BR112012023682A2 - sistema de suprimento de combustível para motor de combustão interna - Google Patents

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Yasuyuki Irisawa
Shinichi Mitani
Satoshi Yoshizaki
Akira Satou
Shigeyuki Urano
Takashi Tsunooka
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Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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Abstract

SISTEMA DE SUPRIMENTO DE COMBUSTÍVEL PARA MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA. A presente invenção refere-se ao suprimento rápido de um gás combustível para dentro de um cilindro de um motor quando o motor é ligado em baixas temperaturas para aperfeiçoar a capacidade de partida. Um motor (10) inclui um tanque de combustível normal (32), um tanque de gás combustível (34), uma válvula de injeção no tanque (36) e uma válvula de suprimento de gás combustível (38), por exemplo, Durante a operação do motor, em um estado no qual a válvula de suprimento de gás combustível (38) é fechada, um combustível é injetado no tanque de gás combustível (34) através da válvula de injeção no tanque (36) para gerar um gás combustível pela evaporação do combustível. O gás combustível é armazenado no tanque de gás combustível (34) e é mantido na fase gasosa devido à descompressão natural mesmo depois de o motor ser parado. Para se ligar o motor, a válvula de suprimento de gás combustível (380 é aberta para suprir gás combustível no tanque de gás combustível (34) par ao tanque de oscilação (20). Dessa forma, em comparação com o caso no qual o gás combustível é gerado na partida do motor, o gás combustível pode ser rapidamente para o cilindro, de modo que a capacidade de partida possa ser aperfeiçoada.

Description

. Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE 7 SUPRIMENTO DE COMBUSTÍVEL PARA MOTOR DE COMBUSTÃO IN- .º TERNA". Campo Técnico A presente invenção refere-se a um sistema de suprimento de combustível para um motor de combustão interna que utiliza um combustível menos volátil, tal como um combustível sem álcool. Técnica Antecedente Como descrito na Literatura de patente 1 (patente japonesa pu- : —Dblicada No. 2007-224878), por exemplo, um sistema de suprimento de com- bustível para um motor de combustão interna utilizando um combustível à base de álcool de acordo com uma técnica anterior é conhecido. O combus- ' tível à base de álcool é difícil de evaporar particularmente em baixas tempe- 4 raturas, de modo que o motor de combusto interna convencional possui uma câmara de evaporação para evaporar o combustível na partida do motor. A câmara de evaporação possui uma estrutura encerrada vedada com relação ao exterior e é conectada a um canal de ar de entrada através de um canal de aceleração. A câmara de evaporação é fornecida com uma válvula de partida de injeção de combustível para injetar o combustível para dentro da câmarae um aquecedor para aquecer o combustível injetado.
Na partida do motor de combustão interna, o aquecedor é pri- meiramente ativado quando um sinal de partida é fornecido para o motor de combustão interna, e então, o combustível é injetado na câmara de evapora- ção através da válvula de injeção de combustível de partida depois de um lapsode um tempo determinado. Quando o combustível é injetado na câma- ra, a câmara de evaporação está em um estado descomprimido devido a uma pressão negativa de ar de entrada devido à viragem. Dessa forma, o combustível injetado é evaporado pelo calor do aquecedor na câmara de evaporação no estado descomprimido, e o combustível evaporado é suprido para cada cilindro através do canal de ar de entrada. Dessa forma, de acor- do com a técnica anterior, na partida do motor, o combustível é evaporado na câmara de evaporação para garantir a capacidade de partida na partida
. fria ou similar. : Como as literaturas que se referem à presente invenção, o re- .º querente está ciente das seguintes literaturas incluindo a literatura descrita acima.
Listade Citação Literatura de Patente Literatura de patente 1: patente japonesa aberta à inspeção pú- blica No. 2007-224878 Literatura de patente 2: patente japonesa aberta à inspeção pú- —DblicaNo. 2009-2314 Literatura de patente 3: patente japonesa aberta à inspeção pú- blica No. 7-151023 ' Literatura de patente 4: patente japonesa aberta à inspeção pú- E blica No. 9-88740 Literatura de patente 5: patente japonesa aberta à inspeção pú- blica No. 2006-214415. Sumário da Invenção Problema Técnico De acordo com a técnica anterior descrita acima, na partida do motor, o aquecedor é ativado antes de o combustível ser injetado na câmara de evaporação depois da geração de um gás de combustível.
No entanto, nesse caso, depois de o sinal de partida ser fornecido para o motor de com- bustão interna, o aquecedor é ativado para aquecer o combustível injetado e a camada de evaporação é descomprimida, gerando, assim, um gás com- bustível.
Dessa forma, a técnica anterior possui um problema no qual leva muito tempo para gerar um gás combustível na partida do motor, e o gás combustível não pode ser rapidamente suprido nos cilindros.
A presente invenção foi vislumbrada para solucionar o problema descrito acima, e um objetivo da presente invenção é fornecer um sistema de suprimento de combustível para um motor de combustão interna que seja capaz de suprir rapidamente um gás combustível para dentro de um cilindro e aperfeiçoar a capacidade de partida mesmo quando um motor é ligado em
. uma baixa temperatura. : Meios para Solucionar o Problema .º Um primeiro aspecto da presente invenção é um sistema de su- primento de combustível para um motor de combustão interna, compreen- dendo: um tanque de combustível que armazena um combustível; uma válvula de injeção de combustível através da qual o com- bustível no dito tanque de combustível é injetado dentro de um canal de ar de entrada e/ou uma câmara de combustão; um tanque de gás combustível que é conectado ao dito canal de ar de entrada e armazena um gás combustível gerado pela evaporação do dito combustível; ' um dispositivo de suprimento de combustível no tanque parasu--—- r prir o combustível no dito tanque de combustível para o dito tanque de gás combustível a fim de gerar o gás combustível no dito tanque de gás combus- tível e uma válvula de suprimento de gás combustível que é normal- mente fechada e que abre e fecha uma conexão entre o dito tanque de gás combustível e o dito canal de ar de entrada e é aberto na partida do motor de combustão interna.
Em um segundo aspecto da presente invenção, compreendendo adicionalmente: um dispositivo de controle de geração para acionar o dispositivo de suprimento de combustível no tanque durante a operação do motor de — combustão interna em um estado no qual a dita válvula de suprimento de gás combustível é fechada para gerar o gás combustível no dito tanque de gás combustível; e um dispositivo de controle de suprimento de abertura da dita vál- vula de suprimento de gás combustível na partida do motor de combustão interna para suprir o gás combustível armazenado no dito tanque de gás combustível para o dito canal de ar de entrada durante a operação do motor de combustão interna.
. Em um terceiro aspecto da presente invenção, onde o dito dis- : positivo de controle de geração é configurado para acionar o dito dispositivo | . de suprimento de combustível em tanque em um caso no qual a temperatura no dito tanque de gás combustível é maior do que uma temperatura de crité- rio predeterminado para julgar se a geração do gás combustível é possível.
Em um quarto aspecto da presente invenção, o dito dispositivo de controle de suprimento é configurado para abrir a dita válvula de supri- mento de gás combustível em um caso no qual a temperatura do motor de combustão interna na partida do mesmo é menor do que uma temperatura decritério predeterminada para julgar se o gás combustível é necessário.
Em um quinto aspecto da presente invenção, compreendendo adicionalmente o dispositivo de comutação de forma de combustível para ' fazer com que o dito dispositivo de controle de suprimento supra o gás com- + bustível para combustão no primeiro ciclo na partida do motor de combustão interna e fazendo com que a dita válvula de injeção de combustível injete o combustível para combustão no segundo ciclo e em ciclos subsequentes.
Em um sexto aspecto da presente invenção, compreendendo a- dicionalmente uma válvula de introdução de atmosfera que é normalmente uma válvula fechada fornecida cm uma posição na qual a válvula de introdu- ção de atmosfera pode conectar o interior do dito tanque de gás combustível e o espaço externo um ao outro e é aberta e fechada juntamen- te com a dita válvula de suprimento de gás combustível.
Em um sétimo aspecto da presente invenção, compreendendo adicionalmente o dispositivo de alteração de ordem de abertura de válvula de abertura sucessiva de válvula de suprimento de gás combustível e a dita válvula de introdução de atmosfera quando do suprimento de gás combustí- vel e alterando a ordem de abertura das ditas válvulas com base na relação de magnitude entre a pressão no dito tanque de gás combustível e a pres- são atmosférica.
Em um oitavo aspecto da presente invenção, compreendendo adicionalmente um mecanismo de alívio de pressão que alivia a pressão no dito tanque de gás combustível para fora quando a pressão no dito tanque
. de gás combustível é mais alta co que uma pressão de trabalho predetermi- : nada. ". Em um nono aspecto da presente invenção, compreendendo a- dicionalmente um dispositivo de aquecimento de aquecimento do dito tanque degás combustível. Em um décimo aspecto da presente invenção, compreendendo adicionalmente: o dispositivo de cálculo de pressão de vapor de saturação para * calcular a pressão do vapor de saturação do dito combustível; e um dispositivo de cálculo da quantidade de suprimento para cal- cular a quantidade de combustível a ser suprido para o dito tanque de gás combustível pelo dito dispositivo de suprimento de combustível no tanque ' com base na pressão de vapor de saturação do dito combustível e tempera- r tura e volume do dito tanque de gás combustível.
Em um décimo primeiro aspecto da presente invenção, compre- endendo adicionalmente um dispositivo de limitação para impedir que a quantidade de combustível a ser suprida seja calculada com base na pres- são de vapor de saturação quando a pressão de vapor de saturação é maior do que a pressão do dito tanque de gás combustível.
Em um décimo segundo aspecto da presente invenção, compre- endendo adicionalmente um dispositivo de controle de alívio de pressão para abrir a dita válvula de suprimento de gás combustível em um caso no qual a pressão no dito tanque de gás combustível é igual a ou superior à pressão do tanque.
Em um décimo terceiro aspecto da presente invenção, onde o di- to combustível é um combustível à base de álcool.
Efeitos Vantajosos da Invenção De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, o dispositivo de suprimento de combustível em tanque pode suprir o combustí- velno tanque de combustível no tanque de gás combustível durante a ope- ração do motor de combustão interna, e o gás combustível pode ser gerado a partir do combustível. O tanque de gás combustível pode manter pelo me-
. nos parte do gás combustível na fase gasosa mesmo durante o frio depois : que o motor é parado pela utilização da descompressão natural no tanque. À . válvula de suprimento de gás combustível pode ser aberta na partida do mo- tor para suprir o gás combustível armazenado no tanque de gás combustível paraocanalde arde entrada. Portanto, em comparação com o caso no qual o gás combustível é inserido na partida do motor, o gás combustível pode ser suprido nos cilindros em um tempo consideravelmente mais curto. Como resultado disso, o motor pode ser rapidamente ligado em baixa temperatura onde o gás combustível é difícil de gerar e a capacidade de partida pode ser aperfeiçoada.
De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, o dispositivo de controle de geração aciona o dispositivo de suprimento de ' combustível em tanque durante a operação do motor de combustão interna N em um estado no qual a válvula de suprimento de gás combustível é fecha- daparageraro gás combustível no tanque de gás combustível. O dispositivo de controle de suprimento pode abrir a válvula de suprimento de gás com- bustível na partida do motor de combustão interna para suprir o gás combus- tível armazenado no tanque de gás combustível para o canal de ar de entra- da.
De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, o dis- positivo de controle de geração pode fazer com que o dispositivo de supri- mento de combustível no tanque supra o combustível para dentro do tanque de gás combustível em um caso no qual a temperatura no tanque de gás combustível é maior do que a temperatura de critério predeterminada. Como resultado disso, o gás combustível pode ser eficientemente gerado a altas temperaturas onde o combustível evapora com facilidade, e, o suprimento de combustível inútil a baixas temperaturas pode ser evitado.
De acordo com um quarto aspecto da presente invenção, o dis- positivo de controle de suprimento pode abrir a válvula de suprimento de gás combustível em um caso no qual a temperatura do motor de combustão in- terna na partida do mesmo é mais baixa do que uma temperatura de critério predeterminada. Como resultado disso, o gás combustível pode ser utilizado
. de forma eficiente apenas quando o motor é ligado a baixas temperaturas ' quando o gás combustível é necessário. Adicionalmente, o gás combustível oC pode ser impedido de ser desperdiçado quando o motor é ligado a altas temperaturas.
De acordo com um quinto aspecto da presente invenção, o dis- positivo de comutação de forma de combustível pode suprir o gás combustí- vel para combustão no primeiro ciclo na partida do motor de combustão in- terna de modo que a combustão do combustível ocorra de forma confiável a baixas temperaturas. Para combustão no segundo ciclo e em ciclos subse- quentes, o dispositivo de comutação de forma de combustível pode suprir injeção de combustível nos cilindros cuja temperatura foi aumentada devido à primeira combustão para evaporar de forma suave o combustível injetado.
: Dessa forma, a quantidade de gás combustível utilizada pode ser reduzida ç enquanto se alcança a combustão contínua e estável e se garante uma alta capacidade de partida.
De acordo com um sexto aspecto da presente invenção, a válvu- la de introdução de atmosfera é aberta e fechada juntamente com a válvula de suprimento de gás combustível e pode introduzir atmosfera para dentro do tanque de gás combustível quando está aberto. Dessa forma, quando o gás combustível é suprido, o ar pode ser introduzido no tanque de gás com- bustível através da válvula de introdução de atmosfera em uma quantidade igual á quantidade de gás combustível fluindo para fora do tanque de gás combustível. Dessa forma, visto que a válvula de suprimento de gás com- bustível e a válvula de introdução de atmosfera cooperam uma com a outra, —ogás combustível pode ser suprido de forma suave.
De acordo com um sétimo aspecto da presente invenção, o dis- positivo de alteração de ordem de abertura de válvula pode mudar a ordem de abertura da válvula de suprimento de gás combustível e a válvula de in- trodução de atmosfera com base na relação de magnitude entre a pressão no tanque de gás combustível e a pressão atmosférica. Portanto, quando o gás combustível é suprido, o gás combustível no tanque pode ser impedido de fluir para fora e para dentro da atmosfera através da válvula de introdu-
. ção de atmosfera, e o ar pode ser impedido de fluir a partir do canal de ar de ' entrada para dentro do tanque através da válvula de suprimento de gás o combustível. Portanto, o fluxo de gás combustível pode ser adequadamente controlado.
De acordo com um oitavo aspecto da presente invenção, o me- canismo de alívio de pressão pode aliviar a pressão no tanque de gás com- bustível para fora quando a pressão no tanque de gás combustível é maior do que a pressão de trabalho predeterminada. Dessa forma, o combustível suprido para dentro do tanque de gás combustível pode ser rapidamente evaporado enquanto purga o ar no tanque para fora através do mecanismo de alívio de pressão. Portanto, a pressão do ar no tanque de gás combusti- vel pode ser impedido de suprimir a evaporação do combustível, e a geração ' do gás combustível pode ser promovida. Adicionalmente, o volume morto > ocupado pelo ar no tanque pode ser reduzido para aumentar a densidade do gás combustível. Como resultado disso, uma grande quantidade de gás combustível pode ser eficientemente gerada e armazenada em um espaço compacto. Adicionalmente, o mecanismo de alívio de pressão pode servir como uma válvula de segurança que impede que a pressão no tanque se torne excessiva em um estado no qual o tanque de gás combustível é her- meticamente vedado.
De acordo com um nono aspecto da presente invenção, quando o gás combustível é gerado, o combustível pode ser suprido para o tanque de gás combustível aquecido pelo dispositivo de aquecimento para promover a evaporação do combustível. Adicionalmente, visto que a pressão de vapor de saturação do combustível aumenta como resultado do aquecimento, a densidade do gás combustível no tanque pode ser aumentada. Como resul- tado disso, a quantidade de gás combustível armazenada no tanque de gás combustível pode ser aumentada, ou o volume do tanque pode ser reduzido.
De acordo com um décimo aspecto da presente invenção, o dis- positivo de cálculo de quantidade de suprimento de combustível pode calcu- lar a quantidade de combustível a ser suprida para o tanque de gás combus- tível com base na pressão de vapor de saturação do combustível e tempera-
. tura e volume do tanque de gás combustível. Visto que a pressão de vapor ' de saturação é uma pressão de vapor em um estado no qual o máximo do co combustível é evaporado, se a quantidade de combustível calculada no mé- todo descrito acima for suprida, a quantidade máxima de gás combustível pode ser gerada no tanque de gás combustível. Portanto, o volume do tan- que pode ser utilizado de forma eficiente.
De acordo com um décimo primeiro aspecto da presente inven- ção, o dispositivo de limitação pode impedir que a quantidade de suprimento de combustível seja calculada com base na pressão de vapor de saturação quando a pressão de vapor de saturação é maior do que a pressão do tan- que de gás combustível. Como resultado disso, a quantidade máxima de gás combustível permitida pela pressão do tanque de gás combustível pode ser : gerada e armazenada no tanque de gás combustível, de modo que o volume . do tanque de gás combustível possa ser utilizado de forma eficiente enquan- tose protege o tanque de gás combustível.
De acordo com um décimo segundo aspecto da presente inven- ção, o dispositivo de controle de alívio de pressão pode abrir a válvula de suprimento de gás combustível em um caso no qual a pressão no tanque de gás combustível é igual a ou superior à pressão do tanque. Dessa forma, mesmo sea pressão no tanque de gás combustível aumentar de modo a ser maior do que o esperado, a pressão pode ser aliviada de forma confiável para proteger o tanque de gás combustível.
De acordo com um décimo terceiro aspecto da presente inven- ção, mesmo quando o combustível á base de álcool! que é difícil de evaporar a baixastemperaturas é utilizado, a capacidade de partida pode ser aperfei- çoada pelo suprimento, na partida do motor de combustão interna, do gás combustível armazenado durante a operação do motor de combustão inter- na.
Breve Descrição dos Desenhos A figura 1 é um diagrama esquemático para ilustrar uma configu- ração de todo um sistema de acordo com a modalidade 1 da presente inven- ção;
. A figura 2 é um diagrama ilustrando uma configuração do siste- ' ma de controle do sistema de acordo com a modalidade 1 da presente in- oc venção; A figura 3 é um fluxograma ilustrando o controle de geração de gás combustível realizado pela ECU;
A figura 4 é um fluxograma ilustrando o controle de suprimento de gás realizado pela ECU de acordo com a modalidade 1 da presente in- venção;
A figura 5 é um diagrama esquemático para ilustrar uma configu-
ração de todo um sistema de acordo com a modalidade 2 da presente inven- ção;
A figura 6 é um diagrama esquemático para ilustrar uma configu-
' ração de todo um sistema de acordo com a modalidade 3 da presente inven- NR ção;
A figura 7 é um diagrama esquemático para ilustrar uma configu- ração de todo um sistema de acordo com a modalidade 4 da presente inven- ção;
A figura 8 é um fluxograma ilustrando o controle realizado pela ECU de acordo com a modalidade 5 da presente invenção;
A figura 9 é um gráfico de características ilustrando as relações entre a concentração de álcool do combustível, a temperatura de tanque e a pressão de vapor de saturação de acordo com a modalidade 6 da presente invenção;
A figura 10 é um fluxograma ilustrando o controle realizado pela
—ECU de acordo com a modalidade 6 da presente invenção;
A figura 11 é um fluxograma ilustrando o controle realizado pela ECU de acordo com a modalidade 7 da presente invenção;
A figura 12 é um fluxograma ilustrando o controle realizado pela ECU de acordo com a modalidade 8 da presente invenção;
A figura 13 é um fluxograma ilustrando a primeira modificação do controle ilustrado na figura 12 de acordo com a modalidade 8 da presente invenção;
. A figura 14 é um fluxograma ilustrando a segunda modificação ' do controle ilustrado na figura 12 de acordo com a modalidade 8 da presente " invenção.
Descrição das Modalidades Modalidade 1 Configuração da modalidade 1 A seguir, uma modalidade 1 da presente invenção será descrita com referência às figuras de a 14. A figura 1 é um diagrama esquemático para ilustrar uma configuração de todo um sistema de acordo com a modali- dade 1 da presente invenção.
O sistema de acordo com essa modalidade inclui um motor 10, que é um motor de combustão interna, montado em um veículo de combustível flexível (FFV), por exemplo.
Apesar de a figura 1 ilus- ' trar um motor de múltiplos cilindros possuindo quatro cilindros como um e- R xemplo, o motor de combustão interna de acordo com a presente invenção não está limitado ao motor de quatro cilindros.
O motor 10 possui um canal de ar de entrada 12 através do qual o ar é puxado para dentro de cada cilin- dro e um canal de gás de exaustão 14 através do qual o gás de exaustão é descarregado a partir de cada cilindro.
No canal de ar de entrada 12, um purificador de ar 16, uma vál- vulade aceleração 18 e um tanque de oscilação 20 são fornecidos nessa ordem a partir do lado a jusante.
A válvula de aceleração 18 é uma válvula controlada eletronicamente e ajusta a quantidade de ar de entrada.
O tanque de oscilação 20 fornece um espaço possuindo um determinado volume no canal de ar de entrada 12 e possui uma função de atenuação de uma pulsa- çãode arde entrada.
O tanque de oscilação 20 é conectado no lado a jusan- te do mesmo às portas de entrada 24 dos cilindros através de uma pluralida- de de tubos de entrada (tubulações de entrada) 22. O tanque de oscilação 20, as tubulações de entrada 22 e portas de entrada 24 formam uma parte do canal de ar de entrada 12. Cada cilindro do motor 10 é fornecido com uma válvula de injeção de porta de entrada 26 que injeta um combustível para dentro da porta de entrada 24 e uma válvula de injeção de cilindro 28 que injeta o combustível diretamente em uma câmara de combustão (para
. dentro do cilindro) além de uma vela de ignição 30 (ver figura 2) que queima " um gás combustível e uma válvula de entrada e um gás de exaustão que o não são ilustrados nos desenhos. Um combustível à base de álcool armaze- nado em um tanque de combustível 32 é suprido no estado líquido para as —válvulasde injeção 26 e28.
A seguir, um sistema de evaporação de combustível montado no motor 10 será descrito. Um sistema de evaporação de combustível de acor- do com essa modalidade é caracterizado pelo fato de um gás combustível gerado durante a operação do motor ser armazenado em um tanque e utili zado quando o motor é ligado na próxima vez. O sistema de evaporação de combustível inclui um tanque de gás combustível 34, uma válvula de injeção de tanque 36, uma válvula de suprimento de gás combustível 38, uma válvu- ' la de introdução de atmosfera 40 e uma válvula de alivio 42, por exemplo. . O tanque de gás combustível 34 é um recipiente impermeável possuindo uma estrutura encerrada e é configurado para armazenar o gás combustível gerado pela evaporação do combustível à base de álcool no tanque de combustível 32. No espaço do motor, o tanque de gás combusti- vel 34 é disposto em uma posição onde o calor do motor 10 deve ser trans- ferido para o tanque de gás combustível 34. A válvula de injeção de tanque 36 injeta (supre) o combustível armazenado no tanque de combustível 32 para dentro do tanque de gás combustível 34 e constitui o dispositivo de su- primento de combustível no tanque de acordo com essa modalidade. A vál- vula de injeção de tanque 35 é uma válvula de injeção de combustível co- mum, que pode ser igual às válvulas de injeção 26 e 28, e a quantidade de combustível injetada através da válvula de injeção de tanque 36 é controlada por um sinal de controle. O combustível injetado através da válvula de inje- ção em tanque 36 é evaporado no tanque de gás combustível 34 para for- mar o gás combustível.
O tanque de gás combustível 34 é conectado ao tanque de osci- lação 20 no lado a jusante da válvula de aceleração 18. Na conexão, uma válvula de suprimento de gás combustível 38, que é uma válvula solenoide normalmente fechada ou similar, e fornecida. Quando a válvula de suprimen-
. to de gás combustível 38 é fechada, o tanque de gás combustível 34 e o ' tanque oscilação 20 são desconectados um do outro, de modo que o gás CGC combustível possa ser acumulado no tanque de gás combustível 34. Quando a válvula de suprimento de gás combustível 38 é aberta, os tanques 20 e 34 estãoem comunicação um com o outro, e o gás combustível armazenado no tanque de gás combustível 34 é suprido para o tanque de oscilação 20.
O tanque de gás combustível 34 é fornecido com uma válvula de introdução de atmosfera 40 em uma posição na qual a válvula de introdução de atmosfera 40 pode conectar o interior do tanque e o espaço externo um aooutro. A válvula de introdução de atmosfera 40 é uma válvula solenoide normalmente fechada ou similar e é projetada para abrir o tanque de gás combustível 34 para a atmosfera quando a válvula é aberta. Quando o gás ] combustível é suprido, ambas a válvula de suprimento de gás combustível . 38 e a válvula de introdução de atmosfera 40 são abertas em momentos |i- geiramente diferentes, e a atmosfera é introduzida em um tanque de gás combustível 34 através da válvula de introdução de atmosfera 40 em uma quantidade igual á quantidade de gás combustível suprido. As válvulas 38 e 40 são mantidas fechadas exceto quando o gás combustível está sendo su- prido. A válvula de introdução de atmosfera 40 é conectada ao canal de ar de entrada 12 em uma posição entre o purificador de ar 16 e a válvula de aceleração 18. Consequentemente, quando a válvula de introdução de at- mosfera 40 é aberta, o ar que é limpo pelo purificador de ar 16 e não é afe- tado por uma pressão negativa de ar de entrada é introduzido no tanque de gás combustível 34.
O tanque de gás combustível 34 é adicionalmente fornecido com a válvula de alívio normalmente fechada 42, que é uma válvula de verifica- ção ou uma válvula reed, por exemplo. A válvula de alívio 42 alivia a pressão no tanque de gás combustível 34 para fora (para dentro do canal de ar de entrada 12, por exemplo), quando a pressão excede uma pressão de traba- lho predeterminada e forma um mecanismo de alívio de pressão de acordo com essa modalidade. A válvula de alívio 42 possui uma função de aliviar o ar no tanque para fora quando o combustível injetado no tanque de gás
. combustível 34 é evaporado. A válvula de alívio 42 funciona também como ' uma válvula de segurança que impede que a pressão no tanque de gás Cc combustível 34 no estado encerrado seja muito alta. De acordo com essa modalidade, a pressão de trabalho da vál- vulade alívio 42 é configurada para ser aproximadamente igual à pressão atmosférica ou maior do que a pressão atmosférica em várias dezenas de KPa. Essa configuração é baseada na consideração de que o tanque de gás combustível 34 é mantido em temperatura ambiente ou ligeiramente acima da temperatura ambiente, e a pressão de vapor de saturação do combustível assume um valor correspondente à faixa de temperatura. Portanto, quando a pressão de vapor de saturação do combustível é aumentada pelo aqueci- mento ou outro tratamento, a pressão de trabalho da válvula de alívio 42 é ' preferivelmente aumentada de acordo. Isso será descrito em detalhes com . relação à modalidade 2.
A seguir, um sistema de controle do motor 10 será descrito com referencia à figura 2. A figura 2 é um diagrama ilustrando uma configuração do sistema de controle do sistema de acordo com a modalidade 1 da presen- te invenção. Como ilustrado na figura 2, o sistema de acordo com essa mo- dalidade inclui um sistema de sensor incluindo uma pluralidade de sensores 44a56e uma unidade de controle eletrônico (ECU) 60 que controla o esta- do operacional do motor 10. O sistema de sensor será descrito primeiro. Um sensor de ângulo de manivela 44 envia um sinal em sincronia com uma rota- ção de um virabrequim do motor 10, e a ECU 60 pode detectar o número de revoluções do motor e do ângulo de manivela com base na saída. Um sen- sorde fluxo de ar 46 detecta a quantidade de ar de entrada, e um sensor de temperatura de água 48 detecta a temperatura de uma água de resfriamento de motor.
Um sensor de pressão de ar de entrada 50 detecta a pressão do ar de entrada na posição do tanque de oscilação 20, por exemplo, e a ECU 60 pode detectar a pressão no tanque de oscilação 20 com base na saída do sensor de pressão de ar de entrada 50. Um sensor de pressão de tanque 52 detecta a pressão no tanque de gás combustível 34, e um sensor de tempe-
: ratura de tanque 54 detecta a temperatura no tanque de gás combustível 34. ' Adicionalmente, um sensor de propriedade de combustível 56 detecta a con- . centração de álcool do combustível como uma propriedade do combustível.
O sistema de sensor inclui não apenas os sensores 44 a 56 des- critos acima, mas também vários tipos de outros sensores necessários para se controlar o veículo ou o motor (um sensor de razão de combustível de ar que detecta a razão de combustível para ar do gás de exaustão ou um sen- sor de abertura de acelerador que detecta a abertura do acelerador, por e- xemplo), e esses sensores são conectados ao lado de entrada da ECU 60. A presente invenção nem sempre exige o sensor de temperatura de tanque 54 e também pode ser configurado para estimar a temperatura no tanque com base no histórico de temperatura ou operação do motor, condutividade tér- ' mica para o tanque de gás combustível 34 ou similar sem utilizar o sensor de . temperatura de tanque 54. Por outro lado, ao lado de saída da ECU 60, vários tipos de a- cionadores incluindo a válvula de aceleração 18, as válvulas de injeção 26, 28 e 36, a vela de ignição 30, a válvula de suprimento de gás combustível 38 e a válvula de introdução de atmosfera 40 são conectados.
A ECU 60 adqui- re a informação de operação de motor a partir do sistema de sensor e realiza um controle operacional pelo acionamento de cada acionador com base no resultado adquirido.
Especificamente, o número de revoluções do motor e o ângulo de manivela são detectados com base na saída do sensor de ângulo de manivela 44, e o sensor de fluxo de ar 46 detecta a quantidade de ar de entrada.
Adicionalmente, um controle de injeção de combustível normal des- crito abaixo é realizado, e, ao mesmo tempo, o tempo de ignição é determi- nado com base no ângulo de manivela, e a vela de ignição 30 é ativada.
O controle de injeção de combustível normal é realizado durante a operação do motor exceto quando um controle de suprimento de gás com- bustível descrito posteriormente é realizado e envolve um controle de injeção de partida.
No controle de injeção de combustível normal, a quantidade de injeção de combustível é calculada com base na quantidade de ar de entra- da, no numero de revoluções do motor, na temperatura da água de arrefeci-
. mento do motor e similares, o tempo de injeção de combustível sendo de- ' terminado com base no ângulo de manivela, e então, as válvulas de injeção o 26 e 28 sendo ativadas.
Nesse processo, a razão entre a quantidade de in- jeção através da válvula de injeção de porta de entrada 26 e a quantidade de injeção através da válvula de injeção em cilindro 28 varia dependendo da propriedade do combustível ou estado operacional.
Adicionalmente, a ECU 60 realiza um controle de geração de gás combustível descrito posteriormen- te e o controle de suprimento de gás combustível como controles referentes ao sistema de evaporação de combustível descrito acima.
Operação de acordo com a Modalidade 1 Controle de Geração de Gás Combustível O controle de geração de gás combustível é para evaporar o ' combustível no tanque de gás combustível 34 durante a operação do motor . 10 (preferivelmente durante a operação do motor 10 depois do aquecimento) para gerar gás combustível.
Mais especificamente, no controle de geração de gás combustível, o combustível é injetado através da válvula de injeção em tanque 36 em um estado no qual a válvula de suprimento de gás com- bustível 38 e a válvula de introdução de atmosfera 40 são abertas.
O com- bustível injetado é rapidamente evaporado para se tornar o gás combustível enquanto purga o ar no tanque através da válvula de alívio 42. Eventualmen- te, o tanque de gás combustível 34 é preenchido com o gás combustível.
Dessa forma, a válvula de alívio 42 pode impedir que a pressão do ar no tanque suprima a evaporação do combustível e promova a geração de gás combustível.
Adicionalmente, a válvula de alívio 42 pode reduzir o volume morto ocupado pelo ar no tanque e aumentar a densidade do gás combusti- vel.
Como resultado disso, uma grande quantidade de gás combustível pode ser eficientemente gerada e armazenada em um espaço compacto.
O controle de geração de gás combustível pode ser configurado para ser realizado apenas quando a temperatura T no tanque de gás com- —bustível 34 (a temperatura em tanque) é maior do que uma temperatura de critério de injeção de combustível predeterminada T1. A temperatura de cri- tério de injeção de combustível T1 é configurada em correspondência com
. um valor de limite inferior da temperatura na qual o gás combustível pode ' ser gerado e é uma temperatura de critério com base na qual a injeção de O combustível no tanque é permitida. Se a temperatura em tanque T for maior do que a temperatura de critério de injeção de combustível T1, a temperatu- raéaltao suficiente para que o combustível à base de álcool evapore, o controle de geração de gás combustível sendo realizado. Por outro lado, a temperatura no tanque T é igual a ou inferior à temperatura de critério de injeção de combustível T1, o combustível tem menos chances de evaporar, de modo que o gás combustível não é gerado de forma eficiente. Dessa for- ma, nesse caso, a injeção de combustível no tanque de gás combustível 34 é inibida, e o controle de geração de gás combustível é interrompido.
De acordo com a configuração descrita acima, o gás combustí- ' vel pode ser eficientemente gerado em alta temperatura, e a injeção de . combustível inútil em baixas temperaturas pode ser evitada. Se a temperatu- rade critério de injeção de combustível T1 for adequadamente configurada de modo que o controle de geração de gás combustível ocorra quando o motor é aquecido até determinado ponto, o combustível injetado no tanque pode ser eficientemente evaporado visto que o tanque de gás combustível 34 é aquecido pelo calor transferido a partir do motor.
A volatilidade do combustível à base de álcool varia com a pro- priedade do combustível. Dessa forma, a temperatura de critério de injeção de combustível T1 pode ser variável dependendo da propriedade do com- bustível. Mais especificamente, quanto maior a concentração de álcool do combustível, maior a temperatura de critério de injeção de combustível T1 configurada. Isso é, à medida que a concentração de álcool aumenta, o combustível tem menos chances de evaporar, de modo que a faixa de tem- peratura na qual a injeção de combustível ocorre é determinada mais alta de acordo. Dessa forma, mesmo se a concentração de álcool do combustível variar, o gás combustível pode ser gerado sempre de forma eficiente.
De acordo com o controle de geração de gás combustível descri- to acima, o gás combustível pode ser armazenado no tanque de gás com- bustível 34 durante a operação do motor. Mesmo durante o frio depois de o
. motor ser parado, o tanque de gás combustível 34 pode manter pelo menos ' parte do gás combustível na fase gasosa devido à descompressão natural . no tanque.
Portanto, quando o motor está para ser reiniciado, o gás combus- tível no tanque pode ser rapidamente suprido para dentro dos cilindros no controle de suprimento de gás combustível e a capacidade de partida pode ser aperfeiçoada.
Controle de Suprimento de Gás Combustível O controle de suprimento de gás combustível serve para abrir a válvula de suprimento de gás combustível 38 e a válvula de introdução de atmosfera 40, quando o motor está para ser iniciado, para suprir o gás com- bustível armazenado no tanque de gás combustível 34 para o tanque de os- cilação 20. Mais especificamente, visto que uma pressão negativa de ar de ' entrada ocorre no tanque de oscilação 20 devido à viragem na partida do . motor, quando a válvula de suprimento de gás combustível 38 abre, a pres- são negativa de ar de entrada causa o suprimento de gás combustível no tanque de gás combustível 34 para o tanque de oscilação 20. O gás com- bustível suprido para dentro do tanque de oscilação 20 flui para dentro dos cilindros através das portas de entrada 24 e é queimado nos cilindros.
Dessa forma, em comparação com a geração de gás combustível na partida do mo- tor, o gás combustível pode ser suprido para dentro dos cilindros em um tempo consideravelmente menor.
O motor pode ser rapidamente ligado mesmo em baixas temperaturas nas quais o gás combustível é difícil de ser gerado.
Quando o gás combustível é suprido como descrito acima, o ar fluipara dentro do tanque de gás combustível 34 através da válvula de intro- dução de atmosfera 40 em uma quantidade igual á quantidade de gás com- bustível possuindo fluxos para fora do tanque de gás combustível 34. Visto que a válvula de suprimento de gás combustível 38 e a válvula de introdução de atmosfera 40 são associadas uma com a outra, o gás combustível pode ser suprido de forma mais suave.
Adicionalmente, visto que o gás combustí- vel é suprido para o tanque de oscilação 20, o gás combustível e o ar podem ser misturados no tanque de oscilação 20 possuindo um determinado volu-
. me, de modo que uma mistura de ar combustível de alta qualidade possa ser ' gerada. A fim de que o gás combustível flua suavemente para fora do tanque . de gás combustível 34, uma pressão negativa de ar de entrada suficiente precisa ocorrer no tanque de oscilação 20, de modo que a válvula de acele- ração 18 seja preferivelmente mantida fechada.
O controle de suprimento de gás combustível pode ser configu- rado para ser realizado apenas quando a temperatura do motor na partida do mesmo é inferior a uma temperatura de critério de suprimento de gás combustível predeterminada. A temperatura de critério de suprimento de gás combustível é determinada em correspondência com um valor limite superior da temperatura do motor na qual o gás combustível é necessário e é uma temperatura de critério com base na qual o suprimento de gás combustível é ' permitido. Se a temperatura do motor na partida do mesmo for inferior à - temperatura de critério de suprimento de gás combustível, o combustível injetado pela injeção de porta de entrada ou injeção em cilindro é difícil de evaporar, e o motor é difícil de ser ligado sem a utilização do gás combustí- vel, de modo que o controle de suprimento de gás combustível seja realiza- do. Por outro lado, se a temperatura do motor na partida do mesmo for igual a ou superior à temperatura de critério de suprimento de gás combustível, o combustível injetado pela injeção de porta de entrada ou injeção em cilindro pode ser facilmente evaporado, de modo que o gás combustível não precise ser utilizado. Dessa forma, nesse caso, o controle de suprimento de gás combustível não é realizado, e o motor é ligado pelo controle de injeção de partida normal.
A temperatura do motor inclui vários parâmetros de temperatura que refletem o estado de temperatura do motor, incluindo a temperatura do líquido de arrefecimento do motor, a temperatura do lubrificante, e a tempe- ratura da unidade principal do motor (um bloco de motor ou similar). De a- cordo com essa modalidade, a temperatura do líquido de arrefecimento do motor (temperatura da água do motor) é utilizada como a temperatura de motor, por exemplo, e a válvula de suprimento de gás de combustível 38 é aberta apenas quando a temperatura da água do motor na partida do motor
. é inferior a uma temperatura de critério de suprimento de gás de combustível ' predeterminada ethw1. Dessa forma, o gás combustível pode ser utilizado ss. de forma eficiente apenas quando o motor é ligado em baixas temperaturas e, dessa forma, o gás combustível é necessário. Adicionalmente, o gás — combustível pode ser impedido de ser desperdiçado quando o motor é ligado em altas temperaturas.
À medida que a concentração de álcool do combustível aumen- ta, a volatilidade do combustível injetado se torna menor, de modo que o gás combustível seja preferivelmente suprido em uma faixa de alta temperatura de acordo. Isso é, à medida que a concentração de álcool do combustível aumenta, a temperatura de critério de suprimento de gás combustível pode ser configurada mais alto. Dessa forma, a faixa de temperatura para utiliza- ' ção do gás combustível pode ser configurada aproximadamente de acordo . com a concentração de álcool do combustível, e a capacidade de partida pode ser garantida de forma estável.
A ordem de abertura da válvula de suprimento de gás combustí- vel 38 e a válvula de introdução de atmosfera 40, que são ambas abertas quando o gás combustível é suprido, é preferivelmente variável dependendo da relação de magnitude entre a pressão no tanque de gás combustível 34 (pressão em tanque) e a pressão atmosférica. Mais especificamente, se a válvula de introdução de atmosfera 40 for aberta quando uma pressão em tanque P for maior do que uma pressão atmosférica PO, o gás combustível pode fluir para dentro da atmosfera. Portanto, sob tais condições, a válvula de suprimento de gás combustível 38 é primeiramente aberta, e então a vál- vulade introdução de atmosfera 40 é aberta depois que o gás combustível fluiu par o tanque de oscilação 20 e a pressão em tanque foi reduzida.
Por outro lado, quando a pressão em tanque P é igual a ou infe- rior à pressão atmosférica PO, a pressão em tanque P pode ser inferior à pressão no tanque de oscilação 20. Se a válvula de suprimento de gás com- bustível 38 for aberta sob tais condições, o ar no tanque de oscilação 20 po- de fluir de volta para dentro do tanque de gás combustível 34. Dessa forma, sob tais condições, a válvula de introdução de atmosfera 40 é primeiramente
. aberta, e então a válvula de suprimento de gás combustível 38 é aberta de- ' pois que a pressão em tanque P aumentou aproximadamente até a pressão oC atmosférica. De acordo com a configuração descrita acima, o gás combustí- vel pode ser impedido de fluir para fora e para a atmosfera, e o ar pode ser impedido de fluir para dentro do tanque de gás combustível 34. Portanto, mesmo quando ambas a válvula de suprimento de gás combustível 38 e a válvula de introdução de atmosfera 40 são abertas, o fluxo de gás combustí- vel pode ser adequadamente controlado de acordo com a ordem de abertura das válvulas.
Processamentos Específicos para Implementação da Modalidade 1 A seguir, com referência às figuras 3 e 4, os processamentos específicos para implementação dos controles descritos acima serão descri- ' tos. A figura 3 é um fluxograma ilustrando o controle de geração de gás .- combustível realizado pela ECU. A rotina ilustrada na figura 3 é realizada repetidamente durante a operação do motor.
De acordo com a rotina ilustrada na figura 3, primeiro a concen- tração de álcool do combustível é detectada com base na saída do sensor de propriedade de combustível 56 (etapa 100). Então, com base no valor de detecção da concentração de álcool, a temperatura de critério de injeção de combustível T1 é calculada (etapa 102). A ECU 60 armazena previamente os dados de mapa utilizados para configurar uma temperatura de critério de injeção de combustível maior T1 à medida que a concentração de álcool do combustível aumenta. A temperatura de critério de injeção de combustível T1 pode ser calculada por referência aos dados de mapa.
Então, o sensor de temperatura de tanque 54 detecta a tempera- tura T no tanque de gás combustível 34 (etapa 104), e é determinado se ou não a temperatura em tanque T é maior do que a temperatura de critério de injeção de combustível T1 (etapa 106). Se o resultado da determinação na etapa 106 for positivo, a quantidade de combustível injetado no tanque de gás combustível 34 é calculada, e a válvula de injeção em tanque 36 é ati- vada em um estado no qual a válvula de suprimento de gás combustível 38 e a válvula de introdução de atmosfera 40 são fechadas (etapa 108). Como
. resultado disso, o combustível é injetado no tanque de gás combustível 34 ' através da válvula de injeção em tanque 36. Note-se que a quantidade de Cc combustível injetado através da válvula de injeção em tanque 36 é calculada com base na pressão de vapor de saturação do combustível, da temperatura em tanque T, volume do tanque de gás combustível 34 ou similar. Um e- xemplo do método de cálculo será descrito em detalhes posteriormente com relação à modalidade 6, por exemplo.
A figura 4 é um fluxograma ilustrando o controle de suprimento de gás combustível realizado pela ECU de acordo com a modalidade 1 da presente invenção. A rotina ilustrada na figura 4 é realizada de forma repeti- da durante a operação do motor. De acordo com essa rotina, primeiro, é de- terminado se ou não um comutador de ignição (IGSW) está ligado (etapa Ú 200), e se o resultado da determinação for positivo, a concentração de álcool . do combustível é detectada (etapa 202). Adicionalmente, a temperatura de água de motor na partida do motor é detectada com base na saída do sen- sor de temperatura de água 48 (etapa 204). Então, é determinado se ou não um comutador de partida está ligado (etapa 206), e se o resultado da determinação for positivo, viragem é realizada para acionar um motor de partida ou similar, e ao mesmo tempo, um processamento de decisão de cilindro é realizado (etapa 208). Então, é determinado se ou não o processamento de decisão de cilindro está comple- tado (etapa 210), e se o resultado da determinação for positivo, é determina- do se ou não a temperatura da água do motor na partida do motor está abai- xo da temperatura de critério de suprimento de gás combustível ethw1 (eta- pa212). Aqui, o processamento na etapa 212 será descrito em maiores de- talhes. Primeiro, a temperatura de critério de suprimento de gás combustível ethw1 é calculada com base na concentração de álcool do combustível. A ECU 60 armazena previamente os dados de mapa utilizados para a configu- ração de uma temperatura de critério de suprimento de gás combustível mais altaethw1là medida que a concentração de álcool do combustível au- menta. A temperatura de critério de suprimento de gás combustível ethw1 pode ser calculada por referência aos dados de mapa. Então, a temperatura
. de critério de suprimento de gás combustível ethw1 e a temperatura da água ' do motor são comparadas. Cc Se o resultado da determinação na etapa 212 for positivo, o gás combustível precisa ser suprido, de modo que um processo das etapas 214 a216 seja realizado. Como descrito acima, esse processo serve para suprir o gás combustível para o tanque de oscilação 20 enquanto muda a ordem de abertura da válvula de suprimento de gás combustível 38 e a válvula de introdução de atmosfera 40 de acordo com a relação de magnitude entre a pressão no tanque P e a pressão atmosférica PO. Especificamente, é deter- minado se ou não a pressão no tanque P é maior do que a pressão atmos- férica PO (etapa 214), e se o resultado da determinação for positivo, a válvu- la de suprimento de gás combustível 38 é aberta antes de a válvula de intro- dução de atmosfera 40 ser aberta e então, depois de uma quantidade sufici- - ente de gás combustível para dar partida no motor ser suprida, as duas vál- vulas38e40 são fechadas (etapas 216 a 220). Se o resultado da determi- nação na etapa 214 for negativo, a válvula de introdução de atmosfera 40 é aberta antes de a válvula de suprimento de gás combustível 38 ser aberta, e então, as duas válvulas 38 e 40 são fechadas (etapas 222 a 226). Dessa forma, o gás combustível é suprido a partir do tanque de gás combustível 34 para dentro dos cilindros através do tanque de oscilação 20, das portas de entrada 24 ou similares.
Por outro lado, se o resultado da determinação na etapa 212 for negativo, o gás combustível não precisa ser suprido, de modo que o controle de injeção de partida normal é realizado, e o combustível é injetado através da válvula de injeção de porta de entrada 26 e válvula de injeção no cilindro 28 (etapa 228).
Na modalidade 1 descrita até agora, as etapas 100 a 108 ilus- tradas na figura 3 representam um exemplo específico de um dispositivo de controle de geração de acordo com a reivindicação 2, e a etapa 106 repre- senta um exemplo específico de dispositivo de controle de geração de acor- do com a reivindicação 3. As etapas 200 a 226 ilustradas na figura 4 repre- sentam um exemplo específico de dispositivo de controle de suprimento de
. acordo com a reivindicação 2, e a etapa 212 representa um exemplo especí- ' fico de dispositivo de controle de suprimento de acordo com a reivindicação -c 4. As etapas 214 a 226 representam um exemplo específico de dispositivo de alteração de ordem de abertura.
Modalidade2 A seguir, com referência à figura 5, uma modalidade 2 da pre- sente invenção será descrita.
Essa modalidade é caracterizada pelo fato de o dispositivo de aquecimento para aquecer o tanque de gás combustível ser adicionalmente fornecido.
Nessa modalidade, os mesmos componentes que osdamodalidade 1 descrita acima são denotados pelas mesmas referências numéricas, e a descrição dos mesmos será omitida.
Características da Modalidade 2 ' A figura 5 é um diagrama esquemático para ilustrar uma configu- . ração de todo um sistema de acordo com a modalidade 2 da presente inven- ção.
Como ilustrado nesse desenho, de acordo com essa modalidade, o tanque de gás combustível 34 é fornecido com tubulação de resfriamento 70 para o motor 10. A tubulação de resfriamento 70 circular a água de resfria- mento de motor (LLC) entre a unidade principal do motor, o radiador, um condicionador de ar (aquecedor) do veículo e outro equipamentos e, de a- cordo com essa modalidade, também é configurado para circular água de resfriamento de motor para o tanque de gás combustível 34. Dessa forma, a tubulação de resfriamento 70 constitui um dispositivo de aquecimento que aquece o tanque de gás combustível 34 com o calor gerado pelo motor 10. De acordo com a presente invenção, o dispositivo de aquecimento não utili za necessariamente o calor do motor, mas também pode ser um aquecedor elétrico ou similar.
Essa modalidade configurada como descrito acima pode forne- cer substancialmente os mesmos efeitos e vantagens que a modalidade 1. De acordo com essa modalidade, em particular, o tanque de gás combustí- vel34 pode ser ativamente aquecido com a água de resfriamento de motor quente durante a operação do motor.
Como resultado disso, durante a gera- ção de gás combustível, a energia do calor latente de evaporação do com-
. bustível pode ser prontamente fornecido pelo calor gerado pelo motor, de ' modo que a evaporação do combustível possa ser promovida. Adicionalmen- . te, visto que o calor do motor é utilizado, uma energia elétrica adicional ou outra energia não é necessária para aquecimento, de modo que a eficiência operacional possa ser aperfeiçoada.
A quantidade máxima de gás combustível que pode ser armaze- nada no tanque de gás combustível 34 é limitada pela saturação da pressão de vapor do combustível. De acordo com essa modalidade, no entanto, visto que o tanque de gás combustível 34 é aquecido, a pressão de vapor de sa- turação do combustível pode ser aumentada para aumentar a densidade de vapor do combustível no tanque. Portanto, uma quantidade maior de gás combustível pode ser armazenada no tanque de gás combustível 34 do ] mesmo volume. Em outras palavras, o volume do tanque de gás combustível . 34 que armazena a mesma quantidade e gás combustível pode ser reduzi- do. Para se alcançar esse efeito, a pressão de trabalho da válvula de alívio 42é preferivelmente configurada mais alta de acordo com a pressão de va- por esperada do gás combustível. Isso permite que o gás combustível de pressão mais alta seja mantido de forma estável no tanque.
Modalidade 3 A seguir, com referência à figura 6, uma modalidade 3 da pre- sente invenção será descrita. Essa modalidade é caracterizada pelo fato de o dispositivo de aquecimento diferente do dispositivo de aquecimento de a- cordo com a modalidade 2 descrita acima ser fornecido. Nessa modalidade, os mesmos componentes que os da modalidade 1 descrita acima são deno- tados pelas mesmas referências numéricas, e a descrição dos mesmos será omitida.
Características da Modalidade 3 A figura 6 é um diagrama esquemático para ilustrar uma configu- ração de todo um sistema de acordo com a modalidade 3 da presente inven- ção. Como ilustrado nesse desenho, de acordo com essa modalidade, um tubo de aquecimento 80 é fornecido entre o tanque de gás combustível 34 e o canal de gás de exaustão 14 do motor 10. O tubo de aquecimento 80
. constitui um dispositivo de aquecimento que aquece o tanque de gás com- ' bustível 34 com o calor gerado pelo motor 10. Mais especificamente, o tubo CC de calor 80 inclui um tubo feito de um material possuindo uma condutividade de calor alta, tal como metal, e um líquido volátil (fluido de trabalho) vedado na tubulação. Enquanto circulando no tubo, o fluido de trabalho evapora re- petidamente pela absorção do calor do gás de exaustão no canal de gás de exaustão 14 e liquefaz pela liberação do calor no tanque de gás combustível
34. De acordo com a presente invenção, o tubo de calor não inclui necessa- riamente o fluido de trabalho, mas pode incluir apenas o elemento de tubo paraa condução de calor sem o fluido de trabalho vedado. Essa modalidade configurada como descrito acima pode forne- cer substancialmente os mesmos efeitos e vantagens que os das modalida- des 1 e 2. De acordo com essa modalidade, em particular, o tanque de gás . combustível 34 pode ser ativamente aquecido com o calor do gás de exaus- tãodo motor pela utilização do fluido de trabalho no tubo de calor 80 como um meio. Como resultado disso, a temperatura do tanque de gás de exaus- tão 34 pode ser maior do que a temperatura no caso onde a água de resfri- amento de motor é utilizada. Portanto, a densidade do vapor do combustível pode ser aumentada ainda mais, e os efeitos fornecidos pela modalidade 2 podem ser fornecidos de forma mais notável. Modalidade 4 A seguir, com referência à figura 7, uma modalidade 4 da pre- sente invenção será descrita. Essa modalidade é caracterizada pelo fato de a válvula de alívio ser omitida. Nessa modalidade, os mesmos componentes queosda modalidade 2 descrita acima são denotados pelas mesmas refe- rências numéricas, e descrição dos mesmos será omitida. Características da Modalidade 4 A figura 7 é um diagrama esquemático para ilustrar uma configu- ração de todo um sistema, de acordo com a modalidade 4 da presente in- venção. Como ilustrado nesse desenho, de acordo com essa modalidade, a válvula de alívio 42 na configuração de acordo com a modalidade 2, por e- xemplo, é omitida. Dessa forma, a ECU 60 fornece a função de válvula de
. alívio 42 pelo controle da válvula de introdução de atmosfera 40. Isso é, a ' ECU 60 abre a válvula de introdução de atmosfera 40 para suprir o gás E combustível a partir do tanque de gás combustível 34 para o tanque de osci- lação 20 ou quando a pressão no tanque de gás combustível 34 excede a pressão do tanque.
Essa modalidade configurada como descrito acima também po- de fornecer substancialmente os mesmos efeitos e vantagens que as moda- lidades 1 e 2. De acordo com essa modalidade, em particular, visto que a válvula de alívio 42 é omitida, o número de componentes do sistema e, por- tanto, o custo podem ser reduzidos.
Modalidade 5 A seguir, com referência à figura 8, uma modalidade 5 da pre- sente invenção será descrita.
Essa modalidade adota substancialmente a . mesma configuração e controles que os de acordo com a modalidade 1 des- crita acima (ver figuras 1, 2 e 3), mas é caracterizada pelo fato de o gás combustível ser utilizado apenas para combustão no primeiro ciclo na partida do motor.
Nessa modalidade, os mesmos componentes que os da modali- dade 1 são denotados pelas mesmas referências numéricas e a descrição dos mesmos será omitida.
Características da Modalidade 5 Na partida a frio, na primeira combustão (a combustão no primei- ro ciclo) depois do processamento de decisão de cilindro estar completado, a temperatura da câmara de combustão é baixa, de modo que o gás combus- tível tenha que ser suprido.
No entanto, na combustão no segundo ciclo e nos ciclos subsequentes, a temperatura da câmara de combustão foi eleva- da pelo calor gerado na primeira combustão, de modo que o combustível evapore mais rapidamente.
Portanto, de acordo com essa modalidade, o gás combustível é suprido apenas para a combustão no primeiro ciclo na partida do motor, e o combustível é injetado através da válvula de injeção em cilin- dro28 paraa combustão no segundo ciclo e nos ciclos subsequentes.
Se necessário, o combustível pode ser injetado adicionalmente através da vál- vula de injeção de porta de entrada 26 para combustão no segundo ciclo ou
, ciclos subsequentes. ' Processamentos Específicos para Implementação da Modalidade 5 . A seguir, com referência à figura 8, os processamentos específi- cos para implementação do controle descrito acima serão descritos. A figura &8éumfluxograma ilustrando o controle realizado pela ECU de acordo com a modalidade 5 da presente invenção. A rotina ilustrada nesse desenho é rea- lizada repetidamente durante a operação do motor, ao invés da rotina ilus- trada na figura 4 de acordo com a modalidade 1 descrita acima.
De acordo com a rotina ilustrada na figura 8, primeiro, nas eta- pas 300 a310,osmesmos processamentos que os das etapas 200 a 210 ilustradas na figura 4 são realizados. Então, uma vez que o processamento de decisão de cilindro é completado, a combustão no primeiro ciclo ocorre ' em cada cilindro, e, dessa forma, o controle de suprimento de gás combustí- . vel para o primeiro ciclo é realizado (etapa 312). Mais especificamente, na etapa 312, os mesmos processamentos que os das etapas 212 a 228 ilus- tradas na figura 4 são realizados.
O processamento a seguir é a realização de um processamento de decisão de cilindro de primeiro ciclo (etapa 314). Esse processamento de decisão é a determinação de se ou não o passo de combustão no primeiro cicloé completado em todos os cilindros. Se o resultado da determinação na etapa 314 for negativo, existe um cilindro no qual o primeiro passo de com- : bustão não ocorreu ainda, de modo que o controle de suprimento de gás combustível continua. Se o resultado da determinação na etapa 314 for posi- tivo, o controle de suprimento de gás combustível é encerrado, e o controle deinjeção no cilindro para os segundo ciclo e ciclos subsequentes é realiza- do (etapa 316).
Essa modalidade configurada como descrito acima também po- de fornecer substancialmente os mesmos efeitos e vantagens que os da modalidade 1. De acordo com essa modalidade, em particular, o gás com- — bustível pode ser queimado com confiança em baixa temperatura na com- bustão no primeiro ciclo. Adicionalmente, na combustão no segundo ciclo e em ciclos subsequentes, o combustível pode ser injetado diretamente nos
. cilindros cujas temperaturas foram elevadas devido à primeira combustão, ' de modo que o combustível injetado possa ser evaporado suavemente.
Como O resultado disso, a quantidade de gás combustível utilizada pode ser reduzida, enquanto se alcança uma combustão contínua estável e se mantém a capa- cidade de partida alta.
Na modalidade 5 descrita até agora, as etapas 312 a 316 ilustradas na figura 8 representam um exemplo específico de dispositivo de comutação de forma de combustível de acordo com a reivindicação 5. Modalidade 6 A seguir, com referência às figuras 9 e 10, uma modalidade 6 da presente invenção será descrita.
Essa modalidade adota substancialmente a mesma configuração e controle que os de acordo com a modalidade 1 des- crita acima (ver figuras 1, 2 e 4), mas é caracterizada pelo fato de a quanti- ] dade de injeção de combustível ser calculada com base na pressão de vapor . de evaporação.
Nessa modalidade, os mesmos componentes que os da modalidade 1 são denotados pelas mesmas referências numéricas e a des- crição dos mesmos será omitida.
Características da Modalidade 6 Para se utilizar com eficiência o volume de tanque de gás com- bustível 34, o tanque armazena preferivelmente a quantidade máxima de gás combustível.
No entanto, se uma quantidade excessiva de combustível for injetada no tanque, algum combustível injetado pode falhar em evaporar, ou a pressão do gás combustível gerado pode exceder a pressão do tanque.
Em vista disso, de acordo com essa modalidade, a pressão de vapor de sa- turação Pg do combustível é primeiramente calculada com base na concen- tração de álcool do combustível e da pressão no tanque T.
Então, com base na pressão de vapor de saturação Pg, a temperatura no tanque t e o volume do tanque de gás combustível 34, a quantidade ideal de combustível a ser injetada no tanque (a quantidade ideal de suprimento de combustível) Q é calculada.
Visto que a pressão de vapor de saturação Pg é uma pressão de vapor em um estado no qual o máximo de combustível possível é evapora- do, se a quantidade de injeção de combustível Q for calculada de acordo
. com o método de cálculo descrito acima, e o combustível for injetado no tan- que de gás combustível 34 na quantidade calculada de injeção de combustí- O vel, a quantidade máxima de gás combustível pode ser gerada no tanque. Aqui, o método de cálculo será descrito mais especificamente. A ECU 60 armazena previamente dados de mapa ilustrados na figura 9. A figura 9 é um gráfico de características ilustrando as relações entre a concentração de álcool do combustível, a temperatura no tanque e a pressão de vapor de sa- turação de acordo com a modalidade 6 da presente invenção. A ECU 60 po- de calcular a pressão de vapor de saturação Pg do combustível em qualquer concentração de álcool! e qualquer temperatura no tanque por referência aos dados de mapa.
A ECU 60 também armazena previamente os dados de mapa ' utilizados para calcular a quantidade de injeção de combustível Q com base . na pressão de vapor de saturação Pg, a temperatura no tanque T e o volume de tanque de gás de combustível 34. Os dados de mapa para calcular a quantidade de combustível de injeção podem ser facilmente determinados por experiência, por exemplo. Visto que o volume do tanque é um valor fixo determinado no desenho, o volume do tanque pode ser previamente arma- zenado na ECU 60 ou refletido nos dados de mapa para calcular a quantida- dedeinjeçãode combustível. A ECU 60 pode calcular o valor ideal da quan- tidade de injeção de combustível Q em qualquer pressão de vapor de satu- ração Pg e qualquer temperatura no tanque T por referência aos dados de mapa para calcular a quantidade de injeção de combustível. No entanto, a quantidade de injeção de combustível Q calculada dessa forma é um valor teórico ideal, e na prática, a pressão de vapor do gás de combustível gerado precisa ser igual a ou inferior a uma pressão Pt- max do tanque de gás combustível 34. Dessa forma, de acordo com essa modalidade, no processo de cálculo da quantidade de injeção de combustí- vel Q, a quantidade de injeção de combustível é impedida de ser calculada com base na pressão de vapor de saturação Pg quando a pressão de vapor de saturação Pg é maior do que a pressão do tanque de gás combustível 34. Mais especificamente, quando a ECU 60 calcula a quantidade de injeção de
. combustível Q, a ECU 60 se refere aos dados e mapa para calcular a quan- ] tidade de injeção de combustível com base no menor valor da pressão de JC vapor de saturação calculada Pg e a pressão Ptmax do tanque, a temperatu- ra no tanque T e o volume de tanque de gás combustível 34. Por exemplo, no caso onde a quantidade de injeção de combus- tível Q é calculada no momento da injeção de combustível ilustrada na figura 9, a pressão de vapor de saturação Pg do combustível possuindo uma con- centração de álcool A maior do que a pressão Ptmax do tanque, e, portanto, a quantidade de injeção de combustível para o combustível possuindo uma concentração de álcool A calculada com base na pressão Ptmax.
Por outro, lado, a pressão de vapor de saturação Pg do combustível possuindo uma concentração de álcool B é inferior à pressão Ptmax, a quantidade de inje- ' ção de combustível para o combustível possuindo a concentração de álcool . B é calculada com base na pressão de vapor de saturação Pg.
De acordo com essa configuração, mesmo se o combustível na quantidade de injeção de combustível Q evaporar completamente, a pressão de vapor pode ser mantida igual a ou inferior à pressão Ptmax do tanque.
Processamentos Específicos para Implementação das Modalidades A seguir, com referência à figura 10, os processamentos especí- ficospara implementação do controle descrito acima serão descritos.
A figu- ra 10 é um fluxograma ilustrando o controle realizado pela ECU de acordo com a modalidade 6 da presente invenção.
A rotina ilustrada nesse desenho é realizada repetidamente durante a operação do motor, ao invés de a rotina ilustrada na figura 3, de acordo com a modalidade 1 descrita acima.
De acordo com a rotina ilustrada na figura 10, primeiro, nas eta- pas 400 a 406, os mesmos processamentos que os das etapas 100 a 106 ilustradas na figura 3 descrita acima são realizados.
Então, a pressão de vapor de saturação Pg é calculada pela referência aos dados de mapa ilus- trados na figura 9 com base na concentração de álcool do combustível e temperatura no tanque T (etapa 408). Então, é determinado se ou não a pressão de vapor de saturação Pg é igual ou superior à pressão Ptmax do tanque de gás combustível 34 (etapa 410). O valor da pressão Ptmax é pre-
- viamente armazenado na ECU 60. Se o resultado da determinação na etapa ] 410 for positivo, a pressão de vapor de saturação Pg não pode ser utilizada SJ para cálculo da quantidade de injeção de combustível, de modo que a quan- tidade de injeção de combustível Q é calculada por referência aos dados de mapa para calcular a quantidade de injeção de combustível com base na pressão Ptmax, temperatura no tanque T e volume do tanque (etapa 412). Se o resultado da determinação na etapa 410 for negativo, a quantidade de injeção de combustível Q é calculada por referência aos da- dos de mapa para calcular a quantidade de injeção de combustível com ba- sena pressão de vapor de saturação Pg, temperatura no tanque T e volume do tanque (etapa 414). Então, com base na quantidade de injeção de com- bustível Q calculada na etapa 412 ou 414, o combustível é injetado no tan- ' que de gás combustível 34 (etapa 416). . Essa modalidade configurada como descrito acima também po- de fornecer substancialmente os mesmos efeitos e vantagens que os da modalidade 1. De acordo com essa modalidade, em particular, a quantidade máxima de gás combustível permitida pela pressão Ptmax do tanque de gás combustível 34 pode ser gerada e armazenada, de modo que o volume do tanque possa ser eficientemente utilizado enquanto se protege o tanque de gás combustível 34. Na modalidade 6 descrita até agora, a etapa 408 ilustrada na fi- gura 10 representa um exemplo específico de dispositivo de cálculo de pres- são de vapor de saturação de acordo com a reivindicação 10, e a etapa 414 representa um exemplo específico de dispositivo de cálculo de quantidade de suprimento de combustível.
As etapas 410 e 412 representam um exem- plo específico de dispositivo de limitação de acordo com a reivindicação 11. Modalidade 7 A seguir, com referência à figura 11, uma modalidade 7 da pre- sente invenção será descrita.
Essa modalidade é caracterizada pelo fato de a modalidade 6 descrita acima ser modificada de modo que a injeção de combustível ocorra apenas quando a pressão de vapor de saturação do combustível é igual á pressão do tanque de gás combustível.
Nessa modali-
- dade, os mesmos componentes que os da modalidade 1 descrita acima são denotados pelas mesmas referências numéricas, e a descrição dos mesmos - será omitida.
Características da Modalidade 7 Essa modalidade é substancialmente igual à modalidade 6 visto que a pressão de vapor de saturação Pg do combustível é calculada, e a quantidade de injeção de combustível Q é calculada com base no valor cal- Culado.
No entanto, de acordo com essa modalidade, o cálculo da quantida- de de injeção de combustível Q e injeção de combustível são realizados a- penas quando a pressão de vapor de saturação Pg é igual à pressão Ptmax do tanque de gás combustível 34, e em outros casos, a injeção de combustí- vel não é realizada para esperar o momento certo.
Dessa forma, de acordo ' com essa modalidade, a quantidade de injeção de combustível é impedida . de ser calculada com base na pressão de vapor de saturação Pg quando a pressão de vapor de saturação Pg é maior do que a pressão Ptmax do tan- que de gás combustível 34. Apesar de a condição para realização da injeção de combustível ser que a pressão de vapor de saturação Pg seja igual à pressão Ptmax de acordo com essa modalidade, a presente invenção não está limitada a isso, e o cálculo da quantidade de injeção de combustível Q e a injeção de combustível também podem ser realizados quando a pressão de vapor de saturação Pg é igual a ou inferior à pressão Ptmax do tanque de gás combustível 34, e a diferença entre as duas pressões é igual a ou menor que um valor predeterminado.
Processamentos Específicos para Implementação da Modalidade 7 A seguir, com referência à figura 11, os processamentos especí- ficos para implementação do controle descrito acima serão descritos.
A figu- ra 11 é um fluxograma ilustrando o controle realizado pela ECU de acordo com a modalidade 7 da presente invenção.
A rotina ilustrada nesse desenho é realizada repetidamente durante a operação do motor, ao invés da rotina ilustrada na figura 3 de acordo com a modalidade 1 descrita acima.
De acordo com a rotina ilustrada na figura 11, primeiro, nas eta- pas 500 a 508, os mesmos processamentos que os das etapas 400 a 408 de
. acordo com a modalidade 6 descrita acima (figura 10) são realizados.
Então, ' é determinado se ou não a pressão de vapor de saturação Pg é igual à pressão SJ Ptmax do tanque de gás combustível 34 (etapa 510). Se o resultado da deter- minação na etapa 510 for positivo, a quantidade de injeção de combustível Q é —calculadanos mesmos processamentos que os das etapas 414 e 416 ilustra- das na figura 10 descrita acima, e o combustível é injetado no tanque (eta- pas 512 e 514). Por outro lado, se o resultado da determinação na etapa 510 for negativo, o processo retorna para o processamento na etapa 504. Nesse caso, os processamentos nas etapas 504 a 510 são realizados repetidamen- te até quea pressão de vapor de saturação Pg se torne igual à pressão Pt- max ou o resultado da determinação na etapa S506 seja negativo.
Essa modalidade configurada como descrito acima também po- ' de fornecer substancialmente os mesmos efeitos e vantagens que as moda- . lidades 1 a 6. De acordo com essa modalidade, em particular, a injeção de combustível ocorre apenas quando a pressão de vapor de saturação Pg é igual á pressão Ptmax, de modo que o gás combustível possa ser gerado de forma eficiente.
Na modalidade 7 descrita até agora, a etapa 508 ilustrada na fi- gura 11 representa um exemplo específico de dispositivo de cálculo de pres- sãode vapor de saturação de acordo com a reivindicação 10, e a etapa 512 representa um exemplo específico do dispositivo de cálculo de quantidade de suprimento de combustível.
A etapa 510 representa um exemplo especí- fico de dispositivo de limitação de acordo com a reivindicação 11. Modalidade 8 A seguir, com referência às figuras de 12 a 14, uma modalidade 8 da presente invenção será descrita.
Essa modalidade é caracterizada pelo fato de a modalidade 6 descrita acima ser modificada de modo que a válvula de suprimento de gás combustível seja aberta quando a pressão no tanque de gás combustível se torna igual a ou superior à pressão de suporte.
Nessa modalidade, os mesmos componentes que os da modalidade 1 descrita aci- ma são denotados pelas mesmas referências numéricas, e a descrição dos mesmos será omitida.
. Características da Modalidade 8 ] Essa modalidade é substancialmente a mesma que a modalida- Â de 6 visto que a pressão de vapor de saturação Pg do combustível é calcu- lada, a quantidade de injeção de combustível Q é calculada com base no valor calculado, e a injeção de combustível é realizada.
No entanto, de a- cordo com essa modalidade, quando a pressão no tanque P se torna igual a ou maior que a pressão Ptmax depois da injeção de combustível, a válvula de suprimento de gás combustível 38 é aberta para aliviar a pressão no tan- que através da válvula de suprimento de gás combustível 38. De acordo com essa configuração, mesmo se o combustível for injetado com base na pres- são de vapor de saturação Pg quando a pressão de vapor Pg é igual a ou maior que a pressão Ptmax, a pressão no tanque pode ser reduzida depois ' da injeção.
Apesar de a válvula de suprimento de gás combustível 38 ser . aberta quando a pressão no tanque aumenta de acordo com essa modalidade, a válvula de introdução de atmosfera 40 pode ser aberta ao invés da válvula de suprimento de gás combustível 38 de acordo com a presente invenção.
Processamentos Específicos para Implementação da Modalidade 8 A seguir, com referência à figura 12, os processamentos especí- ficos para implementação do controle descrito acima serão descritos.
A figu- ra12é um fluxograma ilustrando o controle realizado pela ECU de acordo com a modalidade 8 da presente invenção.
A rotina ilustrada nos desenhos é realizada repetidamente durante a operação do motor, ao invés da rotina ilustrada na figura 3 de acordo com a modalidade 1 descrita acima.
De acordo com a rotina ilustrada na figura 12, primeiro, nas eta- pas 600 e 608, substancialmente os mesmos processamentos que os das etapas 400 a 408 de acordo com a modalidade 6 descrita acima (figura 10) são realizados.
No entanto, na etapa 606, se a temperatura no tanque T for igual a ou inferior à temperatura de critério de injeção de combustível T1, o processo retorna para a etapa 604. Nas etapas 610 e 612, a quantidade de injeção de combustível Q é calculada, e o combustível é injetado no tanque nos mesmos processamentos que os das etapas 414 e 416 ilustradas na figura 10 descrita acima.
. Então, a pressão no tanque P é detectada (etapa 614), e é de- ] terminado se ou não a pressão no tanque P é igual a ou superior à pressão CS Ptmax do tanque (etapa 616). Se o resultado da determinação na etapa 616 for positivo, pode ser considerado que a pressão no tanque P foi aumentada excessivamente devido à evaporação do combustível injetado.
Dessa forma, nesse caso, a válvula de suprimento de gás combustível 38 é aberta (etapa 618), e então, é determinado se ou não a pressão no tanque P foi reduzida para ser inferior à pressão Ptmax como um resultado da abertura da válvula (etapa 620). Se o resultado da determinação na etapa 620 for positivo, a vál- vulade suprimento de gás combustível 38 é fechada (etapa 622). Se o resul- tado da determinação na etapa 620 for negativo, a válvula de suprimento de gás combustível 38 é mantida aberta até que o resultado da determinação ' na etapa 620 seja positivo. . Essa modalidade configurada como descrito acima também po- de fornecer substancialmente os mesmos efeitos e vantagens que as moda- lidades 1 e 6. De acordo com essa modalidade, em particular, mesmo se a pressão de vapor real do gás combustível aumentar para ser maior do que o esperado devido a um erro de cálculo da pressão de vapor de saturação Pg ou a quantidade de injeção de combustível Q, por exemplo, a pressão no tanque pode ser limitada com confiança para proteger o tanque de gás com- bustível 34. Primeira Modificação Essa modalidade pode ser configurada como ilustrado na figura 13, que ilustra uma primeira modificação.
A figura 13 é um fluxograma ilus- trando a primeira modificação do controle ilustrada na figura 12 de acordo com a modalidade 8 da presente invenção.
Esse desenho ilustra apenas parte (a) da figura 12. A primeira modificação consiste na adição da etapa 700 ao processo ilustrado na figura 12 e, portanto, a descrição dos proces- samentos nas outras etapas será omitida.
Como ilustrado na figura 13, de acordo com a primeira modifica- ção, depois de ser determinado que a pressão no tanque P é igual a ou su- perior à pressão Ptmax e antes de a válvula de suprimento de gás combustí-
. vel 38 ser aberta, é determinado se ou não uma pressão Ps no tanque de ' oscilação 20 é igual a ou inferior a um valor predeterminado Poa. (etapa 700). SJ A pressão Ps no tanque de oscilação 20 pode ser calculada com base na saída do sensor de pressão de ar de entrada 50 ou estimada com base no número de revoluções, na carga ou similares do motor.
O valor predetermi- nado Pa é configurado em correspondência ao valor limite inferior da pres- são no tanque que varia com o estado de evaporação do combustível é pre- viamente armazenado na ECU 60. De acordo com a primeira modificação, se o resultado da deter- minação na etapa 700 for positivo, é determinado que a pressão no tanque de oscilação 20 é certamente inferior à pressão no tanque de gás combustí- vel 34, e a válvula de suprimento de gás combustível 38 é aberta.
Dessa forma, a pressão no tanque de gás combustível 34 pode ser aliviada para o . tanque de oscilação 20 de forma confiável.
Por outro lado, se o resultado da determinação na etapa 700 for negativo, a pressão no tanque de gás com- bustível 34 pode ser maior do que a pressão no tanque de oscilação 20, de modo que a válvula de suprimento de gás combustível 38 não é aberta, e se espera que o resultado da determinação na etapa 700 seja positivo.
Dessa forma, um fluxo de retorno do ar do tanque de oscilação 20 para o tanque de gás combustível 34 pode ser impedido quando a válvula de suprimento de gás combustível 38 é aberta.
Segunda Modificação Essa modalidade pode ser configurada como ilustrado na figura 14, que ilustra uma segunda modificação.
A figura 14 é um fluxograma ilustrando a — segunda modificação do controle ilustrado na figura 12 de acordo com a moda- lidade 8 da presente invenção.
A segunda modificação consiste da adição de etapas 702 e 704 ao processo de acordo com a primeira modificação, e, por- tanto, a descrição dos processamentos nas outras etapas será omitida.
Como ilustrado na figura 14, de acordo com a segunda modifica- ção, afim de se reduzir a pressão no tanque P para que seja inferior à pres- são Ptmax, é determinado se ou não a pressão Os no tanque de oscilação 20 é igual a ou inferior ao valor predeterminado Pa enquanto a válvula de
. suprimento de gás combustível 38 é mantida aberta (etapa 702). Se o resul- ] tado da determinação for positivo, o fluxo de retorno de ar descrito acima SJ não ocorre, de modo que a válvula de suprimento de gás combustível 38 seja mantida aberta.
Por outro lado, se o resultado da determinação na eta- pa7O02 for negativo, a válvula de suprimento de gás combustível 38 é fecha- da para impedir o fluxo de retorno do ar (etapa 704). De acordo com essa configuração, mesmo se o estado operacional do motor mudar e a pressão no tanque de oscilação 20 aumentar depois de a válvula de suprimento de gás combustível 38 ser aberta, o fluxo de retorno de ar pode ser impedido de forma confiável.
Na modalidade 8, descrita até agora, a etapa 608 ilustrada na fi- gura 12 representa um exemplo específico do dispositivo de cálculo de pres- ' são de vapor de saturação de acordo com a reivindicação 10, e a etapa 610 . representa um exemplo específico de dispositivo de cálculo de quantidade de suprimento de combustível.
As etapa 616 e 618 ilustradas nas figuras 12 a 14 representam um exemplo específico de dispositivo de controle de alívio de pressão de acordo com a reivindicação 12. Apesar de as configurações de acordo com as modalidades 1 a 8 terem sido descritas como configurações separadas, a presente invenção não está limitada a essas configurações separadas.
Isso é, a presente in- venção também pode ser implementada pela combinação de qualquer nú- mero de configurações de acordo com as modalidades de 1 a 8. Nas modalidades descritas aqui, o tanque de oscilação 20 foi descrito como um exemplo do componente para suprimento de gás combus- tível para o canal de ar de entrada 12. No entanto, a presente invenção não está limitada a essa configuração, e o tanque de gás combustível 34 pode ser conectado a qualquer parte do canal de ar de entrada 12 a jusante da válvula de aceleração 18, e o gás combustível pode ser suprido para a parte.
Nas modalidades descritas acima, o motor 10 é fornecido com ambas a válvula de injeção de porta de entrada 26 a válvula de injeção no cilindro 28. No entanto, a presente invenção não está limitada a essa confi- guração e também pode ser aplicada a um motor de combustão interna que
- é fornecido com apenas uma das válvulas de injeção 26 e 28 e não é forne- cido com a outra.
SJ Na modalidade descrita acima, o motor 10 utilizando um com- bustível à base de álcool foi descrito como um exemplo.
No entanto, a pre- sente invenção não está limitada a essa configuração e também pode ser aplicada a qualquer motor utilizando qualquer tipo de combustível incluindo gasolina normal e gasolina aditivada com um aditivo além de álcool.
Descrição das Referências Numéricas motor (motor de combustão interna); 10 12 canaldearde entrada; 14 canalde gás de exaustão; 16 purificador de ar; ' 18 válvula de aceleração; . 20 tanque de oscilação (canal de ar de entrada); 22 tubulaçãode entrada (canal de ar de entrada); 24 portade entrada (canal de ar de entrada); 26 válvulade injeção de porta de entrada (válvula de injeção de combustível); 28 válvulade injeção em cilindro (válvula de injeção de combustível); 32 tanque de combustível; 34 tanquede gás combustível; 36 válvula de injeção em tanque (dispositivo de suprimento de combustível em tanque); 38 válvulade suprimento de gás combustível; 40 válvula de introdução de atmosfera; 42 válvulade alívio (mecanismo de alívio de pressão); 50 sensor de pressão de ar; 52 sensor de pressão de tanque; 54 sensor de temperatura de tanque; 56 sensor de propriedade de combustível; 60 ECU, 70 tubulação de resfriamento (dispositivo de aquecimento); 80 tubode aquecimento (dispositivo de aquecimento).

Claims (12)

- REIVINDICAÇÕES
1. Sistema de suprimento de combustível para um motor de JJ combustão interna, compreendendo: um tanque de combustível que armazena um combustível; uma válvula de injeção de combustível através da qual o com- bustível no dito tanque de combustível é injetado em um canal de ar de en- trada e/ou uma câmara de combustão; um tanque de gás combustível que é conectado ao dito canal de ar de entrada e armazena um gás combustível gerado pela evaporação do dito combustível; . um dispositivo de suprimento de combustível no tanque para su- prir o combustível no dito tanque de combustível para o dito tanque de gás 1 : combustível a fim de gerar o gás combustível no dito tanque de gás combus- « tível; uma válvula de suprimento de gás combustível que é uma válvu- la normalmente fechada que abre e fecha uma conexão entre o dito tanque de gás combustível e o dito canal de ar de entrada e é aberta na partida do motor de combustão interna; um dispositivo de controle de geração para acionar o dito dispo- sitivo de suprimento de combustível no tanque durante a operação do motor de combustão interna em um estado no qual a dita válvula de suprimento de gás combustível é fechada para gerar o gás combustível no dito tanque de gás combustível; e um dispositivo de controle de suprimento para abrir a dita válvula de suprimento de gás combustível na partida do motor de combustão interna para suprir o gás combustível armazenado no dito tanque de gás combustí- vel para o dito canal de ar de entrada durante a operação do motor de com- bustão interna.
2. Sistema de suprimento de combustível para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, no qual o dito dispositi- vo de controle de geração é configurado para acionar o dito dispositivo de suprimento de combustível no tanque em um caso no qual a temperatura no
- dito tanque de gás combustível é maior do que uma temperatura de critério predeterminada para julgar se a geração de gás combustível é possível. J 3. Sistema de suprimento de combustível para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, o dito dispositivo de controlede suprimento sendo configurado para abrir a dita válvula de su- primento de gás combustível em um caso no qual a temperatura do motor de combustão interna na partida do mesmo é inferior a uma temperatura de cri- tério predeterminada para julgar se o gás combustível é necessário.
4, Sistema de suprimento de combustível para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, compreendendo . adicionalmente o dispositivo de comutação de forma de combustível para fazer com que o dito dispositivo de controle de suprimento supra o gás com- ” : bustível para combustão no primeiro ciclo na partida do motor de combustão . interna e fazendo com que a válvula de injeção de combustível injete o com- —bustível para combustão no segundo ciclo e nos ciclos subsequentes.
5. Sistema de suprimento de combustível para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1 ou 2 compreendendo adicionalmente uma válvula de introdução de atmosfera que é uma válvula normalmente fechada fornecida em uma posição na qual a válvula de intro- dução de atmosfera é capaz de conectar o interior do dito tanque de gás combustível e o espaço externo um ao outro e é aberta e fechada juntamen- te com a dita válvula de suprimento de gás combustível.
6. Sistema de suprimento de combustível para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 5, compreendendo adi- cionalmente um dispositivo de alteração de ordem de abertura de válvula para abrir sucessivamente a dita válvula de suprimento de gás combustível e a dita válvula de introdução de atmosfera quando do suprimento de gás combustível e mudando a ordem de abertura das ditas válvulas com base na relação de magnitude entre a pressão no dito tanque de gás combustível e a pressão atmosférica.
7. Sistema de suprimento de combustível para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, compreendendo
= adicionalmente um mecanismo de alívio de pressão que alivia a pressão no dito tanque de gás combustível para fora quando a pressão no dito tanque 7 de gás combustível é maior do que uma pressão de trabalho predetermina- da.
8. Sistema de suprimento de combustível para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, compreendendo adicionalmente um dispositivo de aquecimento para aquecer o dito tanque de gás combustível.
9. Sistema de suprimento de combustível para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, compreendendo kh adicionalmente: " o dispositivo de cálculo de pressão de vapor de saturação para ' NR calcular a pressão de vapor de saturação do dito combustível; e - o dispositivo de cálculo de quantidade de suprimento de com- —bustível para calcular a quantidade de combustível a ser suprida para o dito tanque de gás combustível pelo dito dispositivo de suprimento de combustí- vel no tanque com base na pressão de vapor de saturação do dito combustí- vel e a temperatura e o volume do dito tanque de gás combustível.
10. Sistema de suprimento de combustível para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 9, compreendendo adi- cionalmente um dispositivo de limitação para impedir que a quantidade de combustível seja suprida a partir do cálculo baseado na pressão de vapor de saturação quando a pressão de vapor de saturação é maior do que a pres- são do dito tanque de gás combustível.
11. Sistema de suprimento de combustível para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, compreendendo adicionalmente um dispositivo de controle de alívio para abrir a dita válvula de suprimento de gás combustível no caso onde a pressão no dito tanque de gás combustível é igual a ou maior do que a pressão do tanque.
12. Sistema de suprimento de combustível para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, no qual o dito combustível é um combustível à base de álcool.
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