DE102020100085A1

DE102020100085A1 - Verfahren und systeme für eine kraftstoffabsauganordnung

Info

Publication number: DE102020100085A1
Application number: DE102020100085.5A
Authority: DE
Inventors: Anthony Taba
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-01-07
Filing date: 2020-01-03
Publication date: 2020-07-09
Also published as: US20200215904A1; US10682908B1; CN111412093A

Abstract

Es sind Verfahren und Systeme für eine Kraftstoffabsauganordnung bereitgestellt. Es sind Verfahren und Systeme für einen Kraftstofftank, der eine Absaugpumpe umfasst, bereitgestellt. In einem Beispiel kann ein System das Anordnen einer Absaugpumpe benachbart zu einem Absaugeinlass, distal zu einem primären Kraftstoffzufuhrmodul beinhalten. Die Anordnung kann es während einiger Fahrzeugbedingungen einem Überdruck von einer Kraftstoffpumpe ermöglichen, Kraftstoff zurück zu dem primären Kraftstoffzufuhrmodul zu treiben.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen eine Kraftstoffabsauganordnung, die eine Kraftstoffabsaugpumpe umfasst.
Allgemeiner Stand der Technik
Kraftstofftanks können eine Vielzahl von Formen und Größen umfassen, um Kraftstoff für die Verbrennung zu speichern. Mit den stetig steigenden Anforderungen der Kunden an längere Fahrreichweiten mit einer einzigen Tankfüllung steigen jedoch auch die Kraftstofftankgrößen. Somit kann die Form des Kraftstofftanks derart angepasst werden, dass die Größe erhöht wird, während zudem andere Fahrzeugkomponenten an Bord des Fahrzeugs aufgenommen werden. Einige beispielhafte Kraftstofftanks können sattelförmige, kofferförmige und zigarrenförmige Tanks beinhalten.
Während einiger Fahrereignisse, bei denen ein Fahrzeug längeren Querbeschleunigungen (z. B. 5 Sekunden oder mehr) ausgesetzt ist, kann der Kraftstoff in dem Kraftstofftank von einem Aufnahmeeinlass des primären Kraftstoffzufuhrmoduls weg geleitet werden. Aktuelle beispielhafte Ansätze, die Absaugpumpen verwenden, sind möglicherweise nicht in der Lage, die bei der Querbeschleunigung erzeugten Kräfte zu überwinden, um den Kraftstoff zurück zum Aufnahmeeinlass des primären Kraftstoffzufuhrmoduls zu leiten. Dies kann zu einem Verlust von Kraftstoffdruck und Motorleistung führen.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch mögliche Probleme bei derartigen Systemen erkannt. Als ein Beispiel wird bei den aktuellen Beispielansätzen ausschließlich auf einen Sog zurückgegriffen, um Kraftstoff aus anderen Abschnitten des Kraftstofftanks zum Aufnahmeeinlass des primären Kraftstoffzufuhrmoduls zu saugen. Der währenddessen erzeugte Sog kann kleiner sein als ein gewünschter Sog, um einen Widerstandsdruck des Kraftstoffs aufgrund der Querbeschleunigung zu überwinden, was zu einem unzureichenden Kraftstofffluss oder einem vollständigen Verlust des Kraftstoffflusses führen kann.
Kurzdarstell ung
In einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme durch ein System gelöst werden, das einen Kraftstofftank umfasst, der ein primäres Kraftstoffzufuhrmodul umfasst, das eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffaufnahmeeinlass umfasst, die fluidisch mit einer Kraftstoffrückführungsleitung und einer Kraftstoffzuführungsleitung gekoppelt sind, und wobei die Kraftstoffzuführungsleitung die Kraftstoffpumpe fluidisch mit einer Absaugpumpe koppelt, die direkt benachbart zu einem Absaugeinlass angeordnet ist. Auf diese Weise können Sogverluste zwischen der Absaugpumpe und dem Absaugeinlass beseitigt werden und der Kraftstofffluss kann während Fahrzeugbedingungen mit hohen Querdrücken zuverlässig sein.
Als ein Beispiel wird ein Abstand zwischen der Absaugpumpe und dem Absaugeinlass in Bezug auf Anordnungen in früheren Beispielen verringert, um einen Druckverlust zwischen der Absaugpumpe und dem Absaugeinlass zu verringern. Auf diese Weise kann Kraftstoff in den Absaugeinlass gesaugt und dem primären Kraftstoffzufuhrmodul zugeführt werden, selbst während Fahrzeugbedingungen, bei denen die Querdrücke relativ hoch sind. In einem Beispiel kann der Kraftstoff über einen Überdruck, der von der Kraftstoffpumpe des primären Kraftstoffzufuhrmoduls erzeugt wird, in Kombination mit einem von der Absaugpumpe erzeugten Sog, durch eine Kraftstoffrückführungsleitung getrieben werden. Die beiden Kräfte können während Fahrzeugbedingungen, bei denen die Querkräfte relativ hoch sind, Kraftstoff aus einem Volumen des Kraftstofftanks, das distal zu dem primären Kraftstoffzufuhrmodul liegt, sammeln, um den Kraftstoff zum primären Kraftstoffzufuhrmodul zurückzuführen.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Ansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Zudem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehende oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile vermeiden.
Figurenliste

1 veranschaulicht eine schematische Darstellung eines in einem Hybridfahrzeug beinhalteten Verbrennungsmotors.
2 veranschaulicht eine schematische Darstellung eines Kraftstofftanks, der eine Kraftstoffabsaugpumpe umfasst.
3 veranschaulicht ein Verfahren zum Betreiben einer oder mehrerer Pumpen des Kraftstofftanks.
4 veranschaulicht eine Betriebsabfolge eines Verbrennungsmotors, die verschiedene Betriebsparameter des Verbrennungsmotors während unterschiedlichen Fahrzeugbedingungen grafisch darstellt.

Detaillierte Beschreibung
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren für einen Kraftstofftank, der eine Kraftstoffabsaugpumpe umfasst. Die Kraftstoffabsaugpumpe kann derart angeordnet sein, dass die Rückgewinnung von Kraftstoff, der zu einem Abschnitt eines Kraftstofftanks verlagert wurde, der distal zu einem primären Kraftstoffzufuhrmodul liegt, erhöht wird. 1 veranschaulicht eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, bei dem es sich um ein Hybridfahrzeug handeln kann. Der Verbrennungsmotor kann Kraftstoff aus einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung aufnehmen, die fluidisch mit einem Kraftstoffverteiler gekoppelt ist, wobei der Kraftstoffverteiler Kraftstoff aus einem Kraftstofftank aufnimmt, wie etwa dem in 2 gezeigten Kraftstofftank.
Während einiger Fahrzeugbetriebsbedingungen kann sich der Kraftstoff in dem Kraftstofftank bewegen. Diese Bewegung kann dazu führen, dass sich der Kraftstoff von einem primären Kraftstoffzufuhrmodul des Kraftstofftanks weg bewegt, wobei das primäre Kraftstoffzufuhrmodul dem Kraftstoffverteiler Kraftstoff zuführen kann, damit dieser später in eine Brennkammer des Verbrennungsmotors eingespritzt wird. Eine Vorrichtung zum Rückgewinnen von Kraftstoff, der von der primären Kraftstoffzufuhr entfernt ist, kann eine Absaugpumpe sein. In früheren Beispielen von Kraftstofftanks ist die Absaugpumpe in einer Architektur des primären Kraftstoffzufuhrmoduls angeordnet und ihr Einlass ist in einem Abschnitt des Kraftstofftanks, der distal zu dem primären Kraftstoffzufuhrmodul liegt, angeordnet. Kraftstoff kann über einen von der Absaugpumpe erzeugten Sog von dem Einlass durch eine Leitung und zu der Absaugpumpe fließen, wo der Kraftstoff dem primären Kraftstoffzufuhrmodul zugeführt wird. Während einiger Fahrzeugvorgänge mit einer relativ hohen Querbeschleunigung, wie etwa Kurvenfahrten, kann jedoch eine Kraft der Querbeschleunigung Kraftstoff in den Abschnitt des Kraftstofftanks bewegen, der von dem primären Kraftstoffzufuhrmodul entfernt ist. Wenn die Kraft hoch genug ist, kann der von der Absaugpumpe erzeugte Sog unzureichend sein, um den Kraftstoff zurück in das primäre Kraftstoffzufuhrmodul zu saugen. Auf diese Weise können frühere Beispiele für Kraftstofftankanordnungen, bei denen die Absaugpumpe in dem primären Kraftstoffzufuhrmodul angeordnet ist, während einiger Fahrzeugvorgänge zu einer Verringerung des Kraftstoffflusses führen.
Der Kraftstofftank aus 2 kann die vorstehend beschriebenen Probleme abmildern. Die Absaugpumpe kann außerhalb des primären Kraftstoffzufuhrmoduls angeordnet sein. In dem Beispiel aus 2 kann die primäre Pumpe benachbart zu dem Absaugeinlass angeordnet sein. Auf diese Weise kann eine Kraftstoffpumpe Kraftstoff in die Absaugpumpe treiben, was genügend Druck erzeugen kann, um Kraftstoff durch die Absaugpumpe zu treiben. Die Absaugpumpe kann eine Venturiform umfassen, wobei der von der Absaugpumpe erzeugte Sog zusammen mit dem Druck des von der Kraftstoffpumpe gepumpten Kraftstoffs die Rückgewinnung von Kraftstoff unterstützt, der sich von dem primären Kraftstoffmodul weg bewegt hat. Der Kraftstoff kann in das primäre Kraftstoffmodul zurückgeführt und dem Verbrennungsmotor zugeführt werden.
3 zeigt ein Verfahren zum Anpassen des Betriebs der Kraftstoffpumpe als Reaktion auf Fahrzeugbedingungen, bei denen sich Kraftstoff vom primären Kraftstoffmodul weg bewegen kann. 4 veranschaulicht eine Betriebsabfolge eines Verbrennungsmotors, die verschiedene Fahrzeugbedingungen, einschließlich Anpassungen von Kraftstofftankvorgängen auf Grundlage von sich verändernden Fahrzeugbedingungen, grafisch darstellt.
Die 1-2 zeigen beispielhafte Konfigurationen mit einer relativen Positionierung der verschiedenen Komponenten. Wenn derartige Elemente derart gezeigt sind, dass sie einander direkt berühren oder direkt aneinander gekoppelt sind, können sie zumindest in einem Beispiel als sich direkt berührend bzw. direkt gekoppelt bezeichnet werden. Gleichermaßen können Elemente, die aneinander anliegend oder zueinander benachbart gezeigt sind, zumindest in einem Beispiel aneinander anliegend bzw. zueinander benachbart sein. Als ein Beispiel können Komponenten, die in flächenteilendem Kontakt miteinander stehen, als in flächenteilendem Kontakt bezeichnet werden. Als ein anderes Beispiel können Elemente, die voneinander getrennt positioniert sind, wobei sich nur ein Abstand dazwischen befindet und keine anderen Komponenten, in zumindest einem Beispiel als solche bezeichnet werden. Als noch ein anderes Beispiel können Elemente, die über-/untereinander, an entgegengesetzten Seiten voneinander oder links/rechts voneinander gezeigt sind, in Bezug aufeinander als solche bezeichnet werden. Außerdem kann, wie in den Figuren gezeigt, zumindest in einem Beispiel ein oberstes Element oder ein oberster Punkt eines Elements als eine „Oberseite“ der Komponente bezeichnet werden und ein unterstes Element oder ein unterster Punkt des Elements kann als eine „Unterseite“ der Komponente bezeichnet werden. Im vorliegenden Zusammenhang können sich Oberseite/Unterseite, obere(r/s)/untere(r/s), über/unter auf eine vertikale Achse der Figuren beziehen und dazu verwendet werden, die Positionen von Elementen der Figuren in Bezug aufeinander zu beschreiben. Demnach sind Elemente, die über anderen Elementen gezeigt sind, in einem Beispiel vertikal über den anderen Elementen positioniert. Als noch ein anderes Beispiel können Formen der Elemente, die in den Figuren abgebildet sind, als diese Formen aufweisend bezeichnet werden (wie z. B. als rund, gerade, eben, gekrümmt, abgerundet, abgeschrägt, abgewinkelt oder dergleichen). Ferner können Elemente, die so gezeigt sind, dass sie einander schneiden, in zumindest einem Beispiel als sich schneidende Elemente oder einander schneidend bezeichnet werden. Noch ferner kann ein Element, das innerhalb eines anderen Elements oder außerhalb eines anderen Elements gezeigt ist, in einem Beispiel als solches bezeichnet werden. Es versteht sich, dass eine oder mehrere Komponenten, die als „im Wesentlichen ähnlich und/oder identisch“ bezeichnet werden, sich je nach Herstellungstoleranzen (z. B. mit 1-5 % Abweichung) voneinander unterscheiden.
Es ist zu beachten, dass 2 Pfeile zeigt, die angeben, wo es Raum für eine Gasströmung gibt, und die durchgezogenen Linien der Vorrichtungswände zeigen, wo eine Strömung blockiert wird und keine Verbindung aufgrund des Fehlens einer Fluidverbindung möglich ist, das sich dadurch ergibt, dass sich die Vorrichtungswände von einem Punkt zu einem anderen erstrecken. Die Wände erzeugen eine Trennung zwischen Bereichen, mit Ausnahme von Öffnungen in der Wand, die die beschriebene Fluidkommunikation ermöglichen.
1 stellt ein Verbrennungsmotorsystem 100 für ein Fahrzeug dar. Das Fahrzeug kann ein Straßenfahrzeug sein, das Antriebsräder aufweist, die einen Straßenbelag berühren. Das Verbrennungsmotorsystem 100 beinhaltet einen Verbrennungsmotor 10, der eine Vielzahl von Zylindern umfasst. 1 beschreibt einen solchen Zylinder oder eine solche Brennkammer näher. Die verschiedenen Komponenten des Verbrennungsmotors 10 können durch eine elektronische Verbrennungsmotorsteuerung 12 gesteuert werden.
Der Verbrennungsmotor 10 beinhaltet einen Zylinderblock 14 mit mindestens einer Zylinderbohrung und einen Zylinderkopf 16 mit Einlassventilen 152 und Auslassventilen 154. In anderen Beispielen kann der Zylinderkopf 16 in Beispielen, in denen der Verbrennungsmotor 10 als Zweitaktmotor ausgelegt ist, einen oder mehrere Einlassanschlüsse und/oder Auslassanschlüsse beinhalten. Der Zylinderblock 14 beinhaltet Zylinderwände 32, wobei ein Kolben 36 darin positioniert und mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. Somit können der Zylinderkopf 16 und der Zylinderblock 14, wenn sie aneinandergekoppelt sind, eine oder mehrere Brennkammern bilden. Demnach wird das Volumen der Brennkammer 30 auf Grundlage einer Oszillation des Kolbens 36 angepasst. Die Brennkammer 30 kann in dieser Schrift auch als Zylinder 30 bezeichnet werden. Der Darstellung nach steht die Brennkammer 30 über jeweilige Einlassventile 152 und Auslassventile 154 mit einem Ansaugkrümmer 144 und einem Abgaskrümmer 148 in Verbindung. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 bzw. einen Auslassnocken 53 betrieben werden. Alternativ können eines oder mehrere der Einlass- und Auslassventile durch eine elektromechanisch gesteuerte Baugruppe aus Ventilspule und Anker gesteuert werden. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch einen Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch einen Auslassnockensensor 57 bestimmt werden. Somit können die Brennkammer 30 und die Zylinderbohrung, wenn die Ventile 152 und 154 geschlossen sind, fluidisch abgedichtet sein, sodass keine Gase in die Brennkammer 30 einströmen oder diese verlassen können.
Die Brennkammer 30 kann durch die Zylinderwände 32 des Zylinderblocks 14, den Kolben 36 und den Zylinderkopf 16 gebildet sein. Der Zylinderblock 14 kann die Zylinderwände 32, den Kolben 36, die Kurbelwelle 40 usw. beinhalten. Der Zylinderkopf 16 kann eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, wie etwa die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66, ein oder mehrere Einlassventile 152 und ein oder mehrere Auslassventile, wie etwa die Auslassventile 154, beinhalten. Der Zylinderkopf 16 kann über Befestigungselemente, wie etwa Bolzen und/oder Schrauben, an den Zylinderblock 14 gekoppelt sein. Insbesondere können der Zylinderblock 14 und der Zylinderkopf 16, wenn sie gekoppelt sind, über eine Dichtung in abdichtender Berührung miteinander stehen, und demnach können der Zylinderblock 14 und der Zylinderkopf 16 die Brennkammer 30 abdichten, sodass Gase nur über den Ansaugkrümmer 144, wenn die Einlassventile 152 geöffnet sind, und/oder über den Abgaskrümmer 148, wenn die Auslassventile 154 geöffnet sind, in die und/oder aus der Brennkammer 30 strömen können. In einigen Beispielen kann für jede Brennkammer 30 nur ein Einlassventil und ein Auslassventil beinhaltet sein. In anderen Beispielen kann jedoch in jeder Brennkammer 30 des Verbrennungsmotors 10 mehr als ein Einlassventil und/oder mehr als ein Auslassventil beinhaltet sein.
In einigen Beispielen kann jeder Zylinder des Verbrennungsmotors 10 eine Zündkerze 192 zum Einleiten einer Verbrennung beinhalten. Unter ausgewählten Betriebsmodi kann ein Zündsystem 190 dem Zylinder 14 über eine Zündkerze 192 als Reaktion auf ein Vorzündungssignal SA (Spark Advance) von der Steuerung 12 einen Zündfunken bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann die Zündkerze 192 jedoch weggelassen werden, wie etwa, wenn der Verbrennungsmotor 10 die Verbrennung durch eine Selbstzündung oder durch Kraftstoffeinspritzung einleiten kann, was bei einigen Dieselmotoren der Fall sein kann.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 kann so positioniert sein, dass sie Kraftstoff direkt in die Brennkammer 30 einspritzt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 gibt proportional zu der Impulsbreite des FPW-Signals von der Steuerung 12 flüssigen Kraftstoff ab. Der Kraftstoff wird durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt) an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 abgegeben, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler beinhaltet. Der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 wird Betriebsstrom von einem Treiber 68 zugeführt, der auf die Steuerung 12 reagiert. In einigen Beispielen kann der Verbrennungsmotor 10 ein Benzinmotor sein und kann der Kraftstofftank Benzin beinhalten, das durch die Einspritzvorrichtung 66 in die Brennkammer 30 eingespritzt werden kann. In anderen Beispielen kann der Verbrennungsmotor 10 jedoch ein Dieselmotor sein und kann der Kraftstofftank Dieselkraftstoff beinhalten, der durch die Einspritzvorrichtung 66 in die Brennkammer eingespritzt werden kann. Ferner kann der Verbrennungsmotor 10 in solchen Beispielen, in denen der Verbrennungsmotor 10 als Dieselmotor ausgelegt ist, eine Glühkerze beinhalten, um die Verbrennung in der Brennkammer 30 einzuleiten.
Der Darstellung nach steht der Ansaugkrümmer 144 mit einer Drossel 62 in Verbindung, die eine Position einer Drosselklappe 64 einstellt, um die Luftströmung zu dem Verbrennungsmotorzylinder 30 zu steuern. Dies kann das Steuern einer Luftströmung von aufgeladener Luft aus einer Ansaugladedruckkammer 146 beinhalten. In einigen Ausführungsformen kann die Drossel 62 weggelassen werden und kann der Luftstrom zum Verbrennungsmotor über eine einzelne Luftansaugsystemdrossel (Air Intake System throttle - AIS-Drossel) 82 gesteuert werden, die an einen Luftansaugkanal 42 gekoppelt ist und stromaufwärts von der Ansaugladedruckkammer 146 angeordnet ist. In noch weiteren Beispielen kann die AIS-Drossel 82 weggelassen werden und kann der Luftstrom zum Verbrennungsmotor mithilfe der Drossel 62 gesteuert werden.
In einigen Ausführungsformen ist der Verbrennungsmotor 10 zum Bereitstellen von Abgasrückführung oder AGR ausgelegt. Wenn sie enthalten ist, kann die AGR als Hochdruck-AGR und/oder Niederdruck-AGR bereitgestellt sein. In Beispielen, in denen der Verbrennungsmotor 10 Niederdruck-AGR beinhaltet, kann die Niederdruck-AGR über einen AGR-Kanal 135 und ein AGR-Ventil 138 zu dem Verbrennungsmotorluftansaugsystem an einer Position stromabwärts der Luftansaugsystem(AIS)-Drossel 82 und stromaufwärts des Verdichters 162 von einer Stelle in dem Abgassystem stromabwärts einer Turbine 164 bereitgestellt sein. Die AGR kann aus dem Abgassystem in das Ansaugluftsystem gesaugt werden, wenn eine Druckdifferenz vorliegt, um die Strömung anzutreiben. Eine Druckdifferenz kann erzeugt werden, indem die AIS-Drossel 82 teilweise geschlossen wird. Die Drosselklappe 84 steuert den Druck am Einlass zum Verdichter 162. Das AIS kann elektrisch gesteuert werden und seine Position kann auf Grundlage von optionalen Positionssensoren 88 angepasst werden.
Umgebungsluft wird über den Ansaugkanal 42, der ein Luftfilter 156 beinhaltet, in die Brennkammer 30 gesaugt. Somit dringt die Luft zunächst durch das Luftfilter 156 in den Ansaugkanal 42 ein. Der Verdichter 162 saugt dann Luft aus dem Luftansaugkanal 42 an, um der Ladedruckkammer 146 über ein Verdichterauslassrohr (in 1 nicht gezeigt) verdichtete Luft zuzuführen. In einigen Beispielen kann der Luftansaugkanal 42 einen Spülluftkasten (nicht gezeigt) mit einem Filter beinhalten. In einem Beispiel kann der Verdichter 162 ein Turbolader sein, bei dem Leistung für den Verdichter 162 aus der Strömung von Abgasen durch die Turbine 164 entnommen wird. Konkret können Abgase die Turbine 164, die über eine Welle 161 an den Verdichter 162 gekoppelt ist, zum Drehen bringen. Ein Wastegate 72 ermöglicht es, dass Abgase die Turbine 164 umgehen, sodass der Ladedruck unter variierenden Betriebsbedingungen gesteuert werden kann. Das Wastegate 72 kann als Reaktion auf einen erhöhten Ladebedarf, wie etwa während einer Pedalbetätigung durch den Bediener, geschlossen werden (oder kann eine Öffnung des Wastegates verkleinert werden). Durch Schließen des Wastegates können Abgasdrücke stromaufwärts der Turbine erhöht werden, was die Drehzahl und Spitzenleistungsausgabe der Turbine steigert. Dies ermöglicht, dass der Ladedruck gesteigert wird. Zusätzlich kann das Wastegate in Richtung der geschlossenen Position bewegt werden, um den gewünschten Ladedruck beizubehalten, wenn das Verdichterrückführungsventil teilweise geöffnet ist. In einem anderen Beispiel kann das Wastegate 72 als Reaktion auf einen verringerten Ladebedarf, wie etwa während eines Freigebens des Pedals durch den Bediener, geöffnet werden (oder kann eine Öffnung des Wastegates vergrößert werden). Durch Öffnen des Wastegates können Abgasdrücke reduziert werden, was die Turbinendrehzahl und Turbinenleistung reduziert. Dies ermöglicht, dass der Ladedruck gesenkt wird.
In alternativen Ausführungsformen kann der Verdichter 162 jedoch ein Kompressor sein, bei dem Leistung für den Verdichter 162 von der Kurbelwelle 40 entnommen wird. Somit kann der Verdichter 162 über eine mechanische Verbindung, wie etwa einen Riemen, an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein. Demnach kann ein Teil der von der Kurbelwelle 40 ausgegebenen Rotationsenergie auf den Verdichter 162 übertragen werden, um den Verdichter 162 mit Leistung zu versorgen.
Das Verdichterrückführungsventil 158 (Compressor Recirculation Valve - CRV) kann in einem Verdichterrückführungsweg 159 um den Verdichter 162 herum bereitgestellt sein, sodass sich Luft aus dem Verdichterauslass zum Verdichtereinlass bewegen kann, um einen Druck zu reduzieren, der sich über den Verdichter 162 entwickeln kann. Ein Ladeluftkühler 157 kann in der Ladedruckkammer 146 stromabwärts des Verdichters 162 positioniert sein, um die an den Motoreinlass abgegebene aufgeladene Luftladung zu kühlen. In anderen Beispielen, wie in 1 gezeigt, kann der Ladeluftkühler 157 jedoch stromabwärts der elektronischen Drossel 62 in einem Ansaugkrümmer 144 positioniert sein. In einigen Beispielen kann der Ladeluftkühler 157 ein Luft-Luft-Ladeluftkühler sein. In anderen Beispielen kann der Ladeluftkühler 157 jedoch ein Flüssigkeit-Luft-Kühler sein.
In dem abgebildeten Beispiel ist der Verdichterrückführungsweg 159 dazu ausgelegt, gekühlte verdichtete Luft von einer Stelle stromaufwärts des Ladeluftkühlers 157 zum Verdichtereinlass zurückzuführen. In alternativen Beispielen kann der Verdichterrückführungsweg 159 dazu ausgelegt sein, verdichtete Luft von einer Stelle stromabwärts des Verdichters und stromabwärts des Ladeluftkühlers 157 zum Verdichtereinlass zurückzuführen. Das CRV 158 kann über ein elektrisches Signal von der Steuerung 12 geöffnet und geschlossen werden. Das CRV 158 kann als Dreizustandsventil ausgelegt sein, das eine standardmäßige halboffene Position aufweist, aus der es in eine vollständig geöffnete Position oder eine vollständig geschlossene Position bewegt werden kann.
Der Darstellung nach ist eine Breitbandlambdasonde (Universal Exhaust Gas Oxygen sensor - UEGO-Sonde) 126 stromaufwärts einer Emissionsbegrenzungsvorrichtung 70 an den Abgaskrümmer 148 gekoppelt. Alternativ kann die UEGO-Sonde 126 durch eine binäre Lambdasonde ersetzt werden. Die Emissionsbegrenzungsvorrichtung 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysatorwabenkörper beinhalten. In einem anderen Beispiel können mehrere Emissionsbegrenzungsvorrichtungen mit jeweils mehreren Wabenkörpern verwendet werden. Während das abgebildete Beispiel die UEGO-Sonde 126 stromaufwärts der Turbine 164 zeigt, versteht es sich, dass in alternativen Ausführungsformen die UEGO-Sonde stromabwärts der Turbine 164 und stromaufwärts der Emissionsbegrenzungsvorrichtung 70 in dem Abgaskrümmer positioniert sein kann. Zusätzlich oder alternativ kann die Emissionsbegrenzungsvorrichtung 70 einen Dieseloxidationskatalysator (Diesel Oxidation Catalyst - DOC) und/oder einen Dieselkaltstartkatalysator, ein Partikelfilter, einen Dreiwegekatalysator, eine NO_x-Falle, eine Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion und Kombinationen daraus umfassen. In einigen Beispielen kann ein Sensor stromaufwärts oder stromabwärts der Emissionsbegrenzungsvorrichtung 70 angeordnet sein, wobei der Sensor dazu ausgelegt sein kann, einen Zustand der Emissionsbegrenzungsvorrichtung 70 zu diagnostizieren.
Die Steuerung 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes beinhaltet: Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104, Festwertspeicher 106, Direktzugriffsspeicher 108, Keep-Alive-Speicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Der Darstellung nach empfängt die Steuerung 12 zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Verbrennungsmotor 10 gekoppelten Sensoren, wozu folgende gehören: Kühlmitteltemperatur des Verbrennungsmotors (Engine Coolant Temperature - ECT) von einem Temperatursensor 112, der an eine Kühlhülse 114 gekoppelt ist; ein an eine Eingabevorrichtung 130 gekoppelter Positionssensor 134 zum Erfassen der durch einen Fahrzeugführer 132 angepassten Pedalposition (PP) der Eingabevorrichtung; ein Klopfsensor zum Bestimmen der Zündung von Endgasen (nicht gezeigt); eine Messung des Krümmerdrucks des Verbrennungsmotors (Manifold Pressure - MAP) von einem Drucksensor 121, der an den Ansaugkrümmer 144 gekoppelt ist; eine Messung des Ladedrucks von einem Drucksensor 122, der an die Ladedruckkammer 146 gekoppelt ist; eine Verbrennungsmotorposition von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Position der Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung der in den Verbrennungsmotor einströmenden Luftmasse von einem Sensor 120 (z. B. einem Hitzdraht-Luftmassenmesser); und eine Messung der Drosselposition von einem Sensor 58. Der Umgebungsdruck kann ebenfalls zur Verarbeitung durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Hall-Effekt-Sensor 118 eine vorher festgelegte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, anhand derer die Drehzahl des Verbrennungsmotors (RPM) bestimmt werden kann. Die Eingabevorrichtung 130 kann ein Fahrpedal und/oder ein Bremspedal umfassen. Demnach können Ausgaben von dem Positionssensor 134 dazu verwendet werden, die Position des Fahrpedals und/oder des Bremspedals der Eingabevorrichtung 130 zu bestimmen und damit ein gewünschtes Drehmoment des Verbrennungsmotors zu bestimmen. Somit kann ein gewünschtes Verbrennungsmotordrehmoment, wie es durch den Fahrzeugführer 132 angefordert wird, auf Grundlage der Pedalposition der Eingabevorrichtung 130 geschätzt werden.
In einigen Beispielen kann das Fahrzeug 5 ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen sein, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 59 zur Verfügung stehen. In anderen Beispielen ist das Fahrzeug 5 ein herkömmliches Fahrzeug nur mit einem Verbrennungsmotor oder ein Elektrofahrzeug nur mit (einer) elektrischen Maschine(n). In dem gezeigten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug 5 den Verbrennungsmotor 10 und eine elektrische Maschine 52. Bei der elektrischen Maschine 52 kann es sich um einen Elektromotor oder einen Elektromotor/Generator handeln. Die Kurbelwelle 40 des Verbrennungsmotors 10 und die elektrische Maschine 52 sind über ein Getriebe 54 mit den Fahrzeugrädern 59 verbunden, wenn eine oder mehrere Kupplungen 56 eingekuppelt sind. In dem abgebildeten Beispiel ist eine erste Kupplung 56 zwischen der Kurbelwelle 40 und der elektrischen Maschine 52 bereitgestellt und eine zweite Kupplung 56 zwischen der elektrischen Maschine 52 und dem Getriebe 54 bereitgestellt. Die Steuerung 12 kann ein Signal an einen Aktor jeder Kupplung 56 senden, um die Kupplung einzukuppeln oder auszukuppeln, um so die Kurbelwelle 40 mit bzw. von der elektrischen Maschine 52 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen und/oder um die elektrische Maschine 52 mit bzw. von dem Getriebe 54 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen. Bei dem Getriebe 54 kann es sich um ein Schaltgetriebe, ein Planetenradsystem oder eine andere Getriebeart handeln. Der Antriebsstrang kann verschiedenartig ausgelegt sein, darunter als Parallel-, Serien- oder Serien-Parall el-Hybridfahrzeug.
Die elektrische Maschine 52 nimmt elektrische Leistung von einer Traktionsbatterie 61 auf, um den Fahrzeugrädern 59 Drehmoment bereitzustellen. Die elektrische Maschine 52 kann zudem als Generator betrieben werden, um zum Beispiel während eines Bremsbetriebs elektrische Leistung zum Aufladen der Batterie 61 bereitzustellen.
Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren aus 1 und setzt die verschiedenen Aktoren aus 1 ein, um den Motorbetrieb auf Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, anzupassen. Zum Beispiel kann das Anpassen des Betriebs der elektrischen Maschine 52 auf Grundlage einer Rückmeldung von dem ECT-Sensor 112 erfolgen. Wie nachstehend genauer beschrieben, können der Verbrennungsmotor 10 und die elektrische Maschine 52 so angepasst werden, dass sich ihre Betriebsvorgänge verzögern können, und zwar auf Grundlage eines oder mehrerer von einer Antriebsstrangtemperatur, die auf Grundlage einer Rückmeldung des ECT-Sensors 112 geschätzt werden kann, und einer Entfernung zwischen einem vorgesehenen Ziel und einer Reichweite eines rein elektrischen Betriebs.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 2 ist eine Ausführungsform eines Kraftstofftanks 200 gezeigt. Der Kraftstofftank 200 kann zum Aufnehmen von Kraftstoff geformt sein. In einem Beispiel kann der Kraftstoff ein flüssiger Kraftstoff, wie etwa Benzin, sein. Es versteht sich jedoch, dass der Kraftstofftank 200 einen anderen Kraftstoff als Benzin aufnehmen kann, wie etwa Diesel, Alkohol, verdichtetes Erdgas und dergleichen. Zusätzlich oder alternativ kann der Kraftstofftank 200 ein Gemisch aus Kraftstoffen, wie etwa Benzin und Alkohol, umfassen.
Der Kraftstofftank 200 kann eine Hülle 202 umfassen, die ein für Kraftstoff unschädliches Material umfassen kann. In einem Beispiel besteht die Hülle 202 aus Kunststoff. Zusätzlich oder alternativ kann das Material der Hülle 202 gegenüber dem Ausdehnen und Zusammenziehen aufgrund von Temperaturschwankungen beständig sein.
Die Hülle 202 kann so geformt sein, dass sie um eine oder mehrere Fahrzeugkomponenten herum angeordnet ist, die in einem Fahrzeugunterboden angeordnet sind. Im Beispiel aus 2 umfasst die Hülle 202 eine Sattelform. Das heißt, die Hülle 202 kann eine Aufwölbung 204 umfassen. Die Aufwölbung 204 kann in ein Innenvolumen 206 des Kraftstofftanks 200 ragen, das durch die Flächen der Hülle definiert ist. Insbesondere kann die Hülle 202 eine obere Fläche 212, eine untere Fläche 214, eine erste Seitenfläche 216 und eine zweite Seitenfläche 218 umfassen. Die obere Fläche 212 und die untere Fläche 214 können physisch mit gegenüberliegenden äußeren Enden der ersten und zweiten Seitenfläche 216, 218 gekoppelt sein. Die Auswölbung 204 kann sich von der unteren Fläche 214 erstrecken, derart dass die untere Fläche 214 die einzige nicht lineare Fläche der Hülle 202 sein kann. Eine Mittelachse 292 kann sich durch einen Scheitelpunkt der Aufwölbung 204 erstrecken. In einem Beispiel kann die Aufwölbung 204 in Richtung einer der ersten oder zweiten Seitenfläche 216, 218 vorgespannt sein, derart dass die Hülle asymmetrisch ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Aufwölbung 204 nicht in Richtung einer der ersten oder zweiten Seitenfläche 216, 218 vorgespannt sein, derart dass die Hülle 202 symmetrisch ist. In einigen Beispielen kann die Hülle 202 zusätzlich oder alternativ derart geformt sein, dass der Kraftstofftank koffer- oder zigarrenförmig ist.
Der Kraftstofftank 200 kann ein erstes Volumen 222 auf einer ersten Seite der Aufwölbung 204 und ein zweites Volumen 224 auf einer zweiten Seite der Aufwölbung 204 umfassen. Insbesondere kann das erste Volumen 222 zwischen einer ersten gestrichelten Linie 294 und der ersten Seitenfläche 216 angeordnet sein. Das zweite Volumen kann zwischen einer zweiten gestrichelten Linie 296 und der zweiten Seitenfläche 218 angeordnet sein. Ein drittes Volumen 226 kann zwischen jeder der ersten und zweiten gestrichelten Linie 294, 296 angeordnet sein. Das dritte Volumen 226 kann kleiner sein als jedes des ersten und zweiten Volumens 222, 224, wobei das dritte Volumen 216 ferner zwischen der oberen Fläche 212 und der Aufwölbung 204 angeordnet sein kann.
Es versteht sich, dass das Innenvolumen 206, das jeweils das erste Volumen 222, das zweite Volumen 224 und das dritte Volumen 226 umfasst, ein einziges kontinuierliches Volumen sein kann. Wie vorstehend beschrieben, können jedoch bestimmte Fahrzeugbetriebsbedingungen dazu führen, dass das erste Volumen 222, das zweite Volumen 224 und das dritte Volumen 226 zu getrennteren Volumen werden, so dass der Kraftstoff nicht ohne Weiteres zwischen diesen fließen kann. Ein Beispiel für ein solches Fahrzeugmanöver kann Kurvenfahrten beinhalten, bei denen eine erzeugte Querkraft Kraftstoff aus dem ersten Volumen 222 treibt, derart dass er um die Aufwölbung 204 und durch das dritte Volumen 226 zu dem zweiten Volumen 224 fließt, wobei die Querkraft verhindern kann, dass Kraftstoff aus dem zweiten Volumen in das erste Volumen zurückläuft. In dem vorliegenden Beispiel aus 2 kann ein Fahrzeug um Kurven fahren oder ein anderes Manöver durchführen, bei dem Querkräfte ausreichend sind, um den Kraftstoff zu dem zweiten Volumen 224 zu bewegen, wobei der Kraftstoff in dem zweiten Volumen 224 über die Kurvenlinie 282 dargestellt ist.
Ein Drucksensor 298 kann fest in der zweiten Seitenfläche 218 angeordnet sein. Der Drucksensor 298 kann physiisch über einen Vorsprung oder eine andere Kupplungsvorrichtung mit der zweiten Seitenfläche 218 gekoppelt sein. Der Drucksensor 298 kann einen Kraftstoffdruck in dem zweiten Volumen 224 des Kraftstofftanks 202 erfassen, der sich aus dem Führen, der Position des Fahrzeugs und dergleichen ergibt. Wie gezeigt, kann der Drucksensor 298 an einem Abschnitt der zweiten Seitenfläche 218 proximal zu der unteren Fläche 214 und distal zu der oberen Fläche 212 angeordnet sein, so dass niedrigere Kraftstofffüllstandsdrücke gemessen werden können. Der Drucksensor 298 kann eine Rückmeldung an eine Steuerung (z. B. Steuerung 12 aus 1) bereitstellen, wobei Anpassungen eines Drucks einer Kraftstoffpumpe wie nachfolgend beschrieben auf der Rückmeldung basieren können.
Um Platzbeschränkungen zu verringern, kann der Kraftstofftank 200 nur ein primäres Kraftstoffzufuhrmodul 230 umfassen. Das primäre Kraftstoffzufuhrmodul 230 kann über einen Flansch 232 in dem Innenvolumen 206 des Kraftstofftanks 200 aufgehängt sein. Der Flansch 232 kann in die Hülle 202 eingebettet und/oder integriert sein, wobei eine Dicke des Flansches 232 größer sein kann als eine Dicke der Hülle 202. Zusätzlich oder alternativ kann der Flansch 232 ein Material umfassen, das einem Material der Hülle 202 ähnlich ist.
Eine Kraftstoffzuführungsöffnung 234 kann sich durch eine Aussparung des Flansches 232 in das Innenvolumen 206 des Kraftstofftanks 200 zu dem primären Kraftstoffzufuhrmodul 230 erstrecken. Die Kraftstoffzuführungsöffnung 234 kann direkt fluidisch mit einer Kraftstoffpumpe 236 gekoppelt sein. Die Kraftstoffpumpe 236 kann in Flächen des primären Kraftstoffzufuhrmoduls 230 angeordnet sein, wobei die Flächen eine erste Seitenfläche 242, eine zweite Seitenfläche 244 und eine untere Fläche 246 beinhalten. Demnach kann die Kraftstoffzuführungsöffnung 234 als Komponente in das primäre Kraftstoffmodul 230 integriert sein. In einem Beispiel kann das primäre Kraftstoffzufuhrmodul 230 eine zylindrische Form umfassen, wobei der Zylinder frei von einer Oberseite ist, derart dass der Zylinder an einem äußeren Ende offen ist.
Die untere Fläche 246 kann einen Aufnahmeeinlass 252 des primären Kraftstoffzufuhrmoduls umfassen. Der Aufnahmeeinlass 252 des primären Kraftstoffzufuhrmoduls kann derart geformt sein, dass er Kraftstoff aufnimmt, der zwischen der unteren Fläche 246 und der unteren Fläche 214 angeordnet ist.
Insbesondere kann die Kraftstoffpumpe 236 Kraftstoff pumpen (dargestellt durch Pfeile mit weißen Köpfen), wobei ein Teil des Kraftstoffs durch die Kraftstoffzuführungsöffnung 234 geleitet und an einen Verbrennungsmotor weitergeleitet werden kann. Ein weiterer Teil des Kraftstoffs kann einem Kraftstoffzuführungsschlauch 254 zugeführt werden, der sich verzweigen kann, um eine erste Leitung 256 und eine zweite Leitung 258 zu bilden. Die erste Leitung 256 kann Kraftstoff aus dem Kraftstoffzuführungsschlauch 254 aufnehmen, wobei der Kraftstoff zu einer Aufnahmeeinlasspumpe 262 des primären Kraftstoffzufuhrmoduls geleitet wird. Die Aufnahmeeinlasspumpe 262 des primären Kraftstoffzufuhrmoduls kann ein Venturimerkmal umfassen, das es dem Aufnahmeeinlass 252 des primären Kraftstoffzufuhrmoduls ermöglicht, Kraftstoff von einem Bereich zwischen der unteren Fläche 246 und der unteren Fläche 214 anzusaugen und den Kraftstoff in das primäre Kraftstoffzufuhrmodul 230 zu transportieren, damit es von der Kraftstoffpumpe 230 gepumpt werden kann. Im Beispiel aus 2 ist jedoch im Bereich zwischen der unteren Fläche 246 und der unteren Fläche 214 nicht genügend Kraftstoff vorhanden, den der Aufnahmeeinlass 252 des primären Kraftstoffzufuhrmoduls ansaugen könnte.
Ein weiterer Teil des Kraftstoffs kann durch die zweite Leitung 258 fließen, die näher an der oberen Fläche 212 liegen kann als an der unteren Fläche 214. Anders als die erste Leitung 256, die sich nur innerhalb der Grenzen des primären Kraftstoffzufuhrmoduls 230 in dem ersten Volumen 222 erstreckt, erstreckt sich die zweite Leitung 258 von dem primären Kraftstoffzufuhrmodul 230 weg, durch das erste Volumen 222, durch das dritte Volumen 226 und in das zweite Volumen 224. Die zweite Leitung 258 kann eine Form aufweisen, die der unteren Fläche 214 (einschließlich der Aufwölbung 204) ähnlich ist. Die zweite Leitung 258 kann Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe 236 zu einer Absaugpumpe 264 leiten.
Wie gezeigt, ist die Absaugpumpe 264 außerhalb des primären Kraftstoffzufuhrmoduls 230 angeordnet. In einem Beispiel ist die Absaugpumpe 264 benachbart zu einem Absaugeinlass 266 angeordnet. Der Absaugeinlass 266 kann derart geformt sein, dass er Kraftstoff aufnimmt, der sich in dem zweiten Volumen 224 des Kraftstofftanks 200 befindet. In einem Beispiel ist die Absaugpumpe 264 innerhalb eines Schwellenabstands zu dem Absaugeinlass 266 angeordnet. Der Schwellenabstand kann auf einem Abstand basieren, derart dass die Absaugpumpe 264 so nahe an dem Absaugeinlass 266 liegt wie möglich. In einem Beispiel beträgt der Schwellenabstand weniger als zwölf Zoll von einer Öffnung und/oder einem äußeren Ende des Absaugeinlasses 266, durch den Kraftstoff aus dem zweiten Volumen 224 fließen kann. In einem weiteren Beispiel ist der Schwellenabstand weniger als zehn Zoll von der Öffnung und/oder dem äußeren Ende des Absaugeinlasses 266 entfernt. In einem Beispiel beträgt der Schwellenabstand sechs Zoll. In einem Beispiel ist die Absaugpumpe 264 an einem Schnittpunkt zwischen dem Absaugeinlass 266 und einer Kraftstoffrückführungsleitung 268 in dem zweiten Volumen 224 angeordnet. Die Kraftstoffrückführungsleitung 268 kann zwischen der unteren Fläche 214 und der zweiten Leitung 258 angeordnet sein.
Die Absaugpumpe 264 kann ähnlich wie die Aufnahmeeinlasspumpe 262 des primären Kraftstoffzufuhrmoduls geformt sein. Somit kann ein Sog erzeugt werden, wenn Kraftstoff durch die Absaugpumpe 264, aus der Kraftstoffzuführungsleitung 254 und in den Absaugeinlass 266 fließt. Der Sog kann dazu beitragen, Kraftstoff in die Kraftstoffrückführungsleitung 268 zu saugen. Die Kraftstoffrückführungsleitung 268 kann mit jedem des Absaugeinlasses 266 und der Absaugpumpe 264 fluidisch gekoppelt sein. Zusätzlich kann die Kraftstoffrückführungsleitung 268 Kraftstoff aus dem zweiten Volumen 224 zu dem primären Kraftstoffzufuhrmodul 230 im ersten Volumen 222 leiten.
Druck durch den Kraftstoff in der zweiten Leitung 258, die eine Fortsetzung der Kraftstoffzuführungsleitung 254 sein kann, kann den Kraftstoff in der Kraftstoffrückführungsleitung 268 treiben, derart dass er zu dem primären Kraftstoffzufuhrmodul 230 fließt. Der Druck kann von der Kraftstoffpumpe 236 erzeugt werden, wenn diese Kraftstoff durch die Kraftstoffzuführungsleitung 254 treibt. Der Druck des Kraftstoffs ist größer als ein Druck von Kraftstoff, der in die Kraftstoffrückführungsleitung 268 gefüllt wird, da sich der Kraftstoff zu dem zweiten Volumen 224 bewegt. Somit kann die Kraftstoffabsaugung nicht mehr nur von dem Sog abhängig sein, der bei der Absaugpumpe 264 erzeugt wird. Somit kann die in 2 gezeigte Anordnung Überdruck von der Kraftstoffpumpe und der Absaugpumpe nutzen, um Kraftstoff zu dem primären Kraftstoffzufuhrmodul zurückzuführen.
In einem Beispiel kann die Absaugpumpe 264 dauerhaft in Betrieb sein, um über einen Unterdruck Kraftstoff aus dem zweiten Volumen 224 zu dem primären Kraftstoffzufuhrmodul 230 zu pumpen. Während Fahrzeugbedingungen, bei denen Kraftstoff nur in dem ersten Volumen 222 angeordnet ist, kann die Absaugpumpe 264 über einen Unterdruck Kraftstoffdämpfe aus dem zweiten Volumen 224 zu dem primären Kraftstoffzufuhrmodul 230 leiten. Diese Kraftstoffdämpfe können aus dem Innenvolumen des primären Kraftstoffzufuhrmoduls 230 austreten, wobei das Innenvolumen durch die Flächen des vorstehend beschriebenen primären Kraftstoffzufuhrmoduls 230 definiert ist. Während Bedingungen, bei denen Fahrzeugmanöver oder eine Straßentopographie den Kraftstoff derart treiben, dass er zum zweiten Volumen 224 fließt, beginnt jedoch die Absaugpumpe 264 mit Unterstützung von der Kraftstoffpumpe 236, statt über Unterdruck über einen Überdruck flüssigen Kraftstoff von dem zweiten Volumen 224 zu dem primären Kraftstoffzufuhrmodul 230 fließen zu lassen.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 3 ist ein Verfahren zum Anpassen des Betriebs der Kraftstoffpumpe als Reaktion auf Fahrzeugbedingungen gezeigt. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 300 können durch eine Steuerung auf Grundlage von Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, und in Verbindung mit Signalen ausgeführt werden, die von Sensoren des Verbrennungsmotorsystems, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Sensoren, empfangen werden. Die Steuerung kann Verbrennungsmotoraktoren des Verbrennungsmotorsystems einsetzen, um den Verbrennungsmotorbetrieb gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren anzupassen.
Das Verfahren 300 beginnt bei 302, was das Bestimmen, Schätzen und/oder Messen von aktuellen Betriebsparametern des Verbrennungsmotors beinhaltet. Die aktuellen Betriebsparameter des Verbrennungsmotors können eines oder mehrere der Drosselstellung, des Krümmerunterdrucks, der Drehzahl des Verbrennungsmotors, der Last des Verbrennungsmotors, der Temperatur des Verbrennungsmotors, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der AGR-Strömungsrate und des Luft-/Kraftstoffverhältnisses beinhalten.
Das Verfahren 300 geht zu 304 über, was das Bestimmen, ob ein Querdruck größer als ein Schwellendruck ist, beinhaltet. Der Querdruck kann über einen Drucksensor des Kraftstofftanks, wie etwa den Drucksensor 298 aus 2, gemessen werden. Zusätzlich oder alternativ kann der Querdruck über ein an dem Fahrzeug angeordnetes Gyroskop oder eine andere Vorrichtung (z. B. ein Navigationssystem, das erzeugte Querdrücke mit einem aktuellen Fahrweg korrelieren kann) näherungsweise bestimmt werden. Der Querdruck kann größer als der Schwellendruck sein, wenn das Fahrzeug um Kurven fährt oder ein anderes Fahrzeugmanöver ausführt, bei dem das Fahrzeug nicht auf einem linearen Weg auf ebenem Boden fährt. In einem derartigen Beispiel kann sich der Kraftstoff in dem Kraftstofftank von einem primären Kraftstoffzufuhrmodul (z. B. dem primären Kraftstoffzufuhrmodul 230 aus 2) wegbewegen (z. B. schwappen) und in einen separaten Abschnitt des Kraftstofftanks eindringen, so dass der Kraftstoff nicht mehr mit dem primären Kraftstoffzufuhrmodul in Kontakt ist. Somit wird möglicherweise auf eine Absaugpumpe zurückgegriffen, um Kraftstoff in den Absaugeinlass zu saugen und dadurch kann der durch die Kraftstoffpumpe erzeugte Druck Kraftstoff durch den Kraftstoffrückführungsschlauch und zurück zu dem primären Kraftstoffzufuhrmodul drücken.
In einigen Beispielen kann das Verfahren zusätzlich oder alternativ das Bestimmen beinhalten, ob der Querdruck für mehr als eine Schwellendauer größer als der Schwellendruck ist. In einigen Beispielen kann die Schwellendauer größer als drei Sekunden sein. In anderen Beispielen beträgt die Schwellendauer zusätzlich oder alternativ fünf Sekunden. In einem Beispiel beträgt die Schwellendauer genau sieben Sekunden. Auf diese Weise kann der Betrieb der Kraftstoffpumpe als Reaktion darauf, dass der Querdruck für mehr als die Schwellendauer größer als der Schwellendruck ist, angepasst werden.
Der Querdruck kann auf Grundlage der Betriebsbedingungen des Fahrzeugs, einschließlich der Lenkradposition und dergleichen, geschätzt werden. Zusätzlich oder alternativ können Drucksensoren verwendet werden, um eine Rückmeldung an eine Steuerung, wie etwa die Steuerung 12 aus 1, bezüglich eines Querdrucks zu senden. Zusätzlich oder alternativ kann eine GPS- und/oder Navigationsvorrichtung verwendet werden, um einen Fahrzeugstandort zu bestimmen, wobei der Fahrzeugstandort in Kombination mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet werden kann, um den Querdruck zu berechnen.
Wenn der Querdruck kleiner oder gleich dem Schwellendruck ist, geht das Verfahren 300 zu 306 über, was das Beibehalten der aktuellen Betriebsparameter des Verbrennungsmotors beinhalten kann. Dies kann ferner beinhalten, dass der Kraftstoffpumpenbetrieb nicht angepasst wird. Auf diese Weise kann der Kraftstoff mit dem primären Kraftstoffmodul in Kontakt stehen, derart dass möglicherweise nicht auf die Absaugpumpe zurückgegriffen wird, um Kraftstoff in den Kraftstofftank zurückzugewinnen.
Wenn der Querdruck größer als der Schwellendruck ist, kann das Verfahren 300 zu 308 übergehen, was das Anpassen des Kraftstoffpumpendrucks beinhalten kann. In einem Beispiel wird der Kraftstoffpumpendruck erhöht, um den Querdruck zu überwinden, um die Absaugpumpe dabei zu unterstützen, Kraftstoff aus dem zweiten Volumen des Kraftstofftanks zurück zum primären Kraftstoffzufuhrmodul zu saugen. In einigen Beispielen kann eine Menge, um die der Druck der Kraftstoffpumpe erhöht wird, proportional zu einer Differenz zwischen dem Querdruck und dem Schwellendruck sein. Wenn sich beispielsweise die Differenz zwischen dem Querdruck und dem Schwellendruck erhöht, erhöht sich auch die Menge, um die der Druck der Kraftstoffpumpe erhöht wird. In einem Beispiel kann das Anpassen des Drucks der Kraftstoffpumpe das Anpassen des Drucks der Kraftstoffpumpe auf einen Druck beinhalten, der größer als ein Druck ist, der per Rückkopplung von dem in dem Kraftstofftank angeordneten Drucksensor (z.B. Drucksensor 298 aus 2) bereitgestellt wird.
Das Verfahren 300 kann zu 310 übergehen, was beinhalten kann, dass Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe, durch die Kraftstoffzuführungsleitung, durch die Absaugpumpe, in einen Absaugeinlass, durch die Kraftstoffrückführungsleitung und in das primäre Kraftstoffzufuhrmodul geleitet werden kann. Wie vorstehend beschrieben, kann im Gegensatz zu den vorherigen Beispielen ein Überdruck von der Kraftstoffpumpe den Kraftstofffluss durch die Kraftstoffrückführungsleitung und zurück zu dem primären Kraftstoffzufuhrmodul treiben. In einem Beispiel kann die Absaugpumpe dazu beitragen, eine bestimmte Kraftstoffmenge in den Absaugeinlass und die Kraftstoffrückführungsleitung zu saugen, jedoch kann auf den Sog der Absaugpumpe nicht als einziges Mittel zum Leiten von Kraftstoff zu dem primären Kraftstoffzufuhrmodul zurückgegriffen werden.
Das Verfahren 300 kann zu 312 übergehen, was das weitere Überwachen des Querdrucks beinhalten kann.
Das Verfahren 300 kann zu 314 übergehen, um zu bestimmen, ob der Querdruck noch immer größer als der Schwellendruck ist. Wenn der Querdruck immer noch größer als der Schwellendruck ist, kann das Verfahren 300 zu 316 übergehen, um den erhöhten Kraftstoffpumpendruck beizubehalten. Der Druck der Kraftstoffpumpe kann auf dem erhöhten Druck beibehalten werden, bis der Querdruck nicht mehr größer als der Schwellendruck ist.
Wenn der Querdruck kleiner oder gleich dem Schwellendruck ist, kann das Verfahren 300 zu 318 übergehen, um den Druck der Kraftstoffpumpe wieder auf einen normalen Betriebsdruck zu senken, wobei der normale Betriebsdruck einem Druck der Kraftstoffpumpe entspricht, wenn der Querdruck kleiner oder gleich dem Schwellendruck ist.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 4 ist ein Diagramm 400 gezeigt, das eine Betriebsabfolge eines Verbrennungsmotors grafisch darstellt, was einen Verlauf 410, der einen Querdruck anzeigt, und eine gestrichelte Linie 412, die einen Schwellendruck veranschaulicht, einen Verlauf 420, der einen Druck einer Kraftstoffpumpe anzeigt und eine gestrichelte Linie 422, die einen normalen Druck der Kraftstoffpumpe veranschaulicht, und einen Verlauf 430, der eine Kraftstoffposition veranschaulicht, beinhaltet. Wie vorstehend beschrieben, kann der normale Druck der Kraftstoffpumpe im Wesentlichen gleich einem Druck einer Kraftstoffpumpe sein, der verwendet wird, wenn der Querdruck kleiner oder gleich dem Schwellendruck ist. Der Schwellendruck kann einem Querdruck entsprechen, der den Kraftstoff derart treibt, dass er sich von einem primären Kraftstoffzufuhrmodul zu einem anderen Ende eines Kraftstofftanks bewegt, wobei das andere Ende distal zu dem primären Kraftstoffzufuhrmodul liegt, derart dass der Kraftstoff möglicherweise nicht mehr mit einem Aufnahmeeinlass des primären Kraftstoffzufuhrmoduls in Kontakt steht. Die Zeit nimmt von einer linken Seite zu einer rechten Seite der Figur zu.
Vor t1 ist der Querdruck (Verlauf 410) gleich einem Druck, der kleiner als der Schwellendruck ist. Somit kann der Druck der Kraftstoffpumpe (Verlauf 420) im Wesentlichen gleich einem normalen Druck der Kraftstoffpumpe sein (gestrichelte Linie 422). Wie gezeigt, kann der Druck der Kraftstoffpumpe dem normalen Druck der Kraftstoffpumpe folgen, derart dass der normale Druck der Kraftstoffpumpe verdeckt sein kann, wenn die beiden im Wesentlichen gleich sind. Darüber hinaus kann der Kraftstoff in dem ersten Volumen (Verlauf 430) angeordnet sein, in dem der Kraftstoff mit dem Aufnahmeeinlass des primären Kraftstoffzufuhrmoduls in Kontakt stehen kann, wobei ein von der Aufnahmeeinlasspumpe des primären Kraftstoffzufuhrmoduls erzeugter Sog ausreichen kann, um Kraftstoff in das primäre Kraftstoffzufuhrmodul zu saugen. Bei t1 kann der Querdruck beginnen zuzunehmen.
Zwischen t1 und t2 steigt der Querdruck weiter an und steigt auf einen Druck, der größer als der Schwellendruck ist. Wenn der Querdruck ansteigt, kann sich der Kraftstoff aus dem ersten Volumen des Kraftstofftanks zu dem zweiten Volumen des Kraftstofftanks bewegen. Der Druck der Kraftstoffpumpe wird jedoch möglicherweise nicht erhöht, da das primäre Kraftstoffzufuhrmodul immer noch gespeicherten Kraftstoff umfassen kann, der durch den Querdruck nicht beeinflusst wird. Bei t2 bleibt der Querdruck größer als der Schwellendruck. Darüber hinaus kann der Kraftstoffpegel in dem primären Kraftstoffzufuhrmodul relativ niedrig sein, derart dass die Kraftstoffpumpe möglicherweise nicht mehr in der Lage ist, Kraftstoff in den Kraftstoffverteiler des Verbrennungsmotors zu pumpen.
In einem Beispiel ist eine Schwellendauer von dem Zeitpunkt, an dem der Querdruck die Schwellendauer überschritten hat, bis t2 verstrichen. Während der Schwellendauer wurde Kraftstoff in dem primären Kraftstoffzufuhrmodul verbraucht, da jedoch der Querdruck größer als der Schwellendruck bleibt, steigt eine Wahrscheinlichkeit, dass der Kraftstofffluss zu dem Verbrennungsmotor abnimmt oder stoppt. Auf diese Weise kann die Schwellendauer auf einer in dem primären Kraftstoffzufuhrmodul gespeicherten Kraftstoffmenge vor der Querbeschleunigung, die den Schwellenwert übersteigt, basieren, wobei der Kraftstoffpegel des primären Kraftstoffzufuhrmoduls niedrig sein kann oder kein Kraftstoff vorhanden sein kann, sobald die Schwellendauer verstrichen ist. Durch das Warten, bis die Schwellendauer verstrichen ist, bevor der Druck der Kraftstoffpumpe erhöht wird, kann eine Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs erhöht werden.
Zwischen t2 und t3 wird der Druck der Kraftstoffpumpe auf einen Druck über dem normalen Druck der Kraftstoffpumpe erhöht. Darüber hinaus steigt der Druck der Kraftstoffpumpe proportional zum Querdruck, wenn der Querdruck weiter über den Schwellendruck ansteigt. Kraftstoff aus dem zweiten Volumen kann zu dem primären Kraftstoffzufuhrmodul geleitet werden, derart dass die Kraftstoffpumpe Kraftstoff in den Kraftstoffverteiler des Verbrennungsmotors pumpen kann. Bei t3 beginnt der Querdruck zu sinken.
Zwischen t3 und t4 sinkt der Querdruck auf einen Druck ab, der kleiner als der Schwellendruck ist. Demnach kann sich der Kraftstoff wieder zu dem ersten Volumen zurückbewegen und der Druck der Kraftstoffpumpe kann auf einen Druck sinken, der im Wesentlichen gleich dem normalen Druck der Kraftstoffpumpe ist. Bei t4 und danach bleibt der Druck der Kraftstoffpumpe gleich dem normalen Druck der Kraftstoffpumpe, derart dass die Aufnahmeeinlasspumpe des primären Kraftstoffzufuhrmoduls eine primäre Quelle für das Leiten von Kraftstoff in das primäre Kraftstoffzufuhrmodul sein kann.
Auf diese Weise kann ein Kraftstofftank ein primäres Kraftstoffzufuhrmodul und eine Absaugpumpe umfassen, die distal zu dem primären Kraftstoffzufuhrmodul liegt. Die Absaugpumpe kann in Kombination mit einer Kraftstoffpumpe der primären Kraftstoffzufuhr, Kraftstoff, der sich von dem primären Kraftstoffzufuhrmodul weg bewegt hat, derart treiben, dass er in das primäre Kraftstoffzufuhrmodul zurückfließt. Die technische Wirkung des Anordnens der Absaugpumpe von dem primären Kraftstoffzufuhrmodul entfernt besteht darin, sie proximal zu einem Absaugeinlass anzuordnen, wodurch Druckverluste verringert werden können. Dadurch kann während einiger Fahrzeugbedingungen, bei denen die Querdrücke hoch sein können, wie etwa bei Kurvenfahrten, Kraftstoff, der sich distal von dem primären Kraftstoffzufuhrmodul befindet, diesem zugeführt werden, da Druckverluste minimiert werden.
In einer anderen Darstellung umfasst eine Ausführungsform eines Systems einen Kraftstofftank, der ein primäres Kraftstoffzufuhrmodul umfasst, das eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffaufnahmeeinlass umfasst, die fluidisch mit einer Kraftstoffrückführungsleitung und einer Kraftstoffzuführungsleitung gekoppelt sind, und wobei die Kraftstoffzuführungsleitung die Kraftstoffpumpe fluidisch mit einer Absaugpumpe koppelt, die direkt benachbart zu einem Absaugeinlass angeordnet ist. Ein erstes Beispiel des Systems beinhaltet ferner, dass die Absaugpumpe und der Absaugeinlass distal von dem primären Kraftstoffzufuhrmodul angeordnet sind. Ein zweites Beispiel des Systems, das optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass sich die Kraftstoffzuführungsleitung in eine erste Leitung, die fluidisch mit einer Aufnahmeeinlasspumpe des primären Kraftstoffzufuhrmoduls gekoppelt ist, und eine zweite Leitung, die fluidisch mit der Absaugpumpe gekoppelt ist, verzweigt, wobei die zweite Leitung länger als die erste Leitung ist. Ein drittes Beispiel des Systems, das optional das erste und/oder zweite Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass das primäre Kraftstoffzufuhrmodul benachbart zu einer ersten Seitenwand des Kraftstofftanks angeordnet ist, und dass die Absaugpumpe benachbart zu einer zweiten Seitenwand des Kraftstofftanks angeordnet ist, wobei die erste Seitenwand durch eine Länge des Kraftstofftanks von der zweiten Seitenwand getrennt ist. Ein viertes Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass sich die Absaugpumpe und der Absaugeinlass proximal zu einer unteren Wand des Kraftstofftanks befinden. Ein fünftes Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere des ersten bis vierten Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass der Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe durch die Absaugpumpe fließt, bevor er in den Absaugeinlass eintritt. Ein sechstes Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere des ersten bis fünften Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass ein Sog erzeugt wird, wenn Kraftstoff durch die Absaugpumpe fließt.
In einer weiteren Darstellung umfasst eine Ausführungsform eines Verbrennungsmotorsystems einen Kraftstofftank, der Folgendes umfasst: ein primäres Kraftstoffzufuhrmodul, das in einem ersten Volumen des Kraftstofftanks angeordnet ist, und wobei eine Absaugpumpe und ein Absaugeinlass in einem zweiten Volumen des Kraftstofftanks angeordnet sind, und eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher von dieser gespeichert sind, die es der Steuerung bei ihrer Ausführung ermöglichen, einen Druck der Kraftstoffpumpe als Reaktion auf einen Vergleich zwischen einem Querdruck und einem Schwellendruck anzupassen. Ein erstes Beispiel des Verbrennungsmotorsystems umfasst ferner, dass das erste Volumen und das zweite Volumen durch eine Aufwölbung getrennt sind, die von einer unteren Fläche des Kraftstofftanks in ein Innenvolumen des Kraftstofftanks ragt. Ein zweites Beispiel des Verbrennungsmotorsystems, das optional das erste Beispiel beinhaltet, umfasst ferner, dass die Absaugpumpe an einem Übergang zwischen einer Kraftstoffrückführungsleitung und dem Absaugeinlass angeordnet ist, wobei die Kraftstoffrückführleitung Kraftstoff zu dem primären Kraftstoffzufuhrmodul leitet. Ein drittes Beispiel des Verbrennungsmotorsystems, das optional das erste und/oder zweite Beispiel beinhaltet, umfasst ferner, dass der Kraftstoff in der Kraftstoffrückführungsleitung über einen Überdruck zu dem primären Kraftstoffzufuhrmodul fließt. Ein viertes Beispiel des Verbrennungsmotorsystems, das optional eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels beinhaltet, umfasst ferner, dass das primäre Kraftstoffzufuhrmodul eine Kraftstoffpumpe umfasst, die dazu ausgelegt ist, Kraftstoff durch eine Kraftstoffzuführungsöffnung zu einem Verbrennungsmotor zu pumpen, wobei die Kraftstoffpumpe ferner dazu ausgelegt ist, Kraftstoff durch eine Kraftstoffzuführungsleitung zu pumpen, wobei sich die Kraftstoffzuführungsleitung in eine erste Leitung, die fluidisch mit einer Aufnahmeeinlasspumpe des primären Kraftstoffzufuhrmoduls, die in dem primären Kraftstoffzufuhrmodul angeordnet ist, gekoppelt ist, und eine zweite Leitung, die fluidisch mit der Absaugpumpe, die außerhalb des primären Kraftstoffzufuhrmoduls angeordnet ist, gekoppelt ist, verzweigt. Ein fünftes Beispiel des Verbrennungsmotorsystems, das optional eines oder mehrere von dem ersten bis vierten Beispiel beinhaltet, umfasst ferner, dass die Aufnahmeeinlasspumpe des primären Kraftstoffzufuhrmoduls und die Absaugpumpe identisch sind. Ein sechstes Beispiel des Verbrennungsmotorsystems, das optional eines oder mehrere von dem ersten bis fünften Beispiel beinhaltet, umfasst ferner, dass die Anweisungen es der Steuerung ferner ermöglichen, als Reaktion darauf, dass der Querdruck größer als der Schwellendruck ist, den Druck der Kraftstoffpumpe zu erhöhen. Ein siebentes Beispiel des Verbrennungsmotorsystems, das optional eines oder mehrere von dem ersten bis sechsten Beispiel beinhaltet, umfasst ferner, dass die Anweisungen als Reaktion darauf, dass der Querdruck für mehr als eine Schwellendauer größer als der Schwellendruck ist, den Druck der Kraftstoffpumpe erhöhen.
In einer weiteren Darstellung umfasst eine weitere Ausführungsform eines Systems einen Kraftstofftank, der Folgendes umfasst: eine obere Fläche, eine untere Fläche, eine erste Seitenfläche und eine zweite Seitenfläche, ein primäres Kraftstoffzufuhrmodul, das in einem Innenvolumen des Kraftstofftanks über einen Flansch des primären Kraftstoffzufuhrmoduls, der in der oberen Fläche angeordnet ist, aufgehängt ist, wobei das primäre Kraftstoffzufuhrmodul in einem Volumen des Kraftstofftanks, das benachbart zu der ersten Seitenfläche liegt, angeordnet ist, wobei das primäre Kraftstoffzufuhrmodul eine Kraftstoffpumpe umfasst, die so geformt ist, dass sie Kraftstoff zu einem Verbrennungsmotor, zu einer Aufnahmeeinlasspumpe des primären Kraftstoffzufuhrmoduls und zu einer Absaugpumpe pumpt, und einen Absaugeinlass, der mit einer Kraftstoffrückführungsleitung, die benachbart zu der zweiten Seitenfläche liegt, fluidisch gekoppelt ist, wobei die Absaugpumpe an einem Schnittpunkt zwischen dem Absaugeinlass und der Kraftstoffrückführungsleitung angeordnet ist. Ein erstes Beispiel des Systems beinhaltet ferner, dass der Kraftstofftank ein sattelförmiger Kraftstofftank ist, und dass sich eine Aufwölbung des Kraftstofftanks von der unteren Fläche in das Innenvolumen des Kraftstofftanks zwischen der ersten Seitenfläche und der zweiten Seitenfläche erstreckt, wobei ein erstes Volumen des Innenvolumens einem Bereich des Kraftstofftanks zwischen der ersten Seitenfläche und der Aufwölbung entspricht, und wobei ein zweites Volumen des Innenvolumens einem Bereich des Kraftstofftanks zwischen der zweiten Seitenfläche und der Aufwölbung entspricht, und wobei ein drittes Volumen zwischen dem ersten Volumen und dem zweiten Volumen angeordnet ist, wobei das dritte Volumen einem Bereich des Innenvolumens zwischen der Aufwölbung und der oberen Fläche entspricht. Ein zweites Beispiel des Systems, das optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Absaugpumpe im Anschluss an das Empfangen von Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe Kraftstoff aus dem zweiten Volumen des Kraftstofftanks saugt. Ein drittes Beispiel des Systems, das optional das erste und/oder zweite Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Absaugpumpe Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe über eine Verzweigung einer Kraftstoffzuführungsleitung aufnimmt, eine erste Leitung der Verzweigung Kraftstoff zu einer Aufnahmeeinlasspumpe des primären Kraftstoffzufuhrmoduls leitet und eine zweite Leitung der Verzweigung Kraftstoff zu der Absaugpumpe leitet, wobei der Kraftstoff in der ersten Leitung nicht mit Kraftstoff in der zweiten Leitung vermischt wird. Ein viertes Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die zweite Leitung jedes des ersten Volumens, des zweiten Volumens und des dritten Volumens durchquert.
Es ist anzumerken, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Verbrennungsmotor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die in dieser Schrift offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Verbrennungsmotorhardware ausgeführt werden. Die in dieser Schrift beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der in dieser Schrift beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern wird vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Zudem können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in einen nicht flüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Verbrennungsmotorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Verbrennungsmotorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technik auf V6-, 14-, I6-, V12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Verbrennungsmotorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und sonstige in der vorliegenden Schrift offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Im hier verwendeten Sinne ist der Ausdruck „ungefähr“ so zu verstehen, dass er plus oder minus fünf Prozent des Bereichs bedeutet, es sei denn, es ist etwas anderes angegeben.
Die folgenden Patentansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Umfang aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System bereitgestellt, das einen Kraftstofftank aufweist, der ein primäres Kraftstoffzufuhrmodul umfasst, das eine Kraftstoffpumpe und eine Kraftstoffzuführungsöffnung und einen Kraftstoffaufnahmeeinlass umfasst, die fluidisch mit einer Kraftstoffrückführungsleitung und einer Kraftstoffzuführungsleitung gekoppelt sind, wobei die Kraftstoffzuführungsleitung die Kraftstoffpumpe fluidisch mit einer Absaugpumpe koppelt, die direkt benachbart zu einem Absaugeinlass angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Absaugpumpe und der Absaugeinlass distal von dem primären Kraftstoffzufuhrmodul angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform verzweigt sich die Kraftstoffzuführungsleitung in eine erste Leitung, die fluidisch mit einer Aufnahmeeinlasspumpe des primären Kraftstoffzufuhrmoduls gekoppelt ist, und eine zweite Leitung, die fluidisch mit der Absaugpumpe gekoppelt ist, wobei die zweite Leitung länger als die erste Leitung ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist das primäre Kraftstoffzufuhrmodul benachbart zu einer ersten Seitenwand des Kraftstofftanks angeordnet, und die Absaugpumpe ist benachbart zu einer zweiten Seitenwand des Kraftstofftanks angeordnet, wobei die erste Seitenwand durch eine Länge des Kraftstofftanks von der zweiten Seitenwand getrennt ist.
Gemäß einer Ausführungsform befinden sich die Absaugpumpe und der Absaugeinlass proximal zu einer unteren Wand des Kraftstofftanks.
Gemäß einer Ausführungsform fließt Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe durch die Absaugpumpe, bevor er in den Absaugeinlass eintritt.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Sog erzeugt, wenn Kraftstoff durch die Absaugpumpe fließt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verbrennungsmotorsystem bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Kraftstofftank, der ein primäres Kraftstoffzufuhrmodul umfasst, das in einem ersten Volumen des Kraftstofftanks angeordnet ist, und wobei eine Absaugpumpe und ein Absaugeinlass in einem zweiten Volumen des Kraftstofftanks angeordnet sind; und eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher von dieser gespeichert sind, die es der Steuerung bei ihrer Ausführung ermöglichen: einen Druck der Kraftstoffpumpe als Reaktion auf einen Vergleich zwischen einem Querdruck und einem Schwellendruck anzupassen.
Gemäß einer Ausführungsform sind das erste Volumen und das zweite Volumen durch eine Aufwölbung getrennt, die von einer unteren Fläche des Kraftstofftanks in ein Innenvolumen des Kraftstofftanks ragt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Absaugpumpe an einem Übergang zwischen einer Kraftstoffrückführungsleitung und dem Absaugeinlass angeordnet, wobei die Kraftstoffrückführleitung Kraftstoff zu dem primären Kraftstoffzufuhrmodul leitet.
Gemäß einer Ausführungsform fließt der Kraftstoff in der Kraftstoffrückführungsleitung über einen Überdruck zu dem primären Kraftstoffzufuhrmodul.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das primäre Kraftstoffzufuhrmodul eine Kraftstoffpumpe, die dazu ausgelegt ist, Kraftstoff durch eine Kraftstoffzuführungsöffnung zu einem Verbrennungsmotor zu pumpen, wobei die Kraftstoffpumpe ferner dazu ausgelegt ist, Kraftstoff durch eine Kraftstoffzuführungsleitung zu pumpen, wobei sich die Kraftstoffzuführungsleitung in eine erste Leitung, die fluidisch mit einer Aufnahmeeinlasspumpe des primären Kraftstoffzufuhrmoduls, die in dem primären Kraftstoffzufuhrmodul angeordnet ist, gekoppelt ist, und eine zweite Leitung, die fluidisch mit der Absaugpumpe, die außerhalb des primären Kraftstoffzufuhrmoduls angeordnet ist, gekoppelt ist, verzweigt.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Aufnahmeeinlasspumpe des primären Kraftstoffzufuhrmoduls und die Absaugpumpe identisch.
Gemäß einer Ausführungsform ermöglichen es die Anweisungen der Steuerung ferner, als Reaktion darauf, dass der Querdruck größer als der Schwellendruck ist, den Druck der Kraftstoffpumpe zu erhöhen.Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Anweisungen als Reaktion darauf, dass der Querdruck für mehr als eine Schwellendauer größer als der Schwellendruck ist, den Druck der Kraftstoffpumpe erhöhen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System bereitgestellt, das einen Kraftstofftank aufweist, der Folgendes umfasst: eine obere Fläche, eine untere Fläche, eine erste Seitenfläche und eine zweite Seitenfläche, ein primäres Kraftstoffzufuhrmodul, das in einem Innenvolumen des Kraftstofftanks über einen Flansch des primären Kraftstoffzufuhrmoduls, der in der oberen Fläche angeordnet ist, aufgehängt ist, wobei das primäre Kraftstoffzufuhrmodul in einem Volumen des Kraftstofftanks, der benachbart zu der ersten Seitenfläche liegt, angeordnet ist, wobei das primäre Kraftstoffzufuhrmodul eine Kraftstoffpumpe umfasst, die so geformt ist, dass sie Kraftstoff zu einem Verbrennungsmotor, zu einer Aufnahmeeinlasspumpe des primären Kraftstoffzufuhrmoduls und zu einer Absaugpumpe pumpt; und einen Absaugeinlass, der mit einer Kraftstoffrückführungsleitung, die benachbart zu der zweiten Seitenfläche liegt, fluidisch gekoppelt ist, wobei die Absaugpumpe an einem Schnittpunkt zwischen dem Absaugeinlass und der Kraftstoffrückführungsleitung angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Kraftstofftank ein sattelförmiger Kraftstofftank, und eine Aufwölbung des Kraftstofftanks erstreckt sich von der unteren Fläche in das Innenvolumen des Kraftstofftanks zwischen der ersten Seitenfläche und der zweiten Seitenfläche, wobei ein erstes Volumen des Innenvolumens einem Bereich des Kraftstofftanks zwischen der ersten Seitenfläche und der Aufwölbung entspricht, und wobei ein zweites Volumen des Innenvolumens einem Bereich des Kraftstofftanks zwischen der zweiten Seitenfläche und der Aufwölbung entspricht, und wobei ein drittes Volumen zwischen dem ersten Volumen und dem zweiten Volumen angeordnet ist, wobei das dritte Volumen einem Bereich des Innenvolumens zwischen der Aufwölbung und der oberen Fläche entspricht.
Gemäß einer Ausführungsform saugt die Absaugpumpe im Anschluss an das Empfangen von Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe Kraftstoff aus dem zweiten Volumen des Kraftstofftanks.
Gemäß einer Ausführungsform nimmt die Absaugpumpe Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe über eine Verzweigung einer Kraftstoffzuführungsleitung auf, leitet eine erste Leitung der Verzweigung Kraftstoff zu einer Aufnahmeeinlasspumpe des primären Kraftstoffzufuhrmoduls und leitet eine zweite Leitung der Verzweigung Kraftstoff zu der Absaugpumpe, wobei der Kraftstoff in der ersten Leitung nicht mit Kraftstoff in der zweiten Leitung vermischt wird.
Gemäß einer Ausführungsform durchquert die zweite Leitung jedes des ersten Volumens, des zweiten Volumens und des dritten Volumens.

Claims

System, umfassend: einen Kraftstofftank, der ein primäres Kraftstoffzufuhrmodul umfasst, das eine Kraftstoffpumpe und eine Kraftstoffzuführungsöffnung und einen Kraftstoffaufnahmeeinlass umfasst, die fluidisch mit einer Kraftstoffrückführungsleitung und einer Kraftstoffzuführungsleitung gekoppelt sind, wobei die Kraftstoffzuführungsleitung die Kraftstoffpumpe fluidisch mit einer Absaugpumpe koppelt, die direkt benachbart zu einem Absaugeinlass angeordnet ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Absaugpumpe und der Absaugeinlass distal von dem primären Kraftstoffzufuhrmodul angeordnet sind.
System nach Anspruch 1, wobei sich die Kraftstoffzuführungsleitung in eine erste Leitung, die fluidisch mit einer Aufnahmeeinlasspumpe des primären Kraftstoffzufuhrmoduls gekoppelt ist, und eine zweite Leitung, die fluidisch mit der Absaugpumpe gekoppelt ist, verzweigt, wobei die zweite Leitung länger als die erste Leitung ist.
System nach Anspruch 1, wobei das primäre Kraftstoffzufuhrmodul benachbart zu einer ersten Seitenwand des Kraftstofftanks angeordnet ist, und die Absaugpumpe benachbart zu einer zweiten Seitenwand des Kraftstofftanks angeordnet ist, wobei die erste Seitenwand durch eine Länge des Kraftstofftanks von der zweiten Seitenwand getrennt ist.
System nach Anspruch 1, wobei sich die Absaugpumpe und der Absaugeinlass proximal zu einer unteren Wand des Kraftstofftanks befinden.
System nach Anspruch 1, wobei Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe durch die Absaugpumpe fließt, bevor er in den Absaugeinlass eintritt.
System nach Anspruch 6, wobei ein Sog erzeugt wird, wenn Kraftstoff durch die Absaugpumpe fließt.
Verbrennungsmotorsystem, umfassend: einen Kraftstofftank, der ein primäres Kraftstoffzufuhrmodul umfasst, das in einem ersten Volumen des Kraftstofftanks angeordnet ist, und wobei eine Absaugpumpe und ein Absaugeinlass in einem zweiten Volumen des Kraftstofftanks angeordnet sind; und eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher von dieser gespeichert sind, die es der Steuerung bei ihrer Ausführung ermöglichen: als Reaktion auf einen Vergleich zwischen einem Querdruck und einem Schwellendruck einen Druck der Kraftstoffpumpe anzupassen.
Verbrennungsmotorsystem nach Anspruch 8, wobei das erste Volumen und das zweite Volumen durch eine Aufwölbung getrennt sind, die von einer unteren Fläche des Kraftstofftanks in ein Innenvolumen des Kraftstofftanks ragt.
Verbrennungsmotorsystem nach Anspruch 8, wobei die Absaugpumpe an einem Übergang zwischen einer Kraftstoffrückführungsleitung und dem Absaugeinlass angeordnet ist, wobei die Kraftstoffrückführleitung Kraftstoff zu dem primären Kraftstoffzufuhrmodul leitet.
Verbrennungsmotorsystem nach Anspruch 8, wobei der Kraftstoff in der Kraftstoffrückführungsleitung über einen Überdruck zu dem primären Kraftstoffzufuhrmodul fließt.
Verbrennungsmotorsystem nach Anspruch 8, wobei das primäre Kraftstoffzufuhrmodul eine Kraftstoffpumpe umfasst, die dazu ausgelegt ist, Kraftstoff durch eine Kraftstoffzuführungsöffnung zu einem Verbrennungsmotor zu pumpen, wobei die Kraftstoffpumpe ferner dazu ausgelegt ist, Kraftstoff durch eine Kraftstoffzuführungsleitung zu pumpen, wobei sich die Kraftstoffzuführungsleitung in eine erste Leitung, die fluidisch mit einer Aufnahmeeinlasspumpe des primären Kraftstoffzufuhrmoduls, die in dem primären Kraftstoffzufuhrmodul angeordnet ist, gekoppelt ist, und eine zweite Leitung, die fluidisch mit der Absaugpumpe, die außerhalb des primären Kraftstoffzufuhrmoduls angeordnet ist, gekoppelt ist, verzweigt.
Verbrennungsmotorsystem nach Anspruch 12, wobei die Aufnahmeeinlasspumpe des primären Kraftstoffzufuhrmoduls und die Absaugpumpe identisch sind.
Verbrennungsmotorsystem nach Anspruch 8, wobei es die Anweisungen der Steuerung ferner ermöglichen, als Reaktion darauf, dass der Querdruck größer als der Schwellendruck ist, den Druck der Kraftstoffpumpe zu erhöhen.
Verbrennungsmotorsystem nach Anspruch 8, das ferner umfasst, dass die Anweisungen als Reaktion darauf, dass der Querdruck für mehr als eine Schwellendauer größer als der Schwellendruck ist, den Druck der Kraftstoffpumpe erhöhen.