или равно пороговому значению потребления тока, алгоритм 600 переходит на шаг 610 для поддержания работы топливоподкачивающего насоса, а также работы двигателя. Алгоритм 600 затем завершается. Альтернативно, если на шаге 608 определяют, что потребление тока первого топливоподкачивающего насоса или второго топливоподкачивающего насоса ниже порогового значения потребления тока, Thr_CD, алгоритм 600 переходит на шаг 612 для отключения одного из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса, расположенных в общем резервуаре. Топливоподкачивающий насос, который не отключают, поддерживают активным. Как и в алгоритме 500, топливоподкачивающий насос, подлежащий отключению, могут определять в алгоритме 700 по фиг. 7А и 7В. Кроме того, на шаге 614 алгоритм 600 продолжается для подачи топлива в насос НВ через топливоподкачивающий насос, который поддерживают активным. Таким образом, двигатель продолжает работать, хоть и с пониженной мощностью и сниженным вырабатываемым крутящим моментом.
В ответ на снижение потока топлива от топливоподкачивающих насосов на шаге 616 алгоритма 600 изменяют график переключения трансмиссии на основе параметров работы двигателя при сниженном расходе топлива (при остановке и отключении одного из двух топливоподкачивающих насосов). Например, трансмиссия может быть переведена на повышенную передачу. Согласно другому примеру, вместо изменения графика трансмиссии, контроллер может выдать команду на снижение расхода топлива. Кроме того, на шаге 618 оператора транспортного средства оповещают о том, что уровень топлива ниже, и выработка крутящего момента двигателя может тем самым быть снижена. Кроме того, на шаге 620 возобновляют работу отключенного топливоподкачивающего насоса после определения того, что топливный бак будет заправлен. По существу, работу отключенного топливоподкачивающего насоса могут возобновить только после выключения двигателя и обнаружения события заправки. Как и в алгоритме 500, могут определять, что событие заправки произошло на основе открытия замка заливной горловины. Согласно другому примеру, событие заправки могут подтверждать, когда уровень топлива в топливном баке (и различных отсеках) выше порогового значения уровня топлива. Алгоритм 600 затем завершается.
При этом потребление тока и скорость топливоподкачивающего насоса могут использоваться для определения того, ниже ли наполненность топливом топливного бака и общего резервуара в топливном баке порогового значения наполненности топливом.
На фиг. 7А и 7В изображен пример алгоритма 700, который определяет то, какой из двух топливоподкачивающих насосов следует отключить, когда определяют, что наполненность топливом общего резервуара топливного бака ниже порогового значения наполненности топливом, Thr_fill. В частности, алгоритм 700 может быть активирован в алгоритме 500 и/или 600 для выбора того, какой топливоподкачивающий насос следует отключить. Алгоритм 700 будет раскрыт в отношении примера системы, показанного на фиг. 1, и примерных схематических иллюстрациях на фиг. 2А, 2В, 3А, 3В, 4А, и 4В. Однако, следует понимать, что аналогичные алгоритмы могут использоваться с другими системами без отклонения от объема настоящего раскрытия. Инструкции для осуществления способа 700, включенные в настоящее раскрытие, могут быть исполнены контроллером, в частности, контроллером 12 по фиг. 1, на основании инструкций, сохраненных в памяти контроллера, и в совокупности с сигналами, получаемыми от датчиков системы двигателя, таких как датчики, раскрытые выше со ссылкой на фиг. 1. Контроллер может использовать исполнительные механизмы двигателя системы двигателя, в частности, исполнительные механизмы по фиг. 1, для регулирования работы двигателя, в соответствии с алгоритмами, раскрываемыми ниже.
На шаге 702 алгоритма 700 определяют то, движется ли транспортное средство, такое как транспортное средство 6 по наклонной поверхности. Например, транспортное средство может двигаться по дороге на подъеме или на спуске. Согласно другому примеру, транспортное средство может двигаться по дороге, которая наклонена в левую сторону транспортного средства. По существу, градиент и/или наклон транспортного средства может быть определен уклономером. Если определяют, что транспортное средство не движется по наклонной поверхности, но движется по относительно ровной поверхности, алгоритм 700 продолжается на шаге 728 для перехода на шаг 730 по фиг. 7В.
Однако, если подтверждают, что транспортное средство движется по наклонной поверхности, алгоритм 700 переходит на шаг 704 для определения того, наклонена ли поверхность в правую сторону относительно транспортного средства. Со ссылкой на фиг. 3В транспортное средство 6 показано на схематической иллюстрации 350 движущимся по поверхности, наклоненной в правую сторону 204 относительно транспортного средства 6. Если да, то алгоритм 700 переходит на шаг 706 для отключения топливоподкачивающего насоса, расположенного у левой стороны общего резервуара.
Если транспортное средство движется по поверхности, наклоненной вправо относительно транспортного средства, топливо в топливном баке (и в общем резервуаре) может сместиться к правой стороне транспортного средства и топливного бака. В частности, топливо в общем резервуаре может переместиться к правой стороне общего резервуара. Таким образом, топливоподкачивающий насос, расположенный у левой стороны общего резервуара, может столкнуться с нехваткой топлива при низкой наполненности топливом и, таким образом, может быть отключен. Другими словами, топливоподкачивающий насос, расположенный в направлении, противоположном направлению наклона, может быть выбран для отключения. Также, на шаге 708 топливоподкачивающий насос, расположенный у правой стороны общего резервуара (и топливного бака) и расположенный ближе к правой стороне транспортного средства, может поддерживаться активным. Точнее говоря, топливоподкачивающий насос, расположенный ближе к направлению наклона, может поддерживаться активным. Алгоритм 700 затем завершается.
Если на шаге 704 определяют, что поверхность, по которой движется транспортное средство, не наклонена к правой стороне транспортного средства, то алгоритм 700 переходит на шаг 710. На шаге 710 алгоритм 700 определяет то, наклонена ли поверхность, по которой движется транспортное средство, в левую сторону транспортного средства. Со ссылкой на фиг. 3А транспортное средство 6 на схематической иллюстрации 300 движется по поверхности, наклоненной в левую сторону 206 транспортного средства 6. Если да, то алгоритм 700 переходит на шаг 712 для отключения топливоподкачивающего насоса, расположенного у правой стороны общего резервуара.
Если транспортное средство движется по поверхности, наклоненной влево относительно транспортного средства, топливо в топливном баке (и в общем резервуаре) может сместиться к левой стороне транспортного средства и левой стороне топливного бака (и левой стороне общего резервуара). Таким образом, топливоподкачивающий насос, расположенный у правой стороны общего резервуара (ближе к правой стороне транспортного средства), может столкнуться с нехваткой топлива при низкой наполненности топливом общего резервуара и, таким образом, может быть отключен. На схематической иллюстрации 300 по фиг. 3А второй топливоподкачивающий насос 40, расположенный у правой стороны 204 транспортного средства 6 (и ближе к правой стороне 222 общего резервуара 26), может столкнуться с нехваткой топлива при смещении уровня топлива к левой стороне 220 общего резервуара 26. Соответственно, второй топливоподкачивающий насос 40 может быть отключен. Другими словами, топливоподкачивающий насос, расположенный в направлении, противоположном направлению наклона, может быть выбран для отключения.
Также, на шаге 714 топливоподкачивающий насос, расположенный у левой стороны общего резервуара (и топливного бака) и расположенный ближе к левой стороне транспортного средства, может поддерживаться активным. На схематической иллюстрации 300 по фиг. 3А первый топливоподкачивающий насос 20, расположенный у левой стороны 206 транспортного средства 6 (и ближе к левой стороне 220 общего резервуара 26), может поддерживаться активным. Точнее говоря, топливоподкачивающий насос, расположенный дальше от направления наклона, может быть отключен контроллером, когда наполненность топливом в резервуаре ниже порогового значения наполненности топливом. Другими словами, топливоподкачивающий насос, расположенный ближе к направлению наклона, может поддерживаться активным. Алгоритм 700 затем завершается.
Если на шаге 710 определяют, что поверхность, по которой движется транспортное средство, не наклонена в левую сторону транспортного средства, алгоритм 700 переходит на шаге 716 для определения того, движется ли транспортное средство по спуску. В частности, могут определять, наклонена ли поверхность в направлении вниз относительно передней части транспортного средства и направления движения транспортного средства. По существу, транспортное средство может спускаться вниз по склону. Со ссылкой на фиг. 4В на схематической иллюстрации 450 транспортное средство 6 движется вниз по склону, наклоненному вниз относительно передней части транспортного средства 6. Если да, алгоритм 700 переходит на шаг 718 для выбора топливоподкачивающего насоса, расположенного у задней части общего резервуара, с целью его отключения. В частности, топливоподкачивающий насос, расположенный ближе к задней части транспортного средства, может быть отключен.
Если транспортное средство движется по поверхности, наклоненной вниз, топливо в общем резервуаре может сместиться к передней части (в частности, передней части 414) общего резервуара. Таким образом, топливоподкачивающий насос, расположенный у задней части общего резервуара, может столкнуться с нехваткой топлива при низкой наполненности топливом и, таким образом, может быть отключен. На схематической иллюстрации 450 по фиг. 4В второй топливоподкачивающий насос 40, расположенный у задней части 412 общего резервуара 26, может столкнуться с нехваткой топлива при смещении уровня топлива к передней части 414 общего резервуара 26. Соответственно, второй топливоподкачивающий насос 40 может быть отключен. Другими словами, топливоподкачивающий насос, расположенный в направлении, противоположном направлению движения транспортного средства вниз по склону, может быть выбран для отключения.
Также, на шаге 720 топливоподкачивающий насос, расположенный у передней части общего резервуара и расположенный ближе к передней части транспортного средства, поддерживается активным. На схематической иллюстрации 450 по фиг. 4В первый топливоподкачивающий насос 20, расположенный у передней части 414 общего резервуара 26, может поддерживаться активным при низких уровнях наполненности, когда транспортное средство движется по спуску. Другими словами, топливоподкачивающий насос, расположенный спереди другого топливоподкачивающего насоса в общем резервуаре (относительно направления движения транспортного средства), когда транспортное средство движется по спуску, может поддерживаться активным. Алгоритм 700 затем завершается.
Если на шаге 716 подтверждают, что поверхность не наклонена вниз, то алгоритм 700 переходит на шаг 722 для определения того, что транспортное средство движется по подъему. Другими словами, транспортное средство может спускаться вниз по склону. В частности, могут определять, что поверхность наклонена в направлении вверх относительно передней части транспортного средства и направления движения транспортного средства. Со ссылкой на фиг. 4В на схематической иллюстрации 400 показано, что транспортное средство 6 движется вверх по склону, наклоненному вверх относительно передней части транспортного средства 6. Затем, на шаге 724 алгоритма 700 отключают топливоподкачивающий насос, расположенный у передней части общего резервуара. В частности, топливоподкачивающий насос, расположенный ближе к передней части транспортного средства, может быть отключен, когда транспортное средство движется по спуску.
Если транспортное средство движется по подъему, топливо в общем резервуаре может скопиться у задней части (в частности, задней части 412) общего резервуара. Таким образом, топливоподкачивающий насос, расположенный у передней части (в частности, передней части 414) общего резервуара, может столкнуться с нехваткой топлива при низкой наполненности топливом. В частности, как раскрыто со ссылкой на фиг. 4А, топливоподкачивающий насос, расположенный у передней части общего резервуара в топливном баке, может быть отключен. На схематической иллюстрации 400 по фиг. 4А первый топливоподкачивающий насос 20, расположенный у передней части 414 общего резервуара 26, может столкнуться с нехваткой топлива при смещении увеличении уровня топлива у задней части 412 общего резервуара 26. Соответственно, первый топливоподкачивающий насос 20 может быть отключен. Другими словами, топливоподкачивающий насос, расположенный впереди другого топливоподкачивающего насоса (в направлении движения транспортного средства) в общем резервуаре при движении транспортного средства ввурх по склону, может быть выбран для отключения.
Также, на шаге 726 топливоподкачивающий насос, расположенный у задней части общего резервуара и расположенный ближе к задней части транспортного средства, поддерживается активным. Т.к. топливоподкачивающий насос, расположенный у задней части общего резервуара, может быть достаточно погружен в топливо, топливоподкачивающий насос у задней части общего резервуара может поддерживаться работающим. Другими словами, топливоподкачивающий насос, расположенный в направлении, противоположном направлению движения транспортного средства вверх по склону, может поддерживаться активным. Алгоритм 700 затем завершается.
На шаге 728, после подтверждения того, что транспортное средство движется достаточно ровной поверхности, алгоритм 700 переходит на шаг 730 алгоритма 700 на фиг. 7В. На шаге 730 алгоритм 700 переходит на шаг 732 алгоритма 700. На шаге 732 алгоритма 700 определяют то, поворачивает ли транспортное средство. Например, транспортное средство может поворачивать, проходя некоторый угол на перекрестке. Согласно другому примеру, транспортное средство может огибать кривую. Датчик положения колеса может определять, поворачивает ли транспортное средство. Альтернативно, датчик угла поворота руля может подтверждать, что транспортное средство движется по кривой. В других примерах может использоваться датчик угловой скорости рыскания. Другие примерные варианты осуществления могут включать в себя различные датчики для обнаружения поворота транспортного средства, без отступления от объема настоящего раскрытия.
Если подтверждают, что транспортное средство не поворачивает, а вместо этого движется по существенно прямой линии, алгоритм 700 переходит на шаг 734 для отключения одного из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса. В частности, на шаге 736 алгоритм 700 случайным образом выбирает один насос из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса с целью его отключения. Затем, на шаге 738 оставшийся топливоподкачивающий насос (в частности, невыбранный топливоподкачивающий насос) поддерживается активным. Например, если первый топливоподкачивающий насос случайным образом выбран для отключения на шаге 736, то второй топливоподкачивающий насос может поддерживаться активным и в работающем состоянии. Другими словами, может быть остановлена подача электроэнергии к первому топливоподкачивающему насосу, а второй топливоподкачивающий насос может продолжать получать электроэнергию. Кроме того, второй топливоподкачивающий насос продолжает подавать топливо в насос НВ, а первый топливоподкачивающий насос не подает топливо в насос НВ. Затем, на шаге 740 алгоритма 700 определяют, ниже ли выходное давление оставшегося активным топливоподкачивающего насоса, чем пороговое значение выходного давления, Thr_OP. Следует отметить, что выходное давление оставшегося активным топливоподкачивающего насоса может быть по существу равно давлению на входе насоса НВ. По существу, датчик давления, датчик 124 в общем канале 79 может измерять выходное давление активного топливоподкачивающего насоса.
Если определяют, что выходное давление оставшегося активным топливоподкачивающего насоса ниже Thr_OP, алгоритм 700 переходит на шаг 744, на котором ранее отключенный топливоподкачивающий насос активируют, а ранее активный топливоподкачивающий насос отключают. В примере, цитируемом выше, в котором второй топливоподкачивающий насос поддерживают активным в то время, как первый топливоподкачивающий насос отключают путем случайного выбора, если выходное давление второго топливоподкачивающего насоса ниже, чем Thr_OP, то первый топливоподкачивающий насос может быть активирован путем восстановления подачи электроэнергии к первому топливоподкачивающему насосу. Кроме того, второй топливоподкачивающий насос деактивируют и выключают путем прекращения подачи электроэнергии к второму топливоподкачивающему насосу. Алгоритм 700 затем завершается.
Однако, если подтверждают, что выходное давление оставшегося активным топливоподкачивающего насоса не ниже Thr_OP, алгоритм 700 переходит на шаг 742, для поддержания работы оставшегося активным топливоподкачивающего насоса. При этом ранее отключенный топливоподкачивающий насос (на шаге 734) может остаться деактивированным и отключенным. Таким образом, в примере, в котором второй топливоподкачивающий насос поддерживают активным в то время, как первый топливоподкачивающий насос отключают путем случайного выбора, если выходное давление второго топливоподкачивающего насоса не ниже, чем Thr_OP, то второй топливоподкачивающий насос может поддерживаться работающим и может получать электроэнергию, а первый топливоподкачивающий насос может оставаться неактивным и отключенным. Алгоритм 700 затем завершается.
Таким образом, примерное представление может включать в себя способ для топливной системы транспортного средства, содержащий шаги, на которых подают топливо из общего резервуара через первый топливоподкачивающий насос и второй топливоподкачивающий насос, и в ответ на то, что наполненность топливом в общем резервуаре ниже порогового значения, отключают первый топливоподкачивающий насос, и подают топливо только через второй топливоподкачивающий насос. Способ может также включать в себя шаг, на котором, если выходное давление второго топливоподкачивающего насоса ниже порогового значения выходного давления, включают первый топливоподкачивающий насос и отключают второй топливоподкачивающий насос.
На шаге 732, если определяют, что транспортное средство поворачивает или движется в кривой, алгоритм 700 переходит на шаг 746 для определения того, поворачивает ли транспортное средство направо. Например, рулевое колесо транспортного средства может быть повернуто оператором в направлении по часовой стрелке для направления колес транспортного средства в правом повороте. Если да, то алгоритм 700 переходит на шаг 748 для отключения топливоподкачивающего насоса, расположенного у правой стороны общего резервуара. На фиг. 2А на схематической иллюстрации 200 показано, что транспортное средство 6 поворачивает направо, при этом второй топливоподкачивающий насос 40, расположенный у правой стороны 222 общего резервуара 26, может быть отключен, когда определяют, что наполненность топливом общего резервуара (и топливного бака) ниже "Thr_fill. Как объяснялось ранее, когда транспортное средство делает правый поворот, топливо в общем резервуаре перемещается к левой стороне общего резервуара. Соответственно, топливоподкачивающий насос, расположенный у правой стороне общего резервуара, может деградировать из-за того, что уровень топлива у правой стороны общего резервуара становится значительно ниже. Таким образом, топливоподкачивающий насос, расположенный близко от направления, в котором поворачивает транспортное средство (в частности, направо), может быть выбран для отключения.
Также, на шаге 750 топливоподкачивающий насос, расположенный у левой стороны общего резервуара, поддерживается активным и работающим. Точнее говоря, топливоподкачивающий насос, расположенный дальше от направления, в котором поворачивает транспортное средство, может поддерживаться активным. Кроме того, выбор топливоподкачивающего насоса, подлежащего отключению, может быть основан на его близости к направлению, в котором поворачивает транспортное средство. Алгоритм 700 затем завершается.
Если, однако, на шаге 746 определяют, что транспортное средство не поворачивает направо, алгоритм 700 переходит на шаг 752 для определения того, что транспортное средство поворачивает налево. Согласно одному примеру, рулевое колесо транспортного средства может быть повернуто в направлении против часовой стрелки оператором для обеспечения возможности поворота транспортного средства в направлении налево. Транспортное средство может также двигаться по кривой, изгибающейся влево относительно транспортного средства. Затем, на шаге 754 алгоритм 700 выбирает топливоподкачивающий насос, расположенный слева общего резервуара, для отключения. На фиг. 2В на схематической иллюстрации 250 показано, что транспортное средство 6 поворачивает налево, при этом первый топливоподкачивающий насос 20, расположенный у левой стороны 220 общего резервуара 26, может быть отключен, когда определяют, что наполненность топливом общего резервуара (и топливного бака) ниже Thr_fill. Как объяснялось ранее со ссылкой на фиг. 2В, когда транспортное средство делает левый поворот, топливо в общем резервуаре перемещается к правой стороне общего резервуара. Соответственно, топливоподкачивающий насос, расположенный у правой стороны общего резервуара, может быть погружен в достаточное количество топлива, а топливоподкачивающий насос, расположенный у левой стороны, может не быть погружен в адекватное количество топлива. В частности, если топливоподкачивающий насос на левой стороне общего резервуара продолжает работать, когда транспортное средство поворачивает налево (при пониженной наполненности топливом), он может столкнуться с проблемой нехватки топлива. Соответственно, топливоподкачивающий насос, расположенный у левой стороны общего резервуара (и ближе к левой стороне 206 транспортного средства 6), может быть отключен контроллером в ответ на то, что наполненность топливом общего резервуара ниже Thr_fill. Таким образом, топливоподкачивающий насос, расположенный близко к направлению (в частности, налево), в котором поворачивает транспортное средство, может быть выбран для отключения.
Также, на шаге 756 топливоподкачивающий насос, расположенный у правой стороны общего резервуара, поддерживается активным и работающим. Точнее говоря, топливоподкачивающий насос, расположенный дальше (или напротив) от направления, в котором поворачивает транспортное средство, может поддерживаться активным. Кроме того, выбор топливоподкачивающего насоса, подлежащего отключению, может быть основан на его близости к направлению, в котором поворачивает транспортное средство. Таким образом, если транспортное средство поворачивает налево, топливоподкачивающий насос, расположенный ближе всего к левой стороне общего резервуара, может быть отключен. С другой стороны, если транспортное средство поворачивает направо, топливоподкачивающий насос, расположенный ближе к правой стороне общего резервуара, может быть выбран для отключения. Алгоритм 700 затем завершается.
Таким образом, пример способа для топливной системы транспортного средства может содержать шаги, на которых подают топливо из общего резервуара через первый топливоподкачивающий насос и второй топливоподкачивающий насос, и в ответ на то, что наполненность топливом общего резервуара ниже порогового значения, отключают один из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса, и подают топливо только через оставшийся топливоподкачивающий насос. В предшествующем примере способ может дополнительно или опционально содержать шаги, на которых, если выходное давление оставшегося топливоподкачивающего насоса ниже порогового значения выходного давления, включают ранее выключенный один из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса и отключают оставшийся топливоподкачивающий насос. В любом из предшествующих примеров топливо, подаваемое из общего резервуара через первый топливоподкачивающий насос и через второй топливоподкачивающий насос, могут дополнительно или опционально нагнетать на вход насоса непосредственного впрыска. В любом из предшествующих примеров насос непосредственного впрыска может дополнительно или опционально подавать топливо в одну или более форсунок непосредственного впрыска, при этом каждая форсунка непосредственного впрыска подает топливо по меньшей мере в один цилиндр двигателя. В любом из предшествующих примеров способ может дополнительно или опционально содержать шаг, на котором в ответ на то, что давление на входе насоса непосредственного впрыска ниже порогового значения давления, отключают оставшийся топливоподкачивающий насос и прекращают подачу топлива в насос непосредственного впрыска. В любом из предшествующих примеров способ может дополнительно или опционально содержать шаг, на котором регулируют график переключения трансмиссии в ответ на отключение одного из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса. В любом из предшествующих примеров общий резервуар может дополнительно или опционально быть расположен внутри топливного бака, и при этом общий резервуар наполняют топливом из топливного бака через один или более струйных насосов. Как показано на фиг. 1, общий резервуар 26 расположен внутри топливного бака 160, в частности, внутри первого отсека 78 топливного бака 160. В любом из предшествующих примеров отключение одного из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса может дополнительно или опционально включать в себя шаг, на котором выбирают один из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса на основе того, поворачивает ли транспортное средство в конкретном направлении, при этом выбор дополнительно основан на близости одного из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса к конкретному направлению внутри общего резервуара. В любом из предшествующих примеров отключение одного из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса может дополнительно или опционально включать в себя шаг, на котором выбирают один из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса на основе того, движется ли транспортное средство по наклонной поверхности.
На фиг. 8 показан пример карты 800, иллюстрирующей регулировки работы топливоподкачивающего насоса в примере топливной системы двигателя, таких как система 100 двигателя и топливная система 18 по фиг. 1, включенная в состав транспортного средства, в ответ на то, что наполненность топливом ниже порогового значения. По существу, карта 800 будет раскрыта в отношении системы, показанной на фиг. 1. Карта 800 изображает состояние двигателя на графике 802, наполненность топливом общего резервуара, такого как общий резервуар 26 по фиг. 1, на графике 804, состояние первого топливоподкачивающего насоса (1-й топливоподкачивающий насос) на графике 806, состояние второго топливоподкачивающего насоса (2-й топливоподкачивающий насос) на графике 808, потребление тока первого топливоподкачивающего насоса на графике 810 и потребление тока второго топливоподкачивающего насоса на графике 812. Линия 805 отображает пороговое значение наполненности топливом, Thr_fill, линия 811 отображает пороговое значение потребления тока для первого топливоподкачивающего насоса, а линия 813 отображает пороговое значение потребления тока для второго топливоподкачивающего насоса. По существу, пороговое значение потребления тока для первого топливоподкачивающего насоса может быть тем же самым, что и пороговое значение потребления тока для второго топливоподкачивающего насоса, хотя они и показаны двумя отдельными линиями. Например, пороговое значение потребления тока для каждого из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса может быть равно Thr_CD по фиг. 6. Все графики показаны в зависимости от времени, отложенного по оси х. Кроме того, время увеличивается слева направо по оси х. Следует заметить, что элементы, показанные в одинаковый момент времени на графике, например, в момент времени t1, происходят одновременно.
Состояние двигателя может изменяться между «ВКЛ» и «ВЫКЛ», при этом «ВКЛ» означает, что двигатель активирован и производит сжигание топлива, а «ВЫКЛ» означает, что двигатель отключен и находится в состоянии покоя. Аналогично, состояние любого топливоподкачивающего насоса может изменяться между «ВКЛ» и «ВЫКЛ», при этом «ВКЛ» обозначает состояние, при котором соответствующий топливоподкачивающий насос активирован и подает топливо в насос НВ. По существу, при состоянии «ВКЛ» соответствующий топливоподкачивающий насос может получать электроэнергию. Кроме того, когда состояние топливоподкачивающего насоса «ВЫКЛ», топливоподкачивающий насос может быть деактивирован и отключен. При этом топливоподкачивающий насос может не получать электроэнергию и может не качать топливо из общего резервуара в насос НВ.
Между t0 и t1 двигатель транспортного средства может быть в состоянии «ВКЛ» так, что он активирован и осуществляет сжигание топлива. Например, транспортное средство может двигаться по улицам города под управлением оператора. Кроме того, каждый из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса может быть также включен и может подавать топливо в насос НВ. Т.к. каждый из топливоподкачивающих насосов включен, потребление тока соответствующих топливоподкачивающих насосов может быть повышенным. Когда двигатель работает и сжигает топливо, уровень топлива в общем резервуаре снижается между t0 и t1.
В момент времени t1 двигатель может быть отключен до состояния покоя. Например, оператор может остановить транспортное средство в первом пункте назначения и отключить двигатель. Соответственно, подача электроэнергии к каждому из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса может быть одновременно прекращена, и каждый из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса может находится в состоянии «ВЫКЛ». Таким образом, потребление тока каждого из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса может снизиться (до нулевого потребления тока, соответствующего оси х) в момент t1. Кроме того, между t1 и t2, когда двигатель находится в состоянии «ВЫКЛ», наполненность топливом общего резервуара может оставаться той же, что и в момент t1, т.к. топливо не выкачивается для сжигания в двигателе. Таким образом, при первом условии, каждый из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса может быть деактивирован и отключен одновременно. Первое условие может включать в себя остановку двигателя до состояния покоя.
В момент t2 двигатель может быть активирован при условии его включения. Таким образом, в момент t2 двигатель может быть в состоянии «ВКЛ» и может сжигать топливо. Например, оператор может инициировать запуск двигателя и может начать вождение транспортного средства снова. Соответственно, в момент t2 наполненность топливом общего резервуара начинает уменьшаться, когда двигатель начинает сжигать топливо. В то же самое время, когда двигатель активируют в момент t2, первый топливоподкачивающий насос и второй топливоподкачивающий насос могут быть одновременно запущены так, что каждый из насосов, первый топливоподкачивающий насос и второй топливоподкачивающий насос, начинает перекачивать топливо в насос НВ, и за счет этого в двигатель для сжигания. По существу, в момент t2 первый топливоподкачивающий насос и второй топливоподкачивающий насос начинают потреблять электроэнергию, а потребление тока каждого из первого топливоподкачивающего насоса возрастает.
В момент t3 наполненность топливом общего резервуара снижается ниже порогового значения наполненности топливом (линия 805). В ответ на падение наполненности топливом ниже "Thr_fill (линия 805), один из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса может быть отключен. В изображенном примере первый топливоподкачивающий насос деактивируют в ответ на то, что наполненность топливом ниже линии 805. Например, первый топливоподкачивающий насос может быть выбран для деактивации в случайном порядке. Согласно другому примеру, со ссылкой на фиг. 2В, могут определять, что транспортное средство поворачивает налево, и первый топливоподкачивающий насос 20 деактивируют, когда уровень топлива уменьшается у левой стороны общего резервуара. Следует понимать, что в альтернативном примере второй топливоподкачивающий насос может быть выбран для деактивации в момент t3, а первый топливоподкачивающий насос поддерживают активным.
Согласно другому примеру, потребление тока первого топливоподкачивающего насоса снижается ниже соответствующего порогового значения потребления тока (линия 811) в момент t3. Как показано на фиг. 8, потребление тока первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса снижается между t2 и t3. Например, из-за пониженной наполненности топливом общего резервуара, первый топливоподкачивающий насос и второй топливоподкачивающий насос могут ускорится, т.к. вместе с жидким топливом засасываются топливные пары. Увеличение скоростей первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса может быть выявлено соответствующим снижением потребления тока. Т.к. потребления тока первого топливоподкачивающего насоса снижается до порогового значения потребления тока в момент t3, первый топливоподкачивающий насос может быть отключен.
Таким образом, согласно примерному представлению, способ для топливной двигательной системы может содержать шаги, на которых подают топливо из общего резервуара в насос непосредственного впрыска через первый топливоподкачивающий насос и второй топливоподкачивающий насос, и в ответ на то, что потребление тока первого топливоподкачивающего насоса ниже порогового значения потребления тока, отключают первый топливоподкачивающий насос, и подают топливо только через второй топливоподкачивающий насос.
Кроме того, в момент t3 второй топливоподкачивающий насос могут поддерживать активным и в состоянии «ВКЛ» (график 808) для подачи топлива в насос НВ и двигатель. Таким образом, двигатель может продолжать работать даже после отключения первого топливоподкачивающего насоса. Кроме того, т.к. двигатель продолжает работать между t3 и t4, наполненность топливом может продолжать уменьшаться, но с меньшей скоростью. При отключении первого топливоподкачивающего насоса потребление тока первого топливоподкачивающего насоса резко снижается (в частности, до нулевого потребления тока), в то время как потребление тока второго топливоподкачивающего насоса может незначительно увеличиться, как показано на графике 812 между t3 и t4. Таким образом, при втором условии первый топливоподкачивающий насос может быть деактивирован при продолжении подачи топлива в двигатель НВ через второй топливоподкачивающий насос. Второе условие может включать в себя то, что наполненность топливом общего резервуара снижается ниже порогового значения наполненности топливом, при этом двигатель не отключен. Согласно альтернативному примеру, второе условие может включать в себя то, что потребление тока первым топливоподкачивающим насосом или вторым топливоподкачивающим насосом ниже порогового значения потребления тока и то, что двигатель не остановлен.
В момент t4 двигатель может быть остановлен до состояния покоя оператором, инициирующим условие отключения, и в результате этого второй топливоподкачивающий насос также деактивируется из-за недостатка подачи электроэнергии. Например, двигатель может быть отключен до состояния покоя для заправки. Событие заправки может возникнуть между t4 и t5, и топливный бак может быть наполнен. В момент t5 происходит запуск двигателя, и каждый из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса активируют (графики 806 и 808). Таким образом, в ответ на событие заправки, ранее отключенный топливоподкачивающий насос может быть активирован в дополнении к запуску ранее активного топливоподкачивающего насоса. После активации оба топливоподкачивающих насоса, струйные насосы внутри общего резервуара могут работать для наполнения общего резервуара топливом. Соответственно, наполненность топливом общего резервуара увеличивается в момент t5 и сразу же после него. Как только наполненность топливом общего резервуара достигнет требуемого уровня, струйные насосы могут быть деактивированы, и наполненность топливом начинает уменьшаться по мере подачи топлива в двигатель для сжигания (график 804). Когда два топливоподкачивающих насоса запущены в момент t5, потребление тока каждого из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса может быть выше, как показано.
Пример системы транспортного средства может содержать двигатель, трансмиссию, топливный бак, содержащий резервуар (такой как общий резервуар 26 по фиг. 1), при этом резервуар расположен в отсеке (таком как первый отсек 78 топливного бака 160 на фиг. 1) топливного бака, датчик уровня топлива в резервуаре, выполненный с возможностью измерения уровня топлива внутри резервуара, первый топливоподкачивающий насос и второй топливоподкачивающий насос, расположенные внутри резервуара, при этом первый топливоподкачивающий насос и второй топливоподкачивающий насос выполнены с электроприводом и выполнены с возможностью перекачки топлива из резервуара, насос непосредственного впрыска, выполненный с возможностью получения топлива из первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса.
В предшествующем примере пример системы транспортного средства может дополнительно или опционально также включать в себя контроллер с машиночитаемыми инструкциями, хранимыми в долговременной памяти, для при первом условии отключения первого топливоподкачивающего насоса и второго топливоподкачивающего насоса одновременно; и прекращения подачи топлива в насос непосредственного впрыска. В любом из всех предшествующих примеров контроллер может дополнительно или опционально включать в себя инструкции для того, чтобы при втором условии отключать первый топливоподкачивающий насос и продолжать подачу топлива в насос непосредственного впрыска. В любом из всех предшествующих примеров первое условие может дополнительно или опционально включать в себя остановку двигателя до состояния покоя, а второе условие может дополнительно или опционально включать в себя то, что уровень топлива в резервуаре ниже порогового значения наполненности и то, что двигатель не остановлен. По существу, при втором условии двигатель может продолжать работать. В любом из всех предшествующих примеров первое условие может дополнительно или опционально включать в себя остановку двигателя до состояния покоя, а второе условие может дополнительно или опционально включать в себя то, что потребление тока первого топливоподкачивающего насоса или второго топливоподкачивающего насоса ниже порогового значения тока, а двигатель не остановлен. В любом из всех предшествующих примеров контроллер может дополнительно или опционально содержать дополнительные инструкции для поддержания включенным второго топливоподкачивающего насоса во время второго условия, с целью продолжения подачи топлива в насос непосредственного впрыска. В любом из всех предшествующих примеров контроллер может дополнительно или опционально содержать дополнительные инструкции для регулирования графика переключения трансмиссии во время второго условия в ответ на отключение первого топливоподкачивающего насоса. График переключения трансмиссии может быть изменен на основе того, что после отключения первого топливоподкачивающего насоса двигатель вырабатывает пониженный крутящий момент.
На фиг. 9А представлено схематическое изображение двигательной системы 900, включенной в состав системы 6 транспортного средства по фиг. 1. По существу, двигательная система 900 включает в себя некоторые компоненты, ранее раскрытые на фиг. 1. Соответственно, эти аналогичные компоненты пронумерованы аналогичным образом, как и на фиг. 1 и не будет описываться повторно. Кроме того, адсорбер 22 и связанные с ним компоненты не представлены на фиг. 9А с целью упрощения.
Двигательная система 900 включает в себя двухтопливный двигатель 910 с множеством цилиндров 30, которые могут снабжаться одним или более топливами. По существу, двигательная система 900 может быть также многотопливной системой, в которой цилиндры 30 снабжаются одним или более из множества видов топлива. Топливная система 918 может включать в себя один или более топливных баков. В изображенном примере топливная система 918 является многотопливной системой, включающей в себя первый топливный бак 962, выполненный с возможностью хранения первого топлива, имеющего первые химические и физические свойства. Топливная система 918 также включает в себя второй топливный бак 960, выполненный с возможностью хранения второго топлива, имеющего вторые химические и физические свойства. Топливные баки 962 и 960 могут хранить множество видов топлива и топливных смесей. В изображенном примере первое топливо, хранимое в первом топливном баке 962 может быть первым газообразным топливом, таким как сжатый природный газ (СПГ). Согласно другому примеру, первое газообразное топливо может быть сжиженным нефтяным газом (СНГ). Второе топливо, хранимое во втором топливном баке 960 в изображенном примере может быть вторым жидким топливом, таким как бензин. Альтернативно, второе жидкое топливо может также представлять собой топливо в диапазоне концентраций спирта, различные бензино-спиртовые топливные смеси (в частности, Е10, Е85), а также их комбинацию.
Первый топливный бак 962 может хранить первое газообразное топливо под давлением и, таким образом, может не содержать насоса. Первый топливный бак 962 может быть соединен по текучей среде с регулятором 976 давления и соленоидным клапаном 964 по ходу топливной магистрали 982 для обеспечения подачи под фиксированным низким давлением первого газообразного топлива в топливную форсунку 933. Выходной клапан 925 бака (в частности, обратный клапан) может быть расположен между первым топливным баком 962 и регулятором 976 давления для обеспечения правильного расхода топлива из первого топливного бака. Датчик давления выходной магистрали бака (или просто датчик 963 давления) может быть соединен с топливной магистралью 982 между регулятором 976 давления и выходным клапаном 925 бака (в частности, выше по потоку от регулятора 976 давления и ниже по потоку от выходного клапана 925 бака) для обеспечения оценки давления топлива перед регуляцией давления посредством регулятора 976 давления. Согласно одному примеру, датчик 963 давления может обеспечивать оценку входного давления топлива на стороне высокого давления регулятора 976 давления.
Топливо может подаваться из первого топливного бака 962 в топливную форсунку 933 двухтопливного двигателя 910 через топливную магистраль 982. В частности, топливо из первого топливного бака 962 может подаваться в первую топливную рампу 978, а через нее подаваться в топливную форсунку 933. Топливная форсунка 933 показана как форсунка распределенного впрыска, выполненная с возможностью подачи первого газообразного топлива во впускной коллектор 44 выше по потоку от цилиндра 30. Датчик 957 давления в топливной рампе может быть соединен с первой топливной рампой 978 для контроля давления в топливной рампе (ДТР) для первой топливной рампе 978. По существу, низкое ДТР может указывать на то, что первое газообразное топливо в первом топливном баке 962 израсходовано.
Второй топливный бак 960 может включать в себя насос 920 низкого давления (также называемый топливоподкачивающим насосом 920), расположенный во втором топливном баке 960, погруженный во второе топливо 932. Датчик 908 уровня топлива размещен во втором топливном баке 960 для измерения уровня топлива во втором топливном баке и обеспечения показания уровня наполненности топливом в контроллер 12. Топливоподкачивающий насос 920 может повышать давление второго жидкого топлива перед подачей второго жидкого топлива в примерную топливную форсунку 934, соединенную с двухтопливным двигателем 910. Топливная форсунка 934 также выполнена с возможностью подачи второго жидкого топлива во впускной коллектор 44 (в качестве распределенного впрыска) выше по потоку от цилиндров 30. Таким образом, каждое топливо может быть подано в двухтопливный двигатель 910 через различную и отдельную топливную форсунку (и через раздельные и различные топливные магистрали и компоненты). В частности, первое газообразное топливо может быть введено во впускной коллектор 44 через топливную форсунку 933, а второе жидкое топливо может быть впрыснуто во впускной коллектор 44 через топливную форсунку 934. Кроме того, в изображенном примере по фиг. 9А каждая из топливных форсунок является форсункой распределенного впрыска. Могут быть обеспечены дополнительные форсунки распределенного впрыска для подачи первого газообразного топлива и второго жидкого топлива в двухтопливный двигатель 910, ходя это не показано на фиг. 9А.
Топливная форсунка 934 может получать второе жидкое топливо через вторую топливную рампу 974, соединенную по текучей среде с топливной магистралью. Обратный клапан 923 может быть расположен между второй топливной рампой 974 и топливоподкачивающим насосом 920 для разрешения потока текучей среды из топливоподкачивающего насоса 920 во вторую топливную рампу 974 и блокирования потока текучей среды из второй топливной рампы 974 в топливоподкачивающий насос 920. Кроме того, датчик 924 давления может быть соединен с топливной магистралью 972 между обратным клапаном 923 и второй топливной рампой 974 для измерения давления топлива, подаваемого во вторую топливную рампу 974. Согласно одному примеру, датчик 924 давления может также обеспечивать сигнал давления в топливной рампе для второй топливной рампы 974.
На фиг. 9В изображена двигательная система 970, соединенная с топливной системой 928 в другом варианте осуществления транспортного средства 6. По существу, многие компоненты на фиг. 9В аналогичны компонентам, показанным на фиг. 9А. Эти аналогичные компоненты пронумерованы аналогичным образом, как и на фиг. 9А и не будет описываться повторно. Одно из основных отличий между двигательной системой 970 и топливной системой 928 по фиг. 9В и двигательной системой 900 и топливной системой 918 по фиг. 9А заключается в том, что топливные форсунка, подающие топливо в двухтопливный двигатель 915 двигательной системы 970 являются форсунками непосредственного впрыска, а не форсунками распределенного впрыска, как на фиг. 9А. Следует отметить, что двигательная система 900 и двигательная система 970 соединены с возможностью связи с системой 14 управления с контроллером 12, аналогично двигательной системе 100 по фиг. 1.
Соответственно, первое газообразное топливо может быть доставлено из первого топливного бака 960 в форсунку 968 непосредственного впрыска через топливную рампу 956 непосредственного впрыска. Первое газообразное топливо может быть доставлено по топливной магистрали 986 за обратный клапан 925 в регулятор 984 давления. Регулятор 984 давления может регулировать давление первого газообразного топлива и в сочетании с соленоидным клапаном 964 может доставлять первое газообразное топливо с высоким давлением и постоянным расходом в форсунку 968 непосредственного впрыска. По существу, датчик 957 ДТР, соединенный с топливной рампой 956 непосредственного впрыска, может оценивать ДТР в топливной рампе 956 непосредственного впрыска.
Кроме того, двигательная система 970 также включает в себя насос непосредственного впрыска для подачи второго жидкого топлива в форсунку непосредственного впрыска под высоким давлением. Соответственно, второе жидкое топливо 932 может быть доставлено из топливоподкачивающего насоса 920 в насос 950 непосредственного впрыска (НВ) по каналу 979. Датчик 936 давления измеряет давление топлива в канале 979. По существу, датчик 936 давления может оценивать давление топлива на входе насоса НВ. Обратный клапан 923 в канале 979 может разрешать поток топлива по каналу 979 в направлении к насосу 950 НВ и может блокировать поток топлива из насоса 950 НВ к топливоподкачивающему насосу 920. Давление топлива, доставляемого на вход насоса 950 НВ, может быть увеличено до высокого давления (относительно выходного давления топливоподкачивающего насоса 920) насосом НВ, и топливо может быть доставлено в форсунку 966 непосредственного впрыска через топливную магистраль 954 и топливную рампу 952 непосредственного впрыска. Датчик 937 давления может контролировать давление в топливной рампе 952 непосредственного впрыска. Насос 950 НВ, как и насос 50 НВ по фиг. 1, является насосом с приводом от двигатель, тогда как топливоподкачивающий насос 920 оснащен электроприводом. Как показано на фиг. 9 В, насос 950 НВ может быть соединен с двухтопливным двигателем 915 через соединение 946.
Следует отметить, что каждый из множества цилиндров 30 двухтопливного двигателя 915 может снабжаться топливом посредством соответствующих форсунок непосредственного впрыска, хотя это конкретно не показано на фиг. 9 В. Кроме того, первое газообразное топливо и второе жидкое топливо подаются в каждый цилиндр двухтопливного двигателя 915 через различные и отдельные форсунки. В альтернативных примерах двухтопливные двигатели могут получать первое газообразное топливо в качестве распределенных впрысков, а второе жидкое топливо - в качестве непосредственных впрысков. В других примерах двухтопливные двигатели могут получать первое газообразное топливо в качестве непосредственных впрысков, а второе жидкое топливо - в качестве распределенных впрысков.
Двухтопливные двигатели 910 и 915 могут работать с одним топливом или с обоими топливами на основе рабочих условий. Согласно одному примеру, двухтопливный двигатель может снабжаться только первым газообразным топливом, а в другом примере двухтопливный двигатель может снабжаться только вторым жидким топливом. Согласно другому примеру, двухтопливный двигатель может снабжаться комбинацией первого газообразного топлива и второго жидкого топлива. При работе двигателя с обоими топливами (в частности, когда оба топлива доставляются в двухтопливный двигатель в одно и то же время), если наполненность вторым жидким топливом снижается ниже порогового значения наполненности, топливоподкачивающий насос, расположенный во втором топливном баке (в частности, топливоподкачивающий насос 920) может испытывать деградацию из-за нехватки топлива. С целью снижения такой деградации топливоподкачивающего насоса контроллер двухтопливного двигателя может отключить топливоподкачивающий насос в ответ на то, что наполненность топливом второго топливного бака снижается ниже порогового значения наполненности. Следует понимать, что пороговое значение наполненности для второго жидкого топлива в топливных системах 918 и 928 может быть различным и неодинаковым пороговому значению наполненности топливом, Thr_fill топливной системы 18 по фиг. 1.
На фиг. 10А и 10В показан пример алгоритма 1000 для управления работой топливоподкачивающего насоса, когда уровни наполненности топливом для второго жидкого топлива ниже порогового значения наполненности. В частности, топливоподкачивающий насос, повышающий давление второго жидкого топлива, может быть деактивирован и отключен в примере двигательной системы 900, тогда как в примере двигательной системы 970 топливоподкачивающий насос может работать только для смазки насоса НВ. В частности, насос НВ может работать в механическом режиме, в котором топливо не подается под высоким давлением в топливную рампу непосредственного впрыска. По существу, алгоритм 1000 раскрыт в предположении, что второе жидкое топливо является бензином, находящимся в баке для бензина. Другие примеры могут включать в себя жидкие топлива, отличные от бензина без отступления от объема данного раскрытия.
Алгоритм 1000 будет раскрыт в отношении каждого из примеров двигательных систем 900 и 970 по фиг. 9А и 9В соответственно. Однако, следует понимать, что аналогичные алгоритмы могут использоваться с другими системами без отклонения от объема настоящего раскрытия. Инструкции для осуществления алгоритма 1000, включенные в настоящее раскрытие, могут быть исполнены контроллером, в частности, контроллером 12 по фиг. 9А и 9В, на основании инструкций, сохраненных в памяти контроллера, и в совокупности с сигналами, получаемыми от датчиков двигательной системы, таких как датчики, раскрытые выше со ссылкой на фиг. 9А и 9В. Контроллер может использовать исполнительные механизмы двигателя двигательной системы, в частности, исполнительные механизмы по фиг. 9А и 9В, для регулирования работы двигателя, в соответствии с алгоритмами, раскрываемыми ниже.
На шаге 1002 рабочие условия двигателя оценивают и/или измеряют. Например, условия двигателя могут представлять собой частоту вращения двигателя, нагрузку двигателя, воздушно-топливное отношение, МРВ, АДК и т.п. В дополнении к условиям двигателя, алгоритм 1000 также оценивает и/или измеряет условия топливной системы, такие как наполненности топливом для каждого топлива (в частности, наполненность топливом для первого газообразного топлива, наполненность топливом для второго жидкого топлива), давление в топливной рампе для каждого топлива и т.п. Затем, на шаге 1004 алгоритма 1000 определяют то, сжигает ли двухтопливный двигатель оба топлива в одно и то же время. Например, двухтопливный двигатель может получать подачу каждого топлива в каждый цилиндр для сжигания одновременно посредством отдельных топливных форсунок. Если подтверждают, что двухтопливный двигатель использует оба топлива вместе, алгоритм 1000 переходит на шаг 1008, если второе жидкое топливо, в частности, бензин, впрыскивают посредством распределенного впрыска. Например, двухтопливный двигатель может включать в себя форсунки распределенного впрыска для подачи второго жидкого топлива во впускной коллектор выше по потоку от каждого цилиндры, как показано на фиг. 9А. Как раскрыто со ссылкой на фиг. 9А, когда второе жидкое топливо впрыскивают распределенным впрыском в двухтопливный двигатель 910, давление второго жидкого топлива поддерживают только топливоподкачивающим насосом. С другой стороны, если второе жидкое топливо впрыскивают непосредственным впрыском например, двухтопливный двигатель соединен с насосом НВ), алгоритм 1000 переходит на шаг 1020, который будет раскрыт ниже.
В варианте осуществления двухтопливного двигателя, который не включает в себя насос НВ, в частности, вариант осуществления по фиг. 9А, алгоритм 1000 переходит на шаг 1008 для подтверждения того, ниже ли наполненность топливом второго топливного бака (в частности, бака для бензина) порогового значения наполненности, T_Fill_1. Как отмечалось ранее, пороговое значение наполненности для топливной системы, соединенной с двухтопливным двигателем 910 по фиг. 9А, может отличаться от порогового значения наполненности топливом топливной системы с двумя топливоподкачивающими насосами. Например, T_Fill_1 может быть равно 10% от объема второго топливного бака. Согласно иному примеру, пороговое значение наполненности может быть равно 5%. Альтернативно, пороговое значение наполненности для топливной системы, соединенной с двухтопливным двигателем 910 по фиг. 9А, может быть равно пороговому значению наполненности топливом топливной системы по фиг. 1.
Если уровень топлива в баке для бензина равен или выше порогового значения наполненности, T_Fill_1, алгоритм 1000 переходит на шаг 1012 для определения того, ниже ли давление в топливной рампе, содержащей бензин, порогового давления в топливной рампе, T_FRP. Пороговое давление в топливной рампе может быть требуемым давлением в топливной рампе для работы двигателя. Альтернативно, алгоритм может определять то, не достигло ли давление в топливной рампе, содержащей бензин, требуемого давления в топливной рампе. При этом топливоподкачивающий насос может не повышать давление топлива достаточно из-за падения наполненности топливом бака для бензина. Если да, алгоритм 1000 переходит на шаг 1014 для отключения топливоподкачивающего насоса в баке для бензина. Если нет, алгоритм 1000 переходит на шаг 1022 для поддержания работы топливоподкачивающего насоса на основе существующих условий двигателя. Алгоритм 1000 затем завершается.
По существу, шаг 1008 в алгоритме 1000 может быть опциональным, и алгоритм 1000 может переходить от шага 1006 на шаг 1012 вместо определения уровня наполненности топливом на шаге 1008. Однако, путем выполнения проверки уровня наполненности топливом на шаге 1008, топливоподкачивающий насос может быть отключен в ответ на увеличенную вероятность засасывания паров и/или воздуха топливоподкачивающим насосом вместо жидкого топлива.
На шаге 1008, если наполненность топливом бака для бензина ниже T_Fill_1, алгоритм 1000 переходит на шаг 1014 для отключения топливоподкачивающего насоса, расположенного во втором топливном баке (или баке для бензина). В частности, подача электроэнергии к топливоподкачивающему насосу может быть прекращена путем отключения подачи энергии к топливоподкачивающему насосу. Контроллер может сообщать сигнал для остановки подачи электроэнергии к топливоподкачивающему насосу. Кроме того, на шаге 1016 снабжение вторым жидким топливом двухтопливного двигателя может быть остановлена. Когда работа топливоподкачивающего насоса прекращена, бензин не может закачиваться во вторую топливную рампу и, таким образом, форсунка распределенного впрыска не может впрыскивать какое-либо жидкое топливо во впускной коллектор двухтопливного двигателя 910. Следовательно, на шаге 1030 двухтопливный двигатель теперь снабжается только газообразным топливом. В частности, двухтопливный двигатель теперь может сжигать только первое газообразное топливо. Кроме того, на шаге 1032 количество подачи топлива для первого газообразного топлива может быть отрегулировано для обеспечения требуемого крутящего момента только посредством сжигания газообразного топлива. По существу, оператор транспортного средства на шаге 1034 извещается о низкой наполненности топливом бака для бензина. Затем алгоритм 1000 переходит на шаг 1044 по фиг. 10 В, который будет раскрыт ниже.
На шаге 1004, если второе жидкое топливо впрыскивают непосредственным впрыском (как на фиг. 9 В), алгоритм 1000 переходит на шаг 1020. По существу, двухтопливный двигатель может быть двухтопливным двигателем 915 двигательной системы 970 на фиг. 9В. Затем, на шаге 1020 алгоритм 1000 подтверждает то, ниже ли наполненность топливом бака для бензина порогового значения наполненности, T_Fill_2. Следует понимать, что пороговое значение наполненности для второго топливного бака в топливной системе 928 может отличаться от порогового значения наполненности второго топливного бака в топливной системе 918. Например, пороговое значение наполненности для второго топливного бака на фиг. 9В может быть равно 15% от объема бака. Альтернативно, Т_Fill_2 может быть равно 10% от объема второго топливного бака. По существу, пороговое значение наполненности, Т_Fill_2, для второго топливного бака в топливной системе 928 по фиг. 9В, может быть выше порогового значения наполненности, T_Fill_1, для второго топливного бака в топливной системе 918 по фиг. 9А. Альтернативно, пороговое значение наполненности для второго топливного бака на фиг. 9В может быть равно пороговому значению наполненности, T_Fill_1.
Если на шаге 1020 подтверждают, что наполненность топливом бака для бензина выше T_Fill_2, алгоритм 1000 переходит на шаг 1022 для поддержания работы топливоподкачивающего насоса на основе существующих условий двигателя. Однако, если наполненность топливом бака для бензина ниже порогового значения наполненности, Т_Fill_2, алгоритм 1000 переходит на шаг 1024 для остановки впрыска бензина (или второго жидкого топлива) в двухтопливный двигатель. В частности, насос НВ может получить команду на поддержание давления второго жидкого топлива до низкого давления. Например, соленоидный перепускной клапан на входе компрессионной камеры насоса НВ может получить команду на переход в полностью открытое состояние во время значительной части такта сжатия насоса НВ. Соответственно, давление второго жидкого топлива, поступающего в компрессионную камеру, не повышается до высокого давления посредством поршня насоса НВ. По существу, давление второго жидкого топлива, получаемого из топливоподкачивающего насоса, может быть ниже давления в топливной рампе 952 непосредственного впрыска. Соответственно, свежее топливо может не поступать топливную рампу непосредственного впрыска. Таким образом, впрыск второго жидкого топлива в двухтопливный двигатель может быть прекращен, когда топливная рампа непосредственного впрыска не может получать дополнительное топливо из насоса НВ.
Затем, на шаге 1026 топливоподкачивающий насос работает периодически только для смазки насоса НВ с приводом от двигателя. По существу, топливоподкачивающий насос может не работать на основе условий двигателя. В частности, топливоподкачивающий насос работает не постоянно. Точнее, электроэнергию могут подавать в топливоподкачивающий насос в отдельных случаях, на основе давления на входе насоса НВ.
Насос НВ, который является насосом с приводом от двигателя, может оставаться активным на протяжении работы двигателя. Кроме того, т.к. насос НВ продолжает быть активным (без повышения давления топлива и закачивания топлива в топливную рампу непосредственного впрыска), может потребоваться смазка насоса НВ. Соответственно, топливоподкачивающий насос может работать в течение коротких промежутков (в частности, 0,25 секунд) для поддержания давления на входе насоса НВ. По существу, топливоподкачивающий насос может быть деактивирован при определении того, что наполненность топливом бака для бензина ниже Т_Fill_2. Однако, если оценивают, что давление на входе насоса НВ ниже порогового давления, топливоподкачивающий насос может быть временно запущен для поддержания давления на входе насоса НВ (в частности, для подачи топлива под давлением в канал 979 по фиг. 9В). Со ссылкой на фиг. 9В, давление на входе насоса НВ может быть измерено датчиком 936 давления. Как только топливоподкачивающий насос, работающий в импульсном режиме, увеличил давление на входе насоса НВ (в частности, выше порогового давления), топливоподкачивающий насос может быть отключен, в то время как давление в канале 979 и на входе насоса НВ поддерживается, т.к. обратный клапан 923 блокирует поток топлива из насоса 950 НВ в топливоподкачивающий насос 920. Таким образом, насос НВ продолжает получать второе жидкое топливо под требуемым давлением, что способствует смазке насоса НВ.
Затем, на шаге 1030 алгоритм 1000 продолжает подачу топлива в двухтопливный двигатель первого газообразного топлива. Кроме того, на шаге 1032 количество первого газообразного топлива, подаваемого в двухтопливный двигатель, может регулироваться на основе существующих условий двигателя. Затем, на шаге 1034 оператор извещается о низком уровне топлива в баке для бензина. Затем алгоритм 1000 переходит на шаг 1044 по фиг. 10В.
Если на шаге 1038 подтверждают, что двухтопливный двигатель не работает с обоими топливами в одно и то же время, алгоритм 1000 переходит на шаг 1038 для продолжения на 1040 по фиг. 10В. Затем, на шаге 1042 алгоритма 1000 определяют то, сжигает ли двухтопливный двигатель только бензин (или второе жидкое топливо). В частности, двухтопливный двигатель может работать только на бензине и может не получать подачу первого газообразного топлива. Если нет, алгоритм 1000 переходит на шаг 1044 для определения того, что двухтопливный двигатель работает только на первом газообразном топливе. При этом в цилиндры двухтопливного двигателя могут впрыскивать только первое газообразное топливо. Кроме того, в примере двухтопливного двигателя 910, соединенного с топливной системой 918, топливоподкачивающий насос во втором топливном баке (в частности, баке для бензина) может быть отключен, если двухтопливный двигатель снабжается только газообразным топливом. Однако, в примере двухтопливного двигателя 915, соединенного с топливной системой 928, насос 50 НВ может получить команду на прекращение повышения давления второго жидкого топлива до давления, требуемого топливными форсунками. По существу, непосредственный впрыск бензина может не происходить. Кроме того, топливоподкачивающий насос в топливной системе 928 может поддерживаться работающим для смазки насоса 50 НВ, даже если двухтопливный двигатель 915 сжигает главным образом газообразное топливо.
Затем, на шаге 1046 алгоритма 1000 определяют то, ниже ли давление в топливной рампе (ДТР) первой топливной рампы, содержащей первое газообразное топливо, порогового уровня, T_G. Пороговый уровень, T_G, может быть основан на объеме первого топливного бака. По существу, давление в первой топливной рампе ниже порогового уровня, T_G, может указывать на недостаток первого газообразного топлива в первом топливном баке. Если подтверждают, что давление в первой топливной рампе выше порогового уровня, алгоритм 1000 переходит на шаг 1048 для поддержания работы двухтопливного двигателя со сжиганием только газообразного топлива. По существу, работа двигателя со снабжением только газообразным топливом может поддерживаться до изменения условий двигателя. Например, условия двигателя могут измениться, когда двухтопливный двигатель может работать только на бензине.
Однако, если определяют, что ДТР в первой топливной рампе ниже порогового уровня, T_G, алгоритм 1000 переходит на шаг 1050 для определения того, что количество газообразного топлива, доступного в первом топливном баке, низкое, в частности, что бак пуст (в частности, на 99% пуст). По существу, первый топливный бак может быть значительно опустошен от газообразного топлива.
Затем, на шаге 1052 алгоритм 1000 прекращает подачу в двухтопливный двигатель газообразного топлива и начинает подачу в двухтопливный двигатель только бензина. Подача первого газообразного топлива может быть прекращена, коль скоро ДТР в первой топливной рампе падает ниже порогового уровня, T_G. При этом в ответ на определение того, что топливный бак газообразного топлива опустошен от газообразного топлива, работа двухтопливного двигателя может переходить от сжигания только газообразного топлива к сжиганию только бензина. Соответственно, на шаге 1054, если двухтопливный двигатель получает бензин посредством распределенного впрыска (в частности, двухтопливный двигатель 910 по фиг. 9А), топливоподкачивающий насос может быть запущен для закачки бензина в соответствующие форсунки распределенного впрыска. При этом топливоподкачивающий насос может получать электроэнергию для запуска. Альтернативно, если двухтопливный двигатель получает бензин посредством непосредственного впрыска, как в двухтопливном двигателе 915 по фиг. 9В, насос НВ может получить команду для начинания повышения давления бензина до требуемого давления в топливной рампе на основе существующих условий двигателя. При этом топливоподкачивающий насос может поддерживаться активным на всем протяжении, когда работа насоса НВ изменяется на основе того, сжигает ли двухтопливный двигатель бензин или нет.
Затем алгоритм 1000 переходит на шаг 1056, который будет раскрыт ниже. Если на шаге 1042 подтверждают, что двухтопливный двигатель сжигает только бензин, алгоритм 1000 переходит на шаг 1056 для определения того, что двухтопливный двигатель теперь работает только на бензине. Соответственно, подача первого газообразного топлива в двигатель может быть прекращена. Кроме того, на шаге 1058 газообразное топливо может не подаваться в двухтопливный двигатель. Затем, на шаге 1060 алгоритм 1000 подтверждает то, ниже ли наполненность топливом бака для бензина порогового значения наполненности. Например, если в двухтопливный двигатель впрыскивают топливо распределенным впрыском бензина (в частности, двухтопливный двигатель 910 по фиг. 9А), на шаге 1060 могут определять, ниже ли наполненность топливом бака для бензина T_Fill_1. С другой стороны, если двухтопливный двигатель получает бензин в качестве непосредственного впрыска (в частности, двухтопливный двигатель 915 по фиг. 9В), на шаге 1060 могут определять, ниже ли наполненность топливом бака для бензина T_Fill_2.
Если определяют на шаге 1060, что наполненность топливом второго топливного бака выше порогового значения наполненности, работа двигателя и работа топливной системы продолжается на шаге 1070. По существу, топливоподкачивающий насос может оставаться запущенным (посредством получения электроэнергии) для закачивания жидкого топлива в форсунку распределенного впрыска или насос НВ. Кроме того, когда насос НВ присутствует, второе жидкое топливо может впрыскиваться через форсунки непосредственного впрыска в двухтопливный двигатель, как того требуют существующие условия двигателя. Алгоритм 1000 затем завершается.
Однако, если наполненность топливом бака для бензина ниже порогового значения наполненности, алгоритм 1000 переходит на шаг 1062 для оповещения оператора транспортного средства (в частности, если оператор ранее не был оповещен) о низком уровне топлива в баке для бензина. Если топливный бак для газообразного топлива был ранее опустошен (в частности, на шаге 1050), оператор может быть оповещен о том, что топливный бак для газообразного топлива пуст. Затем, на шаге 1064 работа двухтопливного двигателя может поддерживаться до тех пор, пока второй топливный бак не будет опустошен. При этом топливоподкачивающий насос может продолжать работать и качать топливо до опустошения первого топливного бака от жидкого топлива. Кроме того, когда топливный бак опустошается, топливоподкачивающий насос может засасывать топливные пары. В ответ на получение топливных паров, двигатель может остановиться и выключиться. Следовательно, подача электроэнергии к топливоподкачивающему насосу может быть остановлена, при этом деактивируя топливоподкачивающий насос, и насос НВ (если присутствует) может быть остановлен при прекращении вращения двигателя.
В опциональном случае, в котором топливный бак для газообразного топлива все еще содержит газообразное топливо, работа двигателя на шаге 1066 может перейти к сжиганию только газообразного топлива. Кроме того, как и на шаге 1014, для двухтопливного двигателя с распределенным впрыском, топливоподкачивающий насос может быть отключен. Если двухтопливный двигатель получает непосредственный впрыск бензина, впрыск бензина через форсунку непосредственного впрыска в двухтопливный двигатель может быть прекращен на шаге 1024. Кроме того, двухтопливный двигатель может работать на газообразном топливе до опустошения бака для газообразного топлива. Как только топливный бак для газообразного топлива опустошится, работа двигателя может перейти к работе только на бензине, и работа двигателя может продолжаться до опустошения второго топливного бака, если не произойдет событие заправки. Алгоритм 1000 затем завершается.
Опционально, на шаге 1068, если подтверждено событие заправки (перед или после опустошение бака для бензина), выключенный топливоподкачивающий насос во втором топливном баке (в частности, баке для бензина) топливной системы 918 может быть реактивирован. Выключенный топливоподкачивающий насос может быть реактивирован в ответ на событие заправки, следующее за условием отключения двигателя. Событие заправки может быть установлено, в одном примере, путем увеличения уровня топлива во втором топливном баке. В частности, событие заправки может быть подтверждено, если наполненность топливом второго топливного бака (в частности, бака для бензина) увеличивается выше порогового значения наполненности, T_Fill_1 в топливной системе 918. В одном примере двигателя 915, который получает бензин в форме непосредственных впрысков, событие заправки может быть подтверждено за счет увеличения наполненности топливом второго топливного бака (в частности, бака для бензина) выше порогового значения наполненности, T_Fill_2. В ответ на подтверждение события заправки в топливной системе 970 может быть возобновлен непосредственный впрыск бензина в двухтопливный двигатель 915. При этом насос НВ может получить команду на увеличение давления второго жидкого топлива, получаемого из топливоподкачивающего насоса до высокого давления. Согласно другому примеру, событие заправки может быть признано, когда оператор закрывает замок заливной горловины. Алгоритм 1000 затем завершается.
Следует понимать, что контроллер в варианте осуществления двухтопливного двигателя по фиг. 9А (с распределенным впрыском бензина) может не выполнять шаги 1020, 1024 и 1026 алгоритма 1000. Аналогичным образом, если двухтопливный двигатель представляет собой примерный вариант осуществления по фиг. 9 В (включая насос НВ с непосредственным впрыском бензина), контроллер может не выполнять шаги 1008, 1012, 1014 и 1016 алгоритма 1000.
Таким образом, в одном примере способ для двухтопливного двигателя может содержать шаги, на которых, во время подачи топлива в двухтопливный двигатель первого газообразного топлива и второго жидкого топлива, эксплуатируют топливоподкачивающий насос для закачивание второго жидкого топлива, и в ответ на то, что уровень наполненности второго жидкого топлива ниже порогового значения наполненности, отключают топливоподкачивающий насос и прекращают закачивание второго жидкого топлива в двухтопливный двигатель. В предшествующем примере второе жидкое топливо может дополнительно или опционально впрыскиваться распределенным впрыском в двухтопливный двигатель. В любом из предшествующих примеров способ может дополнительно или опционально также включать в себя продолжение подачи в двухтопливный двигатель первого газообразного топлива (после отключения топливоподкачивающего насоса). В любом из предшествующих примеров жидкое топливо может дополнительно или опционально впрыскиваться непосредственным впрыском в двухтопливный двигатель. В любом из предшествующих примеров топливоподкачивающий насос может дополнительно или опционально подавать топливо в насос непосредственного впрыска, при этом насос непосредственного впрыска подает топливо по меньшей мере в одну топливную форсунку. В любом из предшествующих примеров способ дополнительно или опционально может содержать, при прекращении закачивания второго жидкого топлива в двухтопливный двигатель периодическую эксплуатацию топливоподкачивающего насоса с целью смазки насоса непосредственного впрыска. В любом из предшествующих примеров способ может дополнительно или опционально включать в себя включение топливоподкачивающего насоса в ответ на обнаружение события заправки, при этом событие заправки подразумевает увеличение уровня наполненности второго жидкого топлива выше порогового значения наполненности.
Таким путем, топливоподкачивающий насос в двухтопливном двигателе может быть защищен от деградации из-за нехватки топлива, когда двухтопливный двигатель сжигает одновременно оба топлива. Путем отключения топливоподкачивающего насоса только когда уровень второго жидкого топлива ниже порогового значения наполненности, работа двухтопливного двигателя может продолжаться только на газообразном топливе. В случае двухтопливного двигателя с непосредственным впрыском работа топливоподкачивающего насоса может поддерживаться только для смазки насоса НВ. Соответственно, уровень топлива в баке для бензина может не больше снижаться, в то время, как работа двигателя продолжается посредством сжигания газообразного (или альтернативного) топлива. В случае двигателя, снабжаемого одним топливом посредством топливной системы, которая включает в себя два топливоподкачивающих насоса, один из двух топливоподкачивающих насосов может быть отключен при обнаружении низкой наполненности топливом топливного бака. Технический эффект отключения одного из двух топливоподкачивающих насосов состоит в том, что оба топливоподкачивающих насоса могут быть защищены от деградации из-за исчерпания топлива в топливном баке. Путем поддержания одного топливоподкачивающего насоса активированным, работа двигателя может продолжаться, а когда топливный бак опустошится от топлива, двигатель может остановиться и отключить подачу электроэнергии к одному активному топливоподкачивающему насосу. Таким образом, могут поддерживаться ездовые качества при снижении деградации топливоподкачивающего насоса.
Следует отметить, что включенные в настоящую заявку примеры алгоритмов управления и оценки могут использоваться с разнообразными конфигурациями систем двигателей и/или автомобилей. Раскрытые в настоящей заявке способы и алгоритмы управления могут храниться в виде исполняемых инструкций в долговременной памяти и могут осуществляться системой управления, содержащей контроллер в сочетании с различными датчиками, исполнительными механизмами и другим аппаратным оснащением двигателя. Раскрытые в настоящей заявке конкретные алгоритмы могут представлять собой одну или любое количество стратегий обработки, таких как управляемые событиями, управляемые прерываниями, многозадачные, многопотоковые и т.д. Таким образом, проиллюстрированные разнообразные действия, операции и/или функции могут выполняться в указанной последовательности, параллельно, а в некоторых случаях - могут опускаться. Точно так же указанный порядок обработки не обязательно требуется для достижения отличительных особенностей и преимуществ описываемых здесь вариантов осуществления изобретения, но служит для удобства иллюстрирования и описания. Одно или несколько из иллюстрируемых действий, операций и/или функций могут выполняться повторно в зависимости от конкретной применяемой стратегии. Кроме того, раскрываемые действия, операции и/или функции могут графически представлять код, запрограммированный в долговременной памяти машиночитаемого носителя данных в системе управления двигателем, при этом раскрываемые действия выполняют путем исполнения инструкций в системе, содержащей разнообразные аппаратные компоненты двигателя в сочетании с электронным контроллером.
Следует понимать, что раскрытые в настоящем описании конфигурации и программы по своей сути являются лишь примерами, и что конкретные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, ибо возможны разнообразные их модификации. Например, вышеизложенная технология может быть применена к двигателям со схемами расположения цилиндров V-6, I-4, I-6, V-12, в схеме с 4-мя оппозитными цилиндрами и в двигателях других типов. Предмет настоящего изобретения включает в себя все новые и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и схем, а также других отличительных признаков, функций и/или свойств, раскрытых в настоящем описании.
В нижеследующей формуле изобретения, в частности, указаны определенные комбинации и подкомбинации компонентов, которые считаются новыми и неочевидными. В таких пунктах формулы ссылка может быть сделана на «один» элемент или «первый» элемент или на эквивалентный термин. Следует понимать, что такие пункты могут включать в себя один или более указанных элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Иные комбинации и подкомбинации раскрытых отличительных признаков, функций, элементов или свойств могут быть включены в формулу путем изменения имеющихся пунктов или путем представления новых пунктов формулы в настоящей или родственной заявке. Такие пункты формулы изобретения, независимо от того, являются они более широкими, более узкими, эквивалентными или отличающимися в отношении объема первоначальной формулы изобретения, также считаются включенными в предмет настоящего изобретения.