Способ регулирования давления газообразного топлива в двигателе

Способ регулирования давления газообразного топлива в двигателе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к регулированию давления впрыска в транспортных средствах, работающих на газообразном топливе, включая снижение давления в топливной рампе для газообразного топлива при выключенной топливной форсунке.

Уровень техники

Альтернативные виды топлива были разработаны в целях снижения растущих цен на традиционные виды топлива, а также снижения выброса отработавших газов. Например, эффективным альтернативным видом топлива считается природный газ. Для применения в двигателях внутреннего сгорания природный газ может храниться в сжатом виде в баллонах при высоком давлении. В этом случае для подачи сжатого природного раза (CNG) в камеру сгорания двигателя при более низком давлении применяется регулятор давления. Регулятор давления может осуществлять подачу газообразного топлива под определенным постоянным давлением в двигатель, или это может быть регулятор переменного давления, обеспечивающий подачу газообразного топлива в двигатель под переменным давлением.

Однако нерешенной проблемой с регуляторами давления газообразного топлива остается их склонность к пиковому избыточному давлению при включении двигателя. Например, во время холодного запуска регулятор давления может быть не прогрет и, следовательно, может оказаться неспособным отрегулировать давление газообразного топлива до желаемого значения (например, снижение давления газообразного топлива высокого давления при подаче из топливного бака высокого давления). Также во время холодного запуска двигателя даже регулятор переменного давления может обеспечивать повышенное остаточное давление в топливной рампе. В условиях холодного запуска для открытия топливных форсунок при высоком давлении в топливной рампе может требоваться относительно высокое напряжение. Однако при запуске в экстремально холодных условиях работа топливных форсунок может осуществляться только при низком напряжении. Следовательно, поскольку открытие топливной форсунки может быть использовано для снижения давления в регуляторе при других режимах эксплуатации двигателя, это означает возможную недоступность данной операции в условиях холодного запуска. При отсутствии средств снижения давления в условиях холодного запуска двигателя давление в топливной рампе в условиях холодного запуска может оказываться нежелательно высоким, учитывая возможность заклинивания топливной рампы при высоком давлении до момента подачи напряжения, достаточно высокого для открытия топливных форсунок с целью частичного сброса давления. Нежелательно высокое давление в топливной рампе во время холодного запуска может неблагоприятно сказаться на экономии топлива и работе двигателя. В дополнение к условиям холодного запуска, чрезмерное давление может также представлять проблему при других режимах работы двигателя, когда топливные форсунки отключены и, следовательно, не могут быть использованы для сброса избыточного давления топлива из регулятора давления.

Раскрытие изобретения

При решении вышеуказанных проблем авторы настоящего изобретения пришли к выводу, что превышение давления при отключенных топливных форсунках (например, при холодном запуске) может быть устранено средствами, отличными от открытия топливных форсунок. Например, слишком высокое давление может быть уменьшено путем открытия клапана, соединяющего камеру низкого давления механического регулятора давления и камерой опорного давления регулятора, с одновременным открытием выпускного клапана опорного давления, например фильтра для паров топлива, картера двигателя или впускного коллектора двигателя. Таким образом, даже когда регулятор еще не начал регулировать давление газообразного топлива в соответствии с обычным принципом действия, а топливные форсунки не способны выполнить сброс избыточного давления из топливной рампы, возможно управлять клапанами для сброса давления в камере регулятора давления во избежание избыточного давления в топливной рампе. Также в вариантах, где камера опорного давления осуществляет подачу газообразного топлива высокого давления в компонент топливной системы, например в фильтр для паров топлива, или в деталь двигателя, например впускной коллектор или картер, способ сброса давления может быть применен без ущерба для экономии топлива, поскольку выпущенное газообразное топливо может затем быть подано в двигатель для сгорания. В ходе выполнения сброса давления работа двигателя может не осуществляться или осуществляться на втором виде топлива (например, жидком топливе).

Также предлагаемое решение представляет дополнительные преимущества, которые могут быть достигнуты путем включения в конструкцию клапана, соединяющего камеру низкого давления механического регулятора давления и камеру опорного давления регулятора, а также выпускного клапана камеры опорного давления, соединенного, например, с другой деталью или системой транспортного средства. Управление клапаном, соединяющим камеру низкого давления регулятора и камеру опорного давления, может быть осуществлено для подачи газообразного топлива из камеры высокого давления в камеру опорного давления в целях повышения давления в камере опорного давления, а клапан, контролирующий выпуск топлива из камеры опорного давления (например, в фильтр для паров топлива, впускной коллектор, картер, вакуумный эжектор или вакуумный насос), может осуществлять снижение давления в камере опорного давления. Таким образом, регулятор может осуществлять регулирование давления газообразного топлива на различном уровне с помощью управления клапанами, которые способны эффективно изменять функции механического регулятора давления из регулятора постоянного давления в регулятор переменного давления. Значительное число преимуществ может быть достигнуто путем использования регулятора переменного давления подачи газообразного топлива в двигатель вместо регулятора давления, который осуществляет подачу газообразного топлива в двигатель при фиксированном постоянном давлении. Например, изменение давления газообразного топлива увеличивает динамический диапазон работы топливной форсунки и позволяет удовлетворять редкие потребности в пиковом уровне топлива без создания чрезмерных нагрузок на топливные форсунки при постоянном впрыске газообразного топлива высокого давления. Поскольку имеющиеся регуляторы переменного давления могут быть дорогостоящими, склонными к нестабильной работе и превышению давления в условиях холодного запуска, система регулирования давления, описанная в настоящем документе, позволяет осуществлять снижение давления топлива при выключенных топливных форсунках (например, во время холодного запуска), а также осуществление подачи топлива в топливную рампу под разным давлением путем управления двумя клапанами при работающих топливных форсунках (например, после холодного запуска). Клапаны предпочтительно могут быть небольшими и недорогими, однако предлагаемая система при этом превосходит способы регулирования переменного давления, предусматривающие необходимость выполнения рабочего цикла основного клапана между регулятором и топливной рампой.

По варианту способ регулирования давления газообразного топлива в двигателе предусматривает при выключенной системе впрыска газообразного топлива подачу газообразного топлива из камеры низкого давления регулятора давления в камеру опорного давления регулятора и выпуск газообразного топлива из камеры опорного давления, например в фильтр для паров топлива. Даже в условиях, когда топливные форсунки выключены и не могут быть использованы для снижения давления в топливной рампе, данный способ может снизить слишком высокое давление в топливной рампе без снижения экономии топлива, поскольку топливо, выпущенное из камеры опорного давления, подается в компонент, например фильтр для паров топлива (и в итоге в двигатель для сгорания). Важно, что при применении такого способа экономия топлива может оставаться на прежнем уровне даже без обратного топливопровода (например, топливопровода для возврата топлива в топливный бак высокого давления), использование которого может оказаться непрактичным решением при использовании газа высокого давления, такого как CNG, поскольку газ сниженного давления требует сжатия перед возвратом в топливный бак высокого давления.

Вышеуказанные и прочие преимущества, а также характеристики настоящего описания ясно выражены в следующем подробном описании при рассмотрении отдельно или со ссылкой на сопроводительные чертежи.

Следует понимать, что вышеприведенное краткое описание предназначено для упрощенного изложения основных концепций, которые будут детально описаны далее. Не подразумевается идентификация ключевых или существенных признаков заявляемого объекта, объем которых определяется формулой изобретения, основанной на описании изобретения. Более того, заявленное изобретение не ограничено конкретными вариантами, которые решают некоторые из проблем, описанных выше или в какой-либо другой части данного описания.

Краткое описание чертежей

На фиг.1A приведено схематическое изображение системы двигателя, работающего на газообразном топливе, а также на одном или нескольких других видах топлива с различными химическими и(или) физическими свойствами; система двигателя содержит систему регулирования давления в топливной рампе для газообразного топлива.

На фиг.1B показан подробный вид системы регулирования давления, изображенной на фиг.1A.

На фиг.2 показан пример высокоуровневой блок-схемы работы системы регулирования давления, изображенной на фиг.1A-B.

На фиг.3 показан пример высокоуровневой блок-схемы управления клапанами системы регулирования давления, изображенной на фиг.1A-B для достижения желаемого уровня давления в топливной рампе.

На фиг.4 показан пример временных диаграмм, иллюстрирующих зависимость различных параметров системы регулирования давления, приведенной на фиг.1A-B, от времени.

Осуществление изобретения

Способ и система обеспечивают регулирование переменного давления газообразного топлива в целях уменьшения слишком высокого давления топлива в системе транспортного средства, например, в системе, изображенной на фиг.1A. Система транспортного средства содержит систему регулирования давления, например систему, изображенную на фиг.1A-B, работа которой может быть осуществлена в соответствии со способами, указанными на фиг.2 и 3. Например, работа клапанов системы регулирования давления может быть осуществлена в соответствии со способами, указанными на фиг.2 и 3, в целях снижения давления в камере опорного давления регулятора при выключенных топливных форсунках (например, до или во время холодного запуска двигателя), а также в целях изменения регулируемого давления в системе при работающих топливных форсунках на основании условий эксплуатации двигателя. Изменение давления в камере опорного давления изменяет давление регулятора, который, в свою очередь, изменяет давление в топливной рампе двигателя в целях обеспечения переменного давления впрыска газообразного топлива. Зависимость различных параметров системы регулирования давления от времени показаны на фиг.4.

На фиг.1A приведено схематическое изображение системы 6 транспортного средства. Система 6 транспортного средства состоит из системы 8 двигателя, системы 14 управления и топливной системы 18. Система 8 двигателя может содержать двигатель 10 с множеством цилиндров 30. Двигатель 10 содержит систему 23 впуска двигателя и выхлопную систему 25 двигателя. Система 23 впуска двигателя содержит дроссель 62, гидравлически соединенный с впускным коллектором 44 двигателя через впускной канал 42. Выхлопная система 25 двигателя содержит выпускной коллектор 48, ведущий к выпускному каналу 35, который направляет выхлопной газ в атмосферу после прохождения через устройство 70 для снижения токсичности отработавших газов. Двигатель 10 может дополнительно содержать картер 79, расположенный вокруг коленчатого вала (не показан); коленчатый вал приводится в действие поршнями цилиндров 30. Следует понимать, что в конструкцию двигателя могут быть включены другие детали, например различные клапаны и датчики.

Представленная система 14 управления получает информацию от множества датчиков 16 (различные примеры которых приведены в настоящем описании) и посылает сигналы управления на многочисленные исполнительные механизмы 81 (различные примеры которых приведены в настоящем описании). По варианту датчики 16 могут содержать датчик 124 MAP и датчик 125 MAF на впуске, датчик 126 выхлопных газов и температурный датчик 127, расположенные на выпуске, датчик 33 давления, соединенный с топливопроводом газообразного топлива, датчики 102a и 102b давления, соединенные с соответствующими топливными рампами, и т.д. Другие датчики, например датчики давления, температуры, уровня топлива, воздушно-топливного отношения, а также состава топлива могут быть подключены к различным точкам в системе 6 транспортного средства. По варианту исполнительные механизмы могут содержать топливные насосы, топливные форсунки 66a и 66b, дроссель 62, клапаны топливных баков, а также клапаны системы 34 регулировки давления. Система 14 управления может содержать контроллер 12. Контроллер может получать входные данные от различных датчиков, осуществлять обработку входных данных и приводить в действие исполнительные механизмы в ответ на результаты обработки входных данных на основании инструкции или программного кода в соответствии с одной или несколькими процедурами. Примеры программ управления приведены в настоящем описании со ссылкой на фиг.2-3.

Топливная система 18 может содержать один или несколько топливных баков. В приведенном варианте топливная система является многотопливной, она содержит топливный бак 20a высокого давления, выполненный с возможностью обеспечить подачу газообразного топлива в топливную рампу 52a с помощью системы 34 регулирования давления, а также топливный бак 20b, выполненный с возможностью обеспечить подачу топлива, химические и физические свойства которого отличаются от свойств газообразного топлива (например, жидкого топлива), в топливную рампу 52b. Хотя приведенный пример содержит отдельные топливные рампы для двух различных видов топлива, в некоторых случаях может быть использована общая топливная рампа.

Топливный бак 20a может быть выполнен с возможностью хранить топливо под давлением и подавать топливо в двигатель 10 с помощью топливопровода 94 высокого давления, регулятора 38 давления и топливопровода 50 регулируемого давления. Например, газообразным топливом может являться сжатый природный газ (CNG), сжиженный нефтяной газ (LPG), адсорбированный природный газ (ANG) или водородное топливо. В топливном баке 20a может храниться газообразное топливо в диапазоне давления 10-700 бар (например, 0-100 + фунт/дюйм² для CNG, 500 фунт/дюйм² для ANG, 3600 фунт/дюйм² (или 250 бар) для LPG и 5000-10000 фунт/дюйм² для водородного топлива). Для сравнения в топливном баке 20b может храниться жидкое топливо, например бензин, топливо с различным содержанием спирта, различные топливные смеси на основе этилового бензина (например, E10, E85) и их сочетания. Как показано, топливный бак 20b может быть соединен с топливным насосом 21 для подачи топлива в топливную рампу под давлением. Также топливный бак 20b может быть соединен с фильтром 27 для паров топлива, в котором может осуществляться хранение паров топлива, выпускаемых из топливного бака 20b. Фильтр 27 для паров топлива может быть заполнен адсорбентом в целях временного улавливания паров топлива (включая испаряющиеся углеводороды) во время операций по повторному наполнению топливного бака и «потерь в процессе работы» (а именно, испарившихся во время работы транспортного средства). В одном примере используемым адсорбентом является активированный уголь. Фильтр 82 для паров топлива может быть соединен с атмосферой с помощью впускного клапана фильтра (CVV) 95. Поток воздуха и паров между фильтром 27 для паров топлива и атмосферой может быть отрегулирован при помощи CVV 95. Например, CVV 95 может осуществлять подачу газов (например, воздуха) в атмосферу из топливного бака 20b при хранении или улавливании паров топлива. CVV 95 также позволяет осуществлять подачу свежего воздуха в фильтр при продувке накопленных паров топлива. Пары топлива, выходящие из фильтра 27, например, при выполнении операции продувки, затем могут быть поданы в систему 23 впуска двигателя (например, выше или ниже по потоку дроссельной заслонки 62 или других деталей впуска), и в конечном итоге к впускному коллектору 44. Существует возможность регулирования потока паров при помощи продувочного клапана 97 фильтра (CPV), расположенного между фильтром для паров топлива и системой 23 впуска двигателя.

Возможно повторное наполнение топливного бака 20a газообразным топливом через топливное отверстие 54. Контрольный клапан 55 (или два контрольных клапана, расположенные последовательно для повышения надежности) может быть размещен между топливным баком 20a и топливным отверстием 54 в целях обеспечения правильного направления потока топлива. Аналогичным образом повторное наполнение топливного бака 20b жидким топливом возможно через топливное отверстие 83. Подача топлива может быть осуществлена из топливных баков 20a и 20b в форсунки двигателя 10, например, в форсунки 66a и 66b через топливные рампы 52a и 52b соответственно. Несмотря на то, что изображено соединение только одной форсунки с каждой топливной рампой, следует понимать, что дополнительные форсунки предусмотрены для каждого цилиндра 30. По варианту топливная система 18 содержит систему прямого впрыска, а форсунки 66a и 66b могут представлять собой форсунки прямого впрыска. В других вариантах реализации топливная система 18 может содержать систему впрыска во впускной канал, в которой форсунки 66a и 66b могут представлять собой топливные форсунки впрыска во впускные каналы. Тем не менее, в других вариантах реализации каждый цилиндр может содержать одну или несколько форсунок, в том числе форсунку прямого впрыска и форсунку впрыска во впускные каналы.

Насос 21 может не осуществлять нагнетание топлива из топливного бака 20b в топливную рампу 52b при условиях, когда подача жидкого топлива в двигатель нежелательна (например, в условиях выключения двигателя или в условиях, когда предпочтительна подача в двигатель исключительно газообразного топлива). Датчик 102b давления топливной рампы 52b может быть выполнен с возможностью измерять фактическое давление в топливной рампе и передавать измеряемые значения на контроллер 12 системы 14 управления. В некоторых случаях управление насосом 21 может быть осуществлено на основании показателей давления в топливной рампе, измеренных датчиком 102b, и(или) на основании значений других параметров.

Кроме того, в некоторых вариантах реализации между топливным баком 20b и топливной рампой 52b может быть размещен контрольный клапан (не показан) в целях обеспечения корректной подачи топлива из топливного бака 20b.

Топливный бак 20a может быть соединен с клапаном 32 топливного бака для регулирования давления подачи газообразного топлива в топливопровод 94. Клапан 32 топливного бака может быть включен в конструкцию для подачи газообразного топлива в топливопровод 94 под давлением, равным давлению в баке. В качестве альтернативы даже при предпочтительном высоком давлении впрыска топлива клапан топливного бака может быть активирован, осуществляя управление системой регулировки давления ниже по потоку, в целях обеспечения регулировки давления в топливной рампе до достаточно высокого уровня. Такая операция может являться предпочтительной в примерах, где поток газообразного топлива высокого давления, проходящий через различные детали, которые могут входить в состав топливопровода 94 (например, фильтры, клапаны и т.д.), может приводить к разрушению компонентов.

Топливный бак 20a также может быть соединен с системой 34 регулирования давления в целях обеспечения подачи газообразного топлива в топливную рампу 52a, а оттуда - в форсунку 66a под переменным давлением. По варианту в топливном баке 20a может осуществляться хранение газообразного топлива в диапазоне давлений 10-700 бар, при этом система 34 регулирования давления может осуществлять регулирование давления в топливной рампе в переменном диапазоне от 2 до 40 бар (например, от 2 до 10 бар для топлива CNG).

Как подробно изображено на фиг.1B, система 34 регулирования давления содержит регулятор 38 давления. Регулятор 38 давления содержит камеру 84 высокого давления, в которую поступает газообразное топливо из топливного бака 20a по топливопроводу 94; камеру 86 низкого давления, которая осуществляет подачу газообразного топлива под регулируемым давлением в топливную рампу 52a, и камеру 88 опорного давления. Подобно механическому регулятору давления, регулятор 38 давления состоит из мембраны 98 и клапана 100. Положение клапана 100 относительно отверстия в стенке 104, отделяющей камеру 84 высокого давления от камеры 86 низкого давления, определяет скорость потока газа из камеры 84 высокого давления в камеру 86 низкого давления. Положение клапана 100 зависит от давления в камере 88 опорного давления и камере 86 низкого давления, а также от силы упругости пружины 96, соединенной с нижней частью регулятора 38 давления с одной стороны и с нижней частью мембраны 98 с другой стороны. По мере увеличения давления в камере опорного давления необходимо создание все более высокого давления в камере 86 низкого давления для достижения любого заданного положения клапана. Например, камера высокого давления может быть соединена с камерой низкого давления с помощью отверстия, когда давление в камере опорного давления превышает пороговое значение, которое соответствует давлению, при котором мембрана перемещает клапан 100 над стенкой 104. По мере уменьшения давления в камере опорного давления в камере 86 низкого давления необходимо более низкое давление для достижения равновесия сил. Однако в отличие от механических регуляторов давления, которые осуществляют управление давлением в камере опорного давления до достижения фиксированного постоянного давления в целях обеспечения фиксированного постоянного регулирующего давления в камере низкого давления, система 34 регулирования давления предусматривает трубопроводы и клапаны повышения и понижения давления, которые обеспечивают возможность изменения давления в камере опорного давления, что, в свою очередь, позволяет изменять регулирующее давление в камере низкого давления. Как показано на фиг.1A-B, клапан 80 повышения давления находится в трубопроводе 90 повышения давления, соединяющем камеру низкого давления с камерой опорного давления, а клапан 82 понижения давления находится в трубопроводе 92 понижения давления, который может соединять камеру опорного давления с одним или несколькими впускными коллекторами, картером, фильтром для паров топлива, вакуумным эжектором, вакуумным насосом или газовой средой. По варианту любой один (но не оба) из клапанов 80 и 82 может быть заменен отверстием с неизменной геометрией постоянной формы, например дросселем продольной подачи, раструбом или диафрагмой с острыми краями. В соответствии с приведенным ниже описанием способов для фиг.2-3 управление клапанами 80 и 82 может быть осуществлено в целях понижения давления в камере 88 опорного давления при выключенной топливной форсунке, а также в целях изменения давления в камере 88 опорного давления в условиях работы топливной форсунки. Давление в камере 88 опорного давления, в свою очередь, влияет на регулирующее давление в камере 86 низкого давления, а также на давление в топливной рампе 52a (при открытом клапане блокировки топливной рампы). Например, при выключенных топливных форсунках может оказаться предпочтительным понизить давление в топливной рампе при помощи клапанов повышения и понижения давления (поскольку выключенные топливные форсунки не могут быть использованы для сброса избыточного давления из топливной рампы). При таких условиях оба клапана понижения и повышения давления могут быть открыты, а топливо из камеры опорного давления может быть выведено обратно в двигатель, например, через фильтр для паров топлива, соединенный с топливным баком для хранения топлива, отличного от газообразного топлива. По другому варианту при выбранных условиях эксплуатации двигателя при включенных топливных форсунках, может оказаться предпочтительным повысить давление в топливной рампе с фактического значения для того, чтобы выполнить впрыск топлива в цилиндры двигателя под более высоким давлением. Клапан 80 повышения давления может быть открыт для обеспечения подачи газообразного топлива из камеры 86 низкого давления в камеру 88 опорного давления; таким образом, давление в камере опорного давления повышается. Повышение давления в камере опорного давления обеспечивает повышение давления топлива в камере 86 низкого давления (регулирующего давления) вследствие перемещения мембраны 98 к стенке 104. В качестве альтернативы при других условиях эксплуатации двигателя может оказаться предпочтительным понизить давление в топливной рампе с фактического значения для того, чтобы выполнить впрыск топлива в цилиндры двигателя под более низким давлением. С этой целью может быть открыт клапан 82 понижения давления для выпуска газообразного топлива из камеры 88 опорного давления, благодаря чему происходит снижение давления в камере опорного давления и, в свою очередь, снижение регулирующего давления топлива в камере 86 низкого давления вследствие перемещения мембраны 98 от стенки 104. Газообразное топливо, выпускаемое из камеры опорного давления путем открытия клапана 82 понижения давления, может быть подано в систему 8 двигателя по каналу 92, например во впускной коллектор 44, картер 79, вакуумный эжектор или вакуумный насос или в фильтр 27 для паров топлива. Другой вариант предусматривает возможность выпуска газообразного топлива в атмосферу.

Следует понимать, что в вариантах реализации, где клапан 80 заменен отверстием с неизменной геометрией постоянной формы, полнопроходной клапан 82 оказывается под самым низким возможным давлением в камере опорного давления, а запорный клапан 82 оказывается под самым высоким возможным давлением в камере опорного давления. В противном случае если клапан 82 заменен отверстием с неизменной геометрией постоянной формы, полнопроходной клапан 80 перекрывает небольшое отверстие клапана 82, а давление в камере опорного давления повышается, поскольку запорный клапан 80 выполняет сброс давления в камере опорного давления, при этом понижается давление.

Регулируемый клапан 36 топливной рампы, встроенный в топливопровод 94, может быть закрыт во избежание возникновения соединения между регулятором 38 давления и топливной рампой 52 в условиях, когда подача газообразного топлива в двигатель является нежелательной (например, в условиях выключенного двигателя или в условиях, когда предпочтительна подача в двигатель исключительно жидкого топлива). В противном случае регулируемый клапан 36 топливной рампы может быть открыт таком образом, чтобы обеспечивать возможность подачи топлива из регулятора 38 давления в топливную рампу 52. В отличие от клапанов в системах, которые изменяют давление в топливной рампе путем выполнения рабочего цикла клапана, расположенного между регулятором давления и топливной рампой, регулируемый клапан 36 топливной рампы может представлять собой простой клапан, имеющий только полностью открытое и полностью закрытое положения, и который не служит для изменения давления подачи топлива в топливную рампу. Тем не менее, в других вариантах система 34 регулирования давления может выполнять рабочий цикл регулируемого клапана 36 топливной рампы на основании данных датчика давления топливной рампы, благодаря чему клапан работает совместно или заменяет другие механизмы регулирования давления систем во время выбора условий эксплуатации.

В выполнении на фиг.1A-B, где регулируемый клапан 36 топливной рампы 36 расположен со стороны низкого давления регулятора 38, клапан 36 должен быть открыт во время снижения давления в топливной рампе. Тем не менее, в некоторых вариантах клапан 36 может вместо этого располагаться со стороны высокого давления регулятора 38 (например, на топливопроводе 94). В таких вариантах клапан 36 может оставаться закрытым во время выполнения процедуры снижения давления.

Система 34 регулирования давления может регулировать давление в топливной рампе на основании показаний электронных датчиков топливной рампы. Датчик давления 102a топливной рампы может быть выполнен с возможностью измерения фактического давления в топливной рампе и передачи результатов измерений контроллеру 12 системы 14 управления. Если фактическое давление в топливной рампе находится за пределами диапазона предпочтительного давления в топливной рампе, определенного на основании условий эксплуатации двигателя, контроллер может осуществлять управления клапанами 80 и 82 для достижения желаемого давления в топливной рампе и открывать клапан 36 в целях создания гидравлического соединения между регулятором давления и топливной рампой.

В некоторых вариантах контрольный клапан (не показан) может быть размещен между топливным баком 20a и системой 34 регулирования давления в целях обеспечения надлежащей подачи топлива из топливного бака. Датчик давления выпускного трубопровода бака (или датчик давления) 33 может быть расположен выше по потоку относительно системы 34 регулировки давления и ниже по потоку относительно топливного бака 20a для выполнения оценки давления в топливопроводе 94 перед регулированием давления топлива системой 34 регулирования давления. Иными словами, датчик давления 33 может обеспечивать оценку входного давления топлива со стороны более высокого давления регулятора 38 давления. Коалесцирующий фильтр (не показан) может быть расположен со стороны более низкого давления регулятора 38 давления так, что регулируемый клапан 36 топливной рампы находится между регулятором 38 давления и коалесцирующим фильтром.

На фиг.2 показан пример способа 200 работы системы регулирования давления на фиг.1A-B. Следует понимать, что словосочетание «давление в топливной рампе» в способе 200 относится к давлению топливной рампы 52a, соединенной с системой 34 регулирования давления и топливным баком высокого давления (газообразного топлива), а не к давлению в топливной рампе 52b, соединенной с топливным баком 20b.

На этапе 226 способ 200 предусматривает определение возможности эксплуатации двигателя в режиме обслуживания. Режим обслуживания может представлять собой режим работы блока управления трансмиссией (PCM), во время которого желательно понижение давления в регуляторе давления в целях обеспечения возможности обслуживания одной или нескольких систем транспортного средства. Понижение давления в регуляторе давления в соответствии со способом 200 может уменьшать необходимость включения в конструкцию системы регулирования давления автомобильного ниппеля для снижения давления вручную в режиме обслуживания, благодаря чему происходит снижение затрат.

При получении положительного ответа на этапе 226 способ 200 переходит к этапу 214 для выполнения нескольких действий по осуществлению понижения давления, в соответствии с описанием ниже. Следует понимать, что во время сброса давления двигатель может работать или не работать на различных видах топлива, например на топливе из бака 20b на фиг.1A.

В противном случае, если ответ на этапе 226 является отрицательным, двигатель не работает в режиме обслуживания, а способ 200 переходит к этапу 210. На этапе 210 способ 200 содержит определение активности впрыска газообразного топлива. Например, впрыск газообразного топлива может не осуществляться в ходе холодного запуска двигателя, когда запуск двигателя производят из состояния, в котором он был охлажден до температуры окружающей среды, в отличие от горячего запуска двигателя. По варианту, выпуск газообразного топлива может не осуществляться в условиях, когда предпочтителен исключительно впрыск другого топлива (например, жидкого топлива) в двигатель. Определение может быть осуществлено на основании значений измеряемых параметров или иными способами.

При получении отрицательного ответа на этапе 210 впрыск газообразного топлива выключен, способ 200 переходит к этапу 212 в целях определения наличия условий превышения давления. Условия превышения давления могут представлять собой переходные условия, которые имеют место во время холодного запуска двигателя до выхода регулятора давления в рабочий режим или при других условиях, когда впрыск газообразного топлива не осуществляется (а топливные форсунки не осуществляют сброс избыточного давления с помощью форсунок). Во время превышения давления газообразное топливо высокого давления из камеры высокого давления может поступать в камеру низкого давления до достижения порогового значения давления в камере опорного давления. По этой причине равновесие сил между камерой низкого давления и камерой опорного давления не может быть достигнуто, а газообразное топливо под нежелательно высоким давлением (а не под регулируемым давлением) может поступать из регулятора. Подача топлива под нежелательно высоким давлением из регулятора может привести к нежелательно высокому давлению в топливной рампе. Поскольку такое высокое давление в топливной рампе не может быть снижено путем открытия форсунок, когда они выключены, такая ситуация может оказывать неблагоприятное воздействие на работу двигателя, также могут увеличиваться повреждения различных клапанов системы регулировки давления. В некоторых вариантах система 14 управления может определять наличие условий превышения давления путем получения результатов измерений фактического давления в топливной рампе от датчика давления 102a топливной рампы и сравнения полученных показаний с накопленным пороговым значением давления в топливной рампе с помощью контроллера 12.

При получении положительного ответа на этапе 212 или при получении положительного ответа на этапе 226 в соответствии с приведенным выше описанием способ 200 переходит к этапу 214. На этапе 214 способ 200 включает в себя закрытие клапана бака (например, клапана 32 бака на фиг.1A). Закрытие клапана бака может приводить к изоляции топливного бака высокого давления от системы регулировки давления с целью прекращения поступления газообразного топлива из бака в систему регулирования давления в ходе процедуры понижения давления.

После этапа 214 способ 200 переходит к этапу 220, при котором выполняется определение того, находится ли регулируемый клапан топливной рампы со стороны низкого давления регулятора. В вариантах, где регулируемый клапан топливной рампы (например, клапан 36 на фиг.1A-B) расположен со стороны низкого давления регулятора (например, в топливопроводе 50 на фиг.1A-B), ответ на этапе 220 является положительным, а способ 200 переходит к этапу 222 для выполнения открытия регулируемого клапана топливной рампы перед переходом к этапу 224. Однако в вариантах, где регулируемый клапан топливной рампы расположен не со стороны низкого давления регулятора (например, в вариантах, где регулируемый клапан топливной рампы расположен со стороны высокого давления регулятора, как в топливопроводе 94), клапан может оставаться закрытым в ходе процесса понижения давления. Соответственно, в таких вариантах ответ на этапе 220 является отрицательным, а способ 200 переходит от этапа 220 к этапу 224. Следует понимать, что определение на этапе 220 может фактически не быть выполненным в способе 200. Скорее, в вариантах, где регулируемый клапан топливной рампы расположен не со стороны низкого давления регулятора, способ 200 может не содержать этап 220 или 222, при этом способ 200 может содержать этап 222, но не этап 220 в вариантах, где регулируемый клапан топливной рампы расположен не со стороны низкого давления регулятора.

На этапе 224 способ 200 содержит открытие клапана повышения давления (например, клапана 80 на фиг.1A-B) и открытие клапана понижения давления (на