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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Fluidgerät mit Pumpen, die in Folge
verbunden sind. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren
zum Steuern des Fluidgeräts.
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Stand der
Technik
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Die
JP-A-5-39763 offenbart einen Druckregulator zum Steuern eines Drucks
eines Kraftstoffs, der Kraftstoffeinspritzventilen zugeführt wird.
Der Druckregulator hat eine Federkammer, die als eine Gegendruckkammer
dient. Bei diesem Aufbau wird der Stelldruck des Druckregulators
gesteuert, indem ein Druck in der Federkammer zu entweder einem Lufteinlassdruck
oder dem atmosphärischen
Druck umgeschaltet wird.
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Gemäß der JP-A-7-293397
wird eine an der Kraftstoffpumpe angelegte Spannung in Übereinstimmung
mit dem Unterschied zwischen dem Solldruck und dem Erfassungsdruck
gesteuert, der den Druck eines Kraftstoffs angibt, der den Kraftstoffeinspritzventilen
zugeführt
wird.
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In
der JP-A-5-39763 liegt der steuerbare Druckbereich des Druckregulators
eng innerhalb des Unterschieds zwischen dem atmosphärischen
Druck und dem maximalen negativen Druck in dem Lufteinlassrohr.
Folglich ändert
sich die Last, die an die Kraftstoffpumpe angelegt wird, nicht in
großem
Maße.
Infolgedessen ist eine Änderung
bei dem Stromverbrauch der Kraftstoffpumpe klein und die Kraftstoffpumpe
kann eine große
Menge an Strom bei einer Betriebsbedingung verbrauchen, wenn die
Maschine keinen Hochdruckkraftstoff benötigt.
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Gemäß der JP-A-7-293397
wird eine an die Kraftstoffpumpe angelegte Spannung in Übereinstimmung
mit dem Unterschied zwischen dem Erfassungsdruck und dem Solldruck
so gesteuert, dass sich ein Stromverbrauch der Kraftstoffpumpe in Übereinstimmung
mit der Betriebsbedingung der Maschine ändert. Somit kann ein Stromverbrauch
der Kraftstoffpumpe reduziert werden.
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Jedoch
ist im Allgemeinen eine elektrische Kraftstoffpumpe ausgelegt, eine
optimale Effizienz zu erzeugen, wenn die Maximalspannung an die Kraftstoffpumpe
angelegt wird. Deshalb, wenn sich die Spannung, die an die Kraftstoffpumpe
angelegt wird, verringert, nimmt die Effizienz der Kraftstoffpumpe ab.
Die Effizienz η der
Kraftstoffpumpe ist definiert durch: η = (P × Q)/(I × V). Hier ist der einem Elektromotor
der Kraftstoffpumpe zugeführter
Antriebsstrom I. Eine an den Elektromotor der Kraftstoffpumpe angelegte
Spannung ist V. Ein Auslassdruck der Kraftstoffpumpe ist P. Eine
Auslassmenge der Kraftstoffpumpe ist Q. In der JP-A-7-293397 wird
die an die Kraftstoffpumpe angelegte Spannung in Übereinstimmung
mit dem Unterschied zwischen dem Erfassungsdruck und dem Solldruck
so gesteuert, dass der Stromverbrauch der Kraftstoffpumpe verringert werden
kann. Jedoch nimmt die Effizienz der Kraftstoffpumpe ab.
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Es
ist erforderlich, die Zerstäubung
eines Kraftstoffs, der von Kraftstoffeinspritzventilen eingespritzt
wird, weiter zu verbessern, um eine unverbannte Komponente im Abgas
zu reduzieren, das von einer Maschine ausgelassen wird, oder um
einen Maschinenstart bei einer Niedrigtemperaturbedingung oder einer
Hochtemperaturbedingung zu erleichtern. Um die Kraftstoffzerstäubung zu
verbessern, wird es als wirksam erachtet, beispielsweise einen Druck
des Kraftstoffs zu erhöhen,
der der Maschine zugeführt
wird, und nicht nur Kraftstoffeinspritzventile zu verbessern, wie
beispielsweise eine Einspritzdüsenform
von diesen. In der JP-A-5-39763 und der JP-A-7-293397 kann ein Kraftstoffdruck,
der Kraftstoffeinspritzventilen zugeführt wird, erhöht werden,
indem die Kraftstoffpumpe überdimensioniert wird,
um einen Auslassdruck der Kraftstoffpumpe zu erhöhen. Jedoch, wenn die Kraftstoffpumpe überdimensioniert
wird, wird ein Energieverbrauch hoch und eine Effizienz der Kraftstoffpumpe
nimmt ab.
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Wie
es in der JP-A-2003-293883 offenbart ist, kann ein Kraftstoffdruck,
der der Maschine zugeführt
wird, verbessert werden, ohne die Kraftstoffpumpe überzudimensionieren,
wenn zwei Kraftstoffpumpen in Folge verbunden sind. Somit müssen die Kraftstoffpumpen
nicht überdimensioniert
werden, indem beide der zwei Kraftstoffpumpen angetrieben werden,
die in Folge verbunden sind. Jedoch wird selbst bei diesem Aufbau
ein Energieverbrauch groß und
eine Effizienz der Kraftstoffpumpe nimmt bei jeder der Kraftstoffpumpen
ab.
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Darstellung der Erfindung
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Technische Aufgabe
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Hinsichtlich
der vorangehenden und anderer Probleme ist es eine Aufgabe der Erfindung
ein Fluidgerät
mit Pumpen herzustellen, die in Folge verbunden sind, wobei das
Fluidgerät
dazu im Stande ist, einen verbesserten Auslassdruck zu erzeugen,
ohne jede Pumpe überzudimensionieren
und einen Energieverbrauch zu erhöhen. Es ist eine weitere Aufgabe der
Erfindung ein Verfahren zum Steuern des Fluidgeräts zum Zuführen eines Kraftstoffs in eine
Brennkraftmaschine zu erzeugen.
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Technische Lösung
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Gemäß einem
Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Fluidgerät zum Zuführen eines Fluids in eine Fluidaufnahmevorrichtung
vorgesehen. Das Fluidgerät
hat eine stromaufwärtige
Pumpe, die elektrisch angetrieben ist, die eine Auslassöffnung aufweist. Das
Fluidgerät
hat ferner eine stromabwärtige
Pumpe, die elektrisch angetrieben wird, die eine Einlassöffnung aufweist,
die mit der Auslassöffnung
in Folge verbunden ist. Das Fluidgerät hat ferner eine Öffnungs-/Verschlusseinheit.
Die Öffnungs-/Verschlusseinheit
verbindet einen Fluiddurchgang, durch den die stromaufwärtige Pumpe
der Fluidaufnahmevorrichtung ein Fluid zuführt, wenn die stromabwärtige Pumpe
stoppt. Die Öffnungs-/Verschlusseinheit
blockiert den Fluiddurchgang, wenn die stromabwärtige Pumpe in Betrieb ist.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der Erfindung hat ein Verfahren zum Steuern
eines Fluidgeräts,
das eine stromaufwärtige
Pumpe und eine stromabwärtige
Pumpe aufweist, die in Folge verbunden sind, um einen Kraftstoff
einer Kraftstoffleitung einer Brennkraftmaschine zuzuführen, den
Schritt eines Startens der stromaufwärtigen Pumpe. Das Verfahren
hat ferner den Schritt eines Startens der stromabwärtigen Pumpe
in Übereinstimmung
mit einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine, um den Kraftstoffdruck
in der Kraftstoffleitung zu erhöhen.
Das Verfahren hat ferner den Schritt eines Blockierens eines Kraftstoffdurchgangs, über den
die stromaufwärtige
Pumpe direkt mit der Kraftstoffleitung verbunden ist, wenn die stromabwärtige Pumpe gestartet
wird. Das Verfahren hat ferner den Schritt eines Stoppens der stromabwärtigen Pumpe
in Übereinstimmung
mit der Betriebsbedingung der Brennkraftmaschine, um den Kraftstoffdruck
in der Kraftstoffleitung zu verringern. Das Verfahren hat ferner den
Schritt eines Verbindens des Kraftstoffdurchgangs, um einen Kraftstoff
der Kraftstoffleitung von der stromaufwärtigen Pumpe direkt zuzuführen, wenn
die stromabwärtige
Pumpe gestoppt wird.
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Vorteilhafte Wirkungen
der Erfindung
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Kurze Beschreibung der
Abbildungen der Zeichnungen
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Die
vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung
werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen erstellt wurde, offensichtlich werden. In den Zeichnungen:
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1 ist
eine schematische Ansicht, die ein an einer Brennkraftmaschine vorgesehenes
Fluidgerät
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
zeigt;
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2 ist
ein Flussdiagramm, das eine Betätigung
einer stromabwärtigen
Kraftstoffpumpe des Fluidgeräts
in Übereinstimmung
mit einer Betriebsbedingung der Maschine zeigt;
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3 ist
ein Flussdiagramm, das eine Betätigung
der stromabwärtigen
Kraftstoffpumpe zeigt, wenn die Maschine gestoppt wird;
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4 ist
eine schematische Ansicht, die ein Fluidgerät gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
zeigt; und
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5 ist
eine schematische Ansicht, die ein Fluidgerät gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.
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Bester Weg zur Ausführung der
Erfindung
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Weg(e) zur Ausführung der
Erfindung
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel,
wie es in 1 gezeigt ist, ist ein Fluidgerät 10 an
einer Brennkraftmaschine (Fluidaufnahmevorrichtung) 6 derart vorgesehen,
dass das Fluidgerät 10 als
Fluidzufuhrgerät
dient, um einen Kraftstoff von einem Kraftstofftank (nicht gezeigt)
in eine Kraftstoffleitung 2 zuzuführen. Die Kraftstoffleitung 2 ist
mit Kraftstoffeinspritzventilen 4 verbunden, von denen
ein jedes an einem entsprechenden Zylinder der Brennkraftmaschine 6 vorgesehen
ist.
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Das
Fluidgerät 10 hat
zwei Kraftstoffpumpen 20, 30, die in dem Kraftstofftank
untergebracht sind. Die Kraftstoffpumpe (stromaufwärtige Kraftstoffpumpe) 20 hat
eine Auslassöffnung 22,
die mit einer Einlassöffnung 31 der
Kraftstoffpumpe (stromabwärtige Kraftstoffpumpe) 30 über ein
Rohr 200 so verbunden ist, dass die Kraftstoffpumpen 20, 30 in
Folge verbunden sind. Jede der Kraftstoffpumpen 20, 30 ist
beispielsweise eine Elektroturbinenpumpe, die einen Elektromotor
aufweist, um ein Laufrad zu drehen, um Kraftstoff zu pumpen.
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Die
stromaufwärtige
Kraftstoffpumpe 20 saugt einen Kraftstoff durch die Einlassöffnung 21 ein,
beaufschlagt den eingesaugten Kraftstoff mit Druck und lässt den
mit Druck beaufschlagten Kraftstoff durch die Auslassöffnung 22 aus.
Ein Druckregulator 24 ist vorgesehen, um einen Druck eines Kraftstoffs,
der von der stromaufwärtigen
Kraftstoffpumpe 20 ausgelassen wird, zu steuern. Der Druckregulator 24 dient
als eine Drucksteuereinheit. Die stromabwärtige Kraftstoffpumpe 30 ist
mit der stromaufwärtigen
Kraftstoffpumpe 20 verbunden. Die stromaufwärtige Kraftstoffpumpe 20 lässt einen
Kraftstoff aus und der Druckregulator 24 steuert den ausgelassenen
Kraftstoff in seinem Druck so, dass die stromabwärtige Kraftstoffpumpe 30 den
druckgesteuerten Kraftstoff durch die Einlassöffnung 31 saugt. Die
stromabwärtige
Kraftstoffpumpe 30 beaufschlagt den gesaugten Kraftstoff
mit Druck, wobei der mit Druck beaufschlagte Kraftstoff durch die
Auslassöffnung 32 ausgelassen
wird. Ein Druckregulator 34 ist vorgesehen, um einen Druck
des Kraftstoffs zu steuern, der von der stromabwärtigen Kraftstoffpumpe 30 ausgelassen
wird. Der Druckregulator 24 dient als eine Drucksteuereinheit.
Der Stelldruck des Druckregulators 34 ist größer als
der Stelldruck des Druckregulators 24.
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Ein
Rohr 210 ist vorgesehen, um die Auslassöffnung 32 der stromabwärtigen Kraftstoffpumpe 30 mit
der Kraftstoffleitung 2 zu verbinden. Das Rohr 200 ist
mit dem Rohr 210 durch ein Rohr 202 verbunden.
Ein Sperrventil bzw. Rückschlagventil 26 ist
in dem Rohr 202 vorgesehen. Das Sperrventil 26 dient als
eine Öffnungs-/Verschlusseinheit.
Das Sperrventil 26 gestattet ein Strömen eines Kraftstoffs von dem Rohr 200 an
einer Auslassseite der stromaufwärtigen Kraftstoffpumpe 20 in
Richtung des Rohrs 210 an der Seite der Maschine 6.
Das Sperrventil 26 reguliert ein Strömen des Kraftstoffs von dem
Rohr 210 zu dem Rohr 200. Das Sperrventil 26 ist
beispielsweise ein im Allgemeinen bekanntes mechanisches Ventil,
das eine Feder aufweist, die eine Kraft auf eine Kugel in einer
Richtung aufbringt, um ein Strömen
eines Kraftstoffs von dem Rohr 210 zu dem Rohr 200 zu
regulieren.
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Eine
Maschinensteuereinheit (ECU) 100 besteht aus einer CPU,
einem ROM und einem RAM (nicht gezeigt). Die ECU 100 dient
als eine Steuereinheit. In der ECU 100 führt die
CPU ein Programm aus, das in dem ROM gespeichert ist, wobei sie
einen Strom, der der stromabwärtigen
Kraftstoffpumpe 30 zugeführt wird, in Übereinstimmung
mit der Betriebsbedingung der Maschine 6 AN und AUS schaltet.
Das heißt,
die ECU 100 startet und stoppt die stromabwärtige Kraftstoffpumpe 30 in Übereinstimmung
mit der Betriebsbedingung der Maschine 6. Die ECU 100 schaltet
den Strom, der der stromaufwärtigen
Kraftstoffpumpe 20 zugeführt wird, in einem Zeitraum
zwischen einem Starten und einem Stoppen der Maschine 6 EIN.
Das heißt,
die ECU 100 betätigt
die stromaufwärtige
Kraftstoffpumpe 20 regelmäßig.
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Als
Nächstes
wird eine Beziehung zwischen Betriebsbedingungen der Kraftstoffpumpen 20, 30 und
einem Kraftstoffdruck, der der Kraftstoffleitung 2 von
dem Fluidgerät 10 zugeführt wird,
beschrieben.
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Wie
es vorstehend beschrieben ist, schaltet die ECU 100 eine
Stromzufuhr der stromaufwärtigen Kraftstoffpumpe 20 von
einem Starten der Maschine 6 bis zu einem Stoppen der Maschine 6 EIN,
so dass die ECU 100 die stromaufwärtige Kraftstoffpumpe 20 regelmäßig betätigt.
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Die
ECU 100 schaltet eine Elektrizität der stromabwärtigen Kraftstoffpumpe 30 AUS,
um die stromabwärtige
Kraftstoffpumpe 30 anzuhalten, und zwar bei dem Zustand,
wenn die stromaufwärtige Kraftstoffpumpe 20 betätigt wird,
so dass das Sperrventil 26 geöffnet wird, indem es mit dem
Auslassdruck der stromaufwärtigen
Kraftstoffpumpe 20 beaufschlagt wird, und das Sperrventil 26 verbindet
das Rohr 202 darin. Der Druckregulator 24 steuert
einen Kraftstoffdruck, der von der stromaufwärtigen Kraftstoffpumpe 20 ausgelassen
wird. Der druckgesteuerte Kraftstoff wird der Kraftstoffleitung 2 von
dem Sperrventil 26 durch die Rohre 202, 210 zugeführt.
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Die
ECU 100 schaltet einen Strom der stromabwärtigen Kraftstoffpumpe 30 EIN,
um die stromabwärtige
Kraftstoffpumpe 30 bei dem Zustand zu starten, bei dem
die stromaufwärtige
Kraftstoffpumpe 20 betätigt
wird, so dass die stromabwärtige
Kraftstoffpumpe 30 einen Kraftstoff, der von der stromaufwärtigen Kraftstoffpumpe 20 ausgelassen
und von dem Druckregulator 24 druckgesteuert wird, durch
das Rohr 200 und die Einlassöffnung 31 einsaugt.
Die stromabwärtige
Kraftstoffpumpe 30 beaufschlagt einen Kraftstoff, der durch
die Einlassöffnung 31 gesaugt
wird, mit Druck und lässt
den druckbeaufschlagten Kraftstoff durch die Auslassöffnung 32 aus. Die
stromabwärtige
Kraftstoffpumpe 30 beaufschlagt den Kraftstoff, der durch
die stromaufwärtige
Kraftstoffpumpe 20 mit Druck beaufschlagt wird, weiter
mit Druck, so dass ein Auslassdruck der stromabwärtigen Kraftstoffpumpe 30 höher wird
als ein Auslassdruck der stromaufwärtigen Kraftstoffpumpe 20.
Der Druckregulator 34 steuert einen Druck des Kraftstoffs,
der von der stromabwärtigen
Kraftstoffpumpe 30 ausgelassen wird. Der Stelldruck des
Druckregulators 34 ist höher als der Stelldruck des
Druckregulators 24, indem beispielsweise eine Federkraft
in dem Druckregulator 34 hoch eingestellt wird. Somit führt die
stromabwärtige
Kraftstoffpumpe 30, die einen höheren Auslassdruck aufweist
als die stromaufwärtige Kraftstoffpumpe 20,
durch das Rohr 210 einen Kraftstoff zu der Kraftstoffleitung 2 zu.
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Wenn
die stromabwärtige
Kraftstoffpumpe 30 Kraftstoff auslässt, wird das Sperrventil 26 geschlossen,
indem an ihm ein Druckunterschied zwischen Auslassdruck der stromaufwärtigen Kraftstoffpumpe 20 und
einem Auslassdruck der stromabwärtigen
Kraftstoffpumpe 30 angelegt wird, so dass das Sperrventil 26 das
Rohr 202 darin blockiert. In diesem Zustand wird ein von
der stromaufwärtigen Kraftstoffpumpe 20 ausgelassener
Kraftstoff dem Rohr 210 nicht direkt zugeführt.
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Als
Nächstes
wird eine Betätigung
des Fluidgeräts 10 unter
Bezugnahme auf die 2, 3 weiter
beschrieben. Insbesondere führt
die CPU der ECU 100 Steuerprogramme aus, die in dem ROM
der ECU 100 gespeichert sind, wobei sie die in den 2, 3 gezeigten
Routinen ausführt.
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Bezugnehmend
auf 2 erfasst bei Schritt 300 die ECU 100 die
Betriebsbedingung der Maschine 6, so dass die ECU 100 den
Druck eines Kraftstoffs, der von den Kraftstoffeinspritzventilen 4 eingespritzt
wird, in Übereinstimmung
mit der erfassten Betriebsbedingung der Maschine 6 auf
entweder einen hohen Druck oder einen niedrigen Druck einstellt.
Beispielsweise, wenn die Maschine 6 gestartet wird, wird
der Druck des Kraftstoffs, der den Kraftstoffeinspritzventilen 4 zugeführt wird,
vorzugsweise hoch eingestellt, um eine Zerstäubung eines Kraftstoffs bei
einer Niedertemperaturbedingung zu beschleunigen und um bei einer
Hochtemperaturbedingung sowohl eine Zerstäubung des Kraftstoffs zu beschleunigen,
als auch eine Erzeugung eines Dampfes in dem Kraftstoff zu regulieren.
Alternativ kann der Druck eines Kraftstoffs, der den Kraftstoffeinspritzventilen 4 zugeführt wird,
niedrig eingestellt werden, wenn der Maschine 6 eine niedrige
Last bei einer Bedingung, wie beispielsweise einem konstanten Fahren
des Fahrzeugs, auferlegt wird.
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Bei
Schritt 302 beurteilt die ECU 100, ob der eingestellte
Kraftstoff druck hoch oder niedrig ist. Wenn der Stelldruck niedrig
ist, macht der Schritt 302 eine negative Bestimmung und
die Routine geht zu Schritt 304 weiter, bei dem die ECU 100 beurteilt,
ob die stromabwärtige
Kraftstoffpumpe 30 arbeitet, das heißt, läuft. Wenn bei Schritt 302 der
Stelldruck niedrig ist, und die ECU 100 den Strom AUS schaltet,
um die stromabwärtige
Kraftstoffpumpe 30 bei Schritt 304 zu stoppen,
geht die Routine zu Schritt 300 zurück. Wenn der Stelldruck bei
Schritt 302 niedrig ist, und die ECU 100 den Strom
EIN schaltet, um die stromabwärtige
Kraftstoffpumpe 30 bei Schritt 304 zu betätigen, macht
Schritt 304 eine positive Bestimmung, so dass die Routine
zu Schritt 306 weiter geht. Bei Schritt 306 schaltet
die ECU 100 den Strom AUS, um die stromabwärtige Kraftstoffpumpe 30 zu
stoppen, um den Druck des Kraftstoffs zu verringern, der der Kraftstoffleitung 2 von
dem Fluidgerät 10 zugeführt wird.
Daher kehrt die Routine zu Schritt 300 zurück.
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Wenn
der Stelldruck bei Schritt 302 hoch ist, macht der Schritt 302 eine
positive Bestimmung und die Routine geht zu Schritt 308 weiter,
bei dem die ECU 100 beurteilt, ob die stromabwärtige Kraftstoffpumpe 30 arbeitet.
Wenn der Stelldruck bei Schritt 302 hoch ist und die ECU 100 den
Strom EIN schaltet, um die stromabwärtige Kraftstoffpumpe 30 bei Schritt 308 zu
betätigen,
geht die Routine zu Schritt 300 zurück. Wenn der Stelldruck bei
Schritt 302 hoch ist und die ECU 100 den Strom
AUS schaltet, um die stromabwärtige
Kraftstoffpumpe 30 bei Schritt 308 zu stoppen,
macht Schritt 308 eine negative Bestimmung, so dass die
Routine zu Schritt 310 weiter geht. Bei Schritt 310 schaltet
die ECU 100 den Strom EIN, um die stromabwärtige Kraftstoffpumpe 30 zu
betätigen,
um den Druck eines Kraftstoffs zu erhöhen, der der Kraftstoffleitung 2 von
dem Fluidgerät 10 zugeführt wird.
Deshalb geht die Routine zu Schritt 300 zurück.
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Bei
diesen Betätigungen
schaltet die ECU 100 den Strom der stromabwärtigen Kraftstoffpumpe 30 EIN
und AUS, und zwar in Übereinstimmung
mit der Betriebsbedingung der Maschine 6. Wenn die Maschine 6 einen
hohen Kraftstoffdruck benötigt, schaltet
die ECU 100 den Strom der stromabwärtigen Kraftstoffpumpe 30 EIN.
Wenn die Maschine 6 den hohen Kraftstoffdruck nicht benötigt, schaltet
die ECU 100 den Strom der stromabwärtigen Kraftstoffpumpe 30 AUS.
Daher kann der Energieverbrauch des Fluidgeräts 10 verglichen mit
einem Aufbau, bei dem die Kraftstoffpumpen 20, 30 regelmäßig betrieben
werden, reduziert werden.
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Des
Weiteren legt die ECU 100 eine konstante Maximalspannung
an jede der Kraftstoffpumpen 20, 30 an, anstelle
die Spannung, die an jede der Kraftstoffpumpen 20, 30 angelegt
wird, variabel zu steuern. Die Effizienz jeder der Kraftstoffpumpen 20, 30 kann
im Wesentlichen optimal beibehalten werden, indem die Maximalspannung
an jede der Kraftstoffpumpen 20, 30 angelegt wird.
Deshalb kann die Effizienz jeder der Kraftstoffpumpen 20, 30 verglichen
mit einem variablen Steuern der Spannung, die an jede der Kraftstoffpumpen 20, 30 angelegt
wird, verbessert werden.
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Als
Nächstes
werden Betätigungen
der Kraftstoffpumpen 20, 30 beim Stoppen der Maschine 6 unter
Bezugnahme auf 3 beschrieben.
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Bei
Schritt 320 beurteilt die ECU 100, ob die Maschine 6 gestoppt
wird.
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Wenn
die Maschine 6 gestoppt wurde, macht Schritt 320 eine
positive Bestimmung und die Routine geht zu Schritt 322 weiter,
bei dem die ECU 100 beurteilt, ob die stromabwärtige Kraftstoffpumpe 30 arbeitet.
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Wenn
die Maschine 6 bei Schritt 320 gestoppt wird und
die ECU 100 den Strom, um die stromabwärtige Kraftstoffpumpe zu betätigen, einschaltet,
macht Schritt 322 eine positive Bestimmung, so dass die
Routine zu Schritt 324 weiter geht. Bei Schritt 324 schaltet
die ECU 100 den Strom AUS, um die stromabwärtige Kraftstoffpumpe 30 zu
stoppen. Wenn die stromabwärtige
Kraftstoffpumpe 30 stoppt, wird das Sperrventil 26 geöffnet, indem
es mit einem Auslassdruck der stromaufwärtigen Kraftstoffpumpe 20 beaufschlagt
wird. Infolgedessen wird ein Kraftstoff, der von der stromaufwärtigen Kraftstoffpumpe 20 ausgelassen
wird, der Kraftstoffleitung 2 direkt so zugeführt, dass
ein Druck des Kraftstoffs in der Kraftstoffleitung 2 abnimmt.
Die ECU 100 wartet eine vorbestimmte Zeitdauer, nachdem
sie den Strom der stromabwärtigen
Kraftstoffpumpe 30 AUS geschaltet hat. Anschließend geht
die Routine zu Schritt 326 weiter, nachdem die vorbestimmte
Zeitdauer vergangen ist. Bei Schritt 326 schaltet die ECU 100 den
Strom EIN, um die stromaufwärtige
Kraftstoffpumpe 20 zu stoppen.
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Wenn
die Maschine 6 bei Schritt 320 gestoppt wird und
die ECU 100 den Strom bereits AUS schaltet, um die stromabwärtige Kraftstoffpumpe 30 bei
Schritt 322 zu stoppen, geht die Routine zu Schritt 326 weiter.
Bei Schritt 326 schaltet die ECU 100 den Strom
AUS, um die stromaufwärtige
Kraftstoffpumpe 20 zu stoppen.
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Bei
diesen Betätigungen,
wenn die Maschine 6 gestoppt wird und beide Kraftstoffpumpen 20, 30 betätigt werden,
stoppt die ECU 100 die stromabwärtige Kraftstoffpumpe 30 bevor
sie die stromaufwärtige Kraftstoffpumpe 20 stoppt.
Somit wird ein Druck des Kraftstoffs, der der Kraftstoffleitung 2 zugeführt wird, im
Voraus verringert, so dass ein Druck eines Kraftstoffs in der Kraftstoffleitung 2 niedrig
eingestellt wird, wenn die Maschine 6 stoppt. Deshalb kann
der Druck in der Kraftstoffleitung 2 so reguliert werden,
dass der Kraftstoff daran gehindert werden kann, durch die Kraftstoffeinspritzventile 4 auszutreten,
wenn die Maschine 6 gestoppt wird.
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Des
Weiteren blockiert bei diesem Ausführungsbeispiel, wenn die stromabwärtige Kraftstoffpumpe 30 arbeitet,
das Sperrventil 26 das Rohr 202, durch das die
stromaufwärtige
Kraftstoffpumpe 20 direkt mit der Kraftstoffleitung 2 verbunden
ist. Alternativ, wenn die stromabwärtige Kraftstoffpumpe 30 stoppt,
verbindet das Sperrventil 26 das Rohr 202 so, dass
die stromaufwärtige
Kraftstoffpumpe 20 durch das Rohr 202 einen Kraftstoff
direkt in die Kraftstoffleitung 2 zuführt. Bei diesem Aufbau kann
die Öffnungs-/Verschlusseinheit
mit dem Sperrventil 26 erzeugt werden, das einen einfachen
Aufbau aufweist.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Wie
es in 4 gezeigt ist, ist bei einem Fluidgerät 12 von
diesem Ausführungsbeispiel
das Rohr 200 vorgesehen, um die Auslassöffnung 22 mit der Einlassöffnung 31 zu
verbinden. Ein Rohr 204 ist ferner vorgesehen, um die Auslassöffnung 32 mit
einer Einlassöffnung 41 zu
verbinden. Bei diesem Aufbau sind drei Kraftstoffpumpen 20, 30, 40 in
Folge in dieser Abfolge von stromaufwärts verbunden. Die stromabwärtigste
Kraftstoffpumpe 40 hat eine Auslassöffnung 42, durch die
die stromabwärtigste
Kraftstoffpumpe 40 mit dem Rohr 210 verbunden ist.
Ein Sperrventil 36 ist ferner bei einem Rohr 206 vorgesehen,
das das Rohr 204 mit dem Rohr 210 verbindet. Das
Sperrventil 36 öffnet
und blockiert das Rohr 206 darin in Übereinstimmung mit einem Druckunterschied
zwischen dem Rohr 204 und dem Rohr 210. Ein erster
Stelldruck des Druckregulators 44 ist so bestimmt, dass
er größer als
der zweite Stelldruck des Druckregulators 34 ist. Der zweite
Stelldruck des Druckregulators 34 ist so bestimmt, dass
er größer ist,
als der dritte Stelldruck des Druckregulators 24. Das heißt, erster
Stelldruck > zweiter
Stelldruck > dritter
Stelldruck.
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Wenn
die stromaufwärtigste
Kraftstoffpumpe 20 arbeitet und die stromabwärtigen Kraftstoffpumpen 30, 40 anhalten, öffnet sich
das Sperrventil 26 und das Sperrventil 36 schließt sich.
Bei diesem Zustand wird ein Kraftstoff, der von der Kraftstoffpumpe 20 ausgelassen
wird und durch den Druckregulator 24 druckgesteuert wird,
der Kraftstoffleitung 2 direkt durch das Sperrventil 26 zugeführt.
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Wenn
die Kraftstoffpumpen 20, 30 arbeiten und die am
meisten stromabwärts
gelegene Kraftstoffpumpe 40 stoppt, wird das Sperrventil 26 geschlossen,
indem es mit einem Druckunterschied zwischen einem Auslassdruck
der stromaufwärtigsten
Kraftstoffpumpe 20 und einem Auslassdruck der mittleren
Kraftstoffpumpe 30 beaufschlagt wird. In diesem Zustand öffnet sich
das Sperrventil 36, so dass ein Kraftstoff, der von der
mittleren Kraftstoffpumpe 30 ausgelassen wird und von dem
Druckregulator 34 druckgesteuert wird, der Kraftstoffleitung 2 zugeführt wird.
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Wenn
alle Kraftstoffpumpen 20, 30, 40 arbeiten,
sind die Sperrventile 26, 36 geschlossen, indem sie
mit einem Druckunterschied zwischen einem Auslassdruck der Kraftstoffpumpen 20, 30, 40 beaufschlagt
werden. Bei diesem Zustand wird ein Kraftstoff, der von der stromabwärtigsten
Kraftstoffpumpe 40 ausgelassen wird und durch den Druckregulator 44 druckgesteuert
wird, der Kraftstoffleitung 2 zugeführt. Der Druckregulator 44 dient
als eine Drucksteuereinheit.
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Wenn
die Maschine 6 gestoppt wird, kann ein Druck in der Kraftstoffleitung 2 verringert
werden, indem die Kraftstoffpumpen von der stromabwärtigsten
Kraftstoffpumpe 40 zu den Kraftstoffpumpen 30, 20 in
dieser Abfolge angehalten werden, ähnlich des ersten Ausführungsbeispiels.
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(Drittes Ausführungsbeispiel)
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Bei
dem Fluidgerät 10 des
ersten Ausführungsbeispiels,
wenn die Maschine 6 stoppt, wird ein Hochdruck in der Kraftstoffleitung 2 direkt
an die stromabwärtige
Kraftstoffpumpe 30 angelegt. Bei diesem Zustand kann ein
Kraftstoff von der Kraftstoffleitung 2 durch die stromabwärtige Kraftstoffpumpe 30 zu
der stromabwärtigen
Seite der Kraftstoffleitung 2 leicht austreten, wenn die
stromabwärtige
Kraftstoffpumpe 30 keine ausreichende Blockierleistungsfähigkeit
aufweist, um einen Kraftstoff an einem Rückwärtsströmen zu hindern. Infolgedessen
nimmt ein Druck in der Kraftstoffleitung 2 ab, wenn die
Maschine 6 stoppt.
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Im
Gegensatz dazu, wie es in 5 gezeigt ist,
ist bei einem Fluidgerät 14 des
dritten Ausführungsbeispiels
ein Sperrventil 38 in der Nähe der Auslassöffnung 32 der
stromabwärtigen
Kraftstoffpumpe 30 zusätzlich
zu dem Fluidgerät 10 des
ersten Ausführungsbeispiels
vorgesehen. Das Sperrventil 38 öffnet sich, wenn ein Kraftstoff
von der stromabwärtigen
Kraftstoffpumpe 30 zu der Kraftstoffleitung 2 strömt. Das
Sperrventil 38 blockiert ein Strömen eines Kraftstoffs von der
Kraftstoffleitung 2 zu der stromabwärtigen Kraftstoffpumpe 30.
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Bei
dem Fluidgerät 14 von
diesem dritten Ausführungsbeispiel
beschränkt
das Sperrventil 38 ein Austreten eines Kraftstoffs von
der Kraftstoffleitung 2 weiter, selbst wenn ein Kraftstoff
in der stromabwärtigen
Kraftstoffpumpe 30 austritt. Außerdem ist das Sperrventil 26,
das als eine Öffnungs-/Verschlusseinheit
dient, dazu im Stande, einen Kraftstoff daran zu hindern, von der
Kraftstoffleitung 2 rückwärts zu fließen, wenn
die Maschine 6 stoppt. Daher, selbst wenn die Kraftstoffpumpen 20, 30 keine
ausreichende Blockierleistungsfähigkeit
aufweisen, sind die Sperrventile 26, 38 dazu im
Stande, einen Kraftstoffdruck in der Kraftstoffleitung 2 bei
der Bedingung beizubehalten, bei der die Maschine 6 stoppt.
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Bei
den vorstehenden Ausführungsbeispielen
sind mehrere Kraftstoffpumpen in Folge verbunden, so dass der Auslassdruck
von der stromaufwärtigen
Kraftstoffpumpe zu der stromabwärtigen
Kraftstoffpumpe erhöht
werden kann. Deshalb kann ein Druck eines Kraftstoffs, der der Maschine
zugeführt wird,
im Wesentlichen erhöht
werden, ohne jede Kraftstoffpumpe überzudimensionieren.
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Des
Weiteren wird die stromabwärtige
Kraftstoffpumpe in Übereinstimmung
mit dem Betriebszustand der Maschine EIN und AUS geschaltet, so
dass ein Energieverbrauch des Fluidgeräts, das die Kraftstoffpumpen
aufweist, die in Reihe verbunden sind, reduziert werden kann.
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(Weiteres Ausführungsbeispiel)
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Bei
den vorstehenden Ausführungsbeispielen
sind zwei oder drei Kraftstoffpumpen in Reihe geschaltet. Alternativ
können
vier oder mehr Kraftstoffpumpen in Folge verbunden werden.
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Bei
den vorstehenden Ausführungsbeispielen
besteht die Öffnungs-/Verschlusseinheit
aus dem Sperrventil. Wenn die stromabwärtige Kraftstoffpumpe arbeitet,
blockiert das Sperrventil 26, 36 das Rohr, durch
das die Kraftstoffpumpe, die stromaufwärts der arbeitenden Kraftstoffpumpe
liegt, direkt mit der Kraftstoffleitung 2 verbunden ist.
Wenn die stromabwärtige
Kraftstoffpumpe stoppt, öffnet
das Sperrventil 26, 36 das Rohr, durch das die
Kraftstoffpumpe, die stromaufwärts
der stoppenden Kraftstoffpumpe liegt, der Kraftstoffleitung 2 Kraftstoff
zuführt.
Das Sperrventil dient als die Öffnungs-/Verschlusseinheit,
so dass die Öffnungs-/Verschlusseinheit
mit einem einfachen Aufbau produziert werden kann und die Öffnungs-/Verschlusseinheit
braucht nicht gesteuert zu werden. Daher kann das Fluidgerät klein
dimensioniert und vereinfacht ausgebildet werden, verglichen mit
einem Vorsehen eines elektrisch gesteuerten Ventils, das durch Verwenden
einer Steuereinrichtung wie beispielsweise der ECU 100 manipuliert wird.
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Beispielsweise
kann ein Dreiwegeventil als Verbindung zwischen den Kraftstoffpumpen
vorgesehen werden, um als eine Öffnungs-/Verschlusseinrichtung
zu dienen, und die ECU 100 kann das Umschalten des Dreiwegeventils
steuern. Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen steuert der
Druckregulator den Auslassdruck jeder Pumpe. Alternativ muss der
Druckregulator nicht den Auslassdruck jeder Pumpe steuern. Ein von
der Kraftstoffpumpe ausgelassener Kraftstoff kann der Kraftstoffleitung 2 direkt
zugeführt
werden.
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Die
vorstehenden Verarbeitungen, wie beispielsweise Berechnungen und
Bestimmungen, sind nicht darauf beschränkt, durch die ECU 100 ausgeführt zu werden.
Die Steuereinheit kann verschiedene Aufbauweisen und Kombinationen
haben, einschließlich
der als Beispiel gezeigten ECU 100.
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Die
vorstehenden Strukturen der Ausführungsbeispiele
können
geeigneterweise kombiniert werden.
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Bei
den vorstehenden Ausführungsbeispielen
wird das Fluidgerät
verwendet, um einen Kraftstoff einer Maschine zuzuführen. Jedoch
ist das Fluidgerät
nicht beschränkt,
bei einer Maschine angewandt zu werden. Ein Fluid ist nicht auf
einen Kraftstoff beschränkt.
Das Zufuhrgerät
kann für
jedes andere Hydrauliksystem zum Verbessern eines Energieverbrauchs
und einer Pumpeffizienz verwendet werden, bei dem mehrere Pumpen
vorgesehen werden.
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Es
ist selbstverständlich,
dass während
hierin beschrieben wurde, dass die Verarbeitungen der Ausführungsbeispiele
der Erfindung eine bestimmte Abfolge von Schritten aufweisen, es
beabsichtigt ist, dass weitere alternative Ausführungsbeispiele einschließlich verschiedener
anderer Abfolgen dieser Schritte und/oder zusätzlicher Schritte, die nicht
hierin offenbart sind, innerhalb der Schritte der Erfindung liegen.
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Verschiedene
Abwandlungen und Abänderungen
können
unterschiedlich auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele angewandt werden,
ohne von dem Anwendungsbereich abzuweichen.
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Ein
Fluidgerät,
das vorgesehen ist, um ein Fluid in eine Brennkraftmaschine (6)
zuzuführen,
hat eine stromaufwärtige
Pumpe (20), die elektrisch angetrieben ist, und eine Auslassöffnung (22)
aufweist. Das Fluidgerät
hat ferner eine stromabwärtige
Pumpe (30), die elektrisch angetrieben ist, und eine Einlassöffnung (31)
aufweist, die mit der Auslassöffnung (22)
in Folge verbunden ist. Das Fluidgerät hat ferner eine Öffnungs-/Verschlusseinheit
(26). Die Öffnungs-/Verschlusseinheit
(26) verbindet einen Fluiddurchgang (202), durch
den die stromaufwärtige Pumpe
(20) der Brennkraftmaschine (6) ein Fluid zuführt, wenn
die stromabwärtige
Pumpe (30) stoppt. Die Öffnungs-/Verschlusseinheit
(26) blockiert den Fluiddurchgang (202), wenn
die stromabwärtige Pumpe
(30) arbeitet.