Способ опорожнения бака (варианты)

Иллюстрации

Показать все

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

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

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

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

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

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

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

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

фиг. 1 - принципиальная схема двигателя;

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

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

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Фиг. 2 показывает моделированную рабочую последовательность согласно способу по фиг. 4, когда двигатель имеет газовые топливные форсунки впрыска во впускной трубопровод без газовых топливных форсунок непосредственного впрыска. Последовательность по фиг. 2 может быть предусмотрена системой по фиг. 1 согласно способу по фиг. 4. Вертикальные метки показаны в моменты T0-T5 времени для идентификации конкретных интересующих моментов времени в течение последовательности.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Между моментом T0 времени и моментом T1 времени, давление во вп