СИСТЕМА ВПРЫСКА ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА В АВТОТРАНСПОРТНОМ СРЕДСТВЕ, СНАБЖЕННОМ ДИЗЕЛЬНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ Российский патент 2015 года по МПК F02M53/00 

Настоящее изобретение относится к системе впрыска дизельного топлива в автотранспортном средстве, снабженном дизельным двигателем.

Как известно, если автотранспортное средство простояло на улице в течение долгого времени и подвергалось воздействию низких температур, может возникнуть сложность с запусканием дизельного двигателя вследствие образования в системе впрыска дизельного топлива парафина. В частности, образование парафина имеет тенденцию происходить возле фильтра, размещенного выше по потоку относительно общей топливной рампы (common rail) системы впрыска топлива. Количество парафина зависит в основном от качества дизельного топлива, которое используется, и температуры, достигаемой системой впрыска топлива во время стоянки транспортного средства.

Наличие парафина приводит к нежелательной потере давления в части системы впрыска дизельного топлива, по обеим сторонам фильтра. Решения известного уровня техники предполагают использование фильтров, снабженных электрическими нагревателями для расплавления парафина. В таких решениях известного уровня техники электрический нагреватель снабжается электроэнергией сразу после запуска двигателя.

Однако из-за наличия парафина разница в давлении до и после фильтра может иногда быть большой настолько, что мешает достижению минимального давления в общей топливной рампе, чрезвычайно затрудняя запуск двигателя.

Поэтому ощущается необходимость усовершенствования алгоритмов приведения в действие и/или электроснабжения электрического нагревателя, чтобы быстро расплавлять парафин, и таким образом облегчить пуск двигателя при низких температурах, не сокращая подачу электроэнергии к другим вспомогательным компонентам транспортного средства, особенно к пусковому электродвигателю.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить систему впрыска дизельного топлива в автотранспортном средстве, снабженном дизельным двигателем, которая удовлетворяет требованию, описанному выше, простым образом.

Согласно настоящему изобретению система впрыска дизельного топлива обеспечена в автотранспортном средстве, снабженном дизельным двигателем, как заявлено в п. 1 формулы изобретения.

Система впрыска дизельного топлива в автотранспортном средстве, снабженном дизельным двигателем, содержит: общую топливную рампу; фильтр, размещенный вдоль трубопровода, который подает дизельное топливо в общую топливную рампу; нагреватель, размещенный в фильтре; средство управления, выполненное с возможностью включения/выключения нагревателя в ответ на принимаемые сигналы и на основе алгоритмов, реализованных в средстве управления; при этом средство управления выполнено с возможностью включения нагревателя в ответ на сигнал активации, указывающий на событие, приводящее к открыванию двери транспортного средства со стороны водителя, и с возможностью выключения нагревателя, когда температура снаружи и/или температура топлива выше заданной пороговой величины.

В другом варианте выполнения средство управления в указанной система выполнено с возможностью выключения нагревателя после заданного максимального периода времени.

В еще одном варианте выполнения средство управления выполнено с возможностью выключения нагревателя во время проворачивания коленчатого вала двигателя.

В другом варианте выполнения средство управления выполнено с возможностью выключения нагревателя, когда ключ повернут в цилиндре замка, чтобы включить, а затем выключить приборную панель автотранспортного средства.

В еще одном варианте выполнения изобретения обеспечивается автотранспортное средство, содержащее: пассажирское отделение с водительским сиденьем; дверь со стороны водителя, которая подвижна между открытым положением и закрытым положением для открывания/закрывания дверного проема со стороны водительского сиденья; замок для блокировки двери со стороны водителя в закрытом положении; устройство управления, выполненное с возможностью ручного манипулирования для снятия блокирующего действия, оказываемого замком; переключатель, который осуществляет переключение, когда дверь со стороны водителя перемещают из закрытого положения; дизельный двигатель; систему впрыска дизельного топлива, содержащую: а) общую топливную рампу; б) фильтр, размещенный вдоль трубопровода, который подает дизельное топливо в общую топливную рампу; в) нагреватель, размещенный в фильтре; г) средство управления, выполненное с возможностью включения/выключения нагревателя в ответ на принимаемые сигналы и на основе алгоритмов, реализованных в средстве управления; при этом средство управления выполнено с возможностью включения нагревателя в ответ на сигнал активации, указывающий на событие, приводящее к открыванию двери транспортного средства со стороны водителя, и с возможностью выключения нагревателя, когда температура снаружи выше заданной пороговой величины.

В еще одном варианте выполнения обеспечивается автотранспортное средство, в котором сигнал активации испускается в ответ на переключение переключателя.

В другом варианте выполнения обеспечивается автотранспортное средство, в котором сигнал активации испускается замком.

В другом варианте выполнения сигнал активации испускается в ответ на ручную манипуляцию устройством управления.

Для лучшего понимания настоящего изобретения ниже для примера со ссылкой на прилагаемый чертеж, который является схематичным изображением предпочтительного варианта осуществления системы впрыска дизельного топлива в автотранспортном средстве, снабженном дизельным двигателем согласно настоящему изобретению, будет описан его неограничивающий предпочтительный вариант осуществления.

На прилагаемом чертеже позицией 1 обозначено в целом автотранспортное средство (проиллюстрированное частично), содержащее дизельный двигатель 2 (проиллюстрирован схематично) и систему 3 (проиллюстрирована схематично) подачи дизельного топлива к множеству цилиндров двигателя 2. Система 3 содержит резервуар 4 для дизельного топлива, общий коллектор, или общую топливную рампу (магистраль) 5, трубопровод 6, который соединяет выпуск резервуара 4 с впуском общей топливной рампы 5, насос 7 низкого давления и насос 9 высокого давления, размещенные вдоль трубопровода 6, фильтр 8, размещенный вдоль трубопровода 6, предпочтительно между насосами 7 и 9, и для каждого цилиндра соответствующую форсунку 10, которая соединена с общей топливной рампой 5 и впрыскивает топливо под давлением в цилиндр в ответ на электрические сигналы, испускаемые электронным блоком 11 управления (именуемым обычно ЕСМ (Engine Computer Module) - блок управления двигателем), который управляет работой двигателя 2.

Система 3 содержит также нагреватель 12, предпочтительно электрический нагреватель, размещенный в фильтре 8; и электронное средство 13 управления (обеспеченное в ВСМ (Body Computer Module), т.е. блок управления электронными системами транспортного средства), который включает/выключает устройство 14, которое снабжает энергией нагреватель 12 для нагревания фильтра 8 и, следовательно, дизельного топлива, содержащегося в фильтре 8, в ответ на рабочие сигналы автотранспортного средства 1 и/или на основе алгоритмов, реализованных в блоках 13 и 11. В частности, поскольку нагревателем 12 является электрический нагреватель, устройство 14 определяется реле, размещаемым вдоль линии 15 электропитания, которая соединяет нагреватель 12 с аккумулятором 16 и которая снабжена плавким предохранителем 17, размещенным между аккумулятором и реле.

Во время обычной работы двигателя 2 средство 13 включает/выключает нагреватель 12 в ответ на любые запросы, посылаемые блоком 11. Упомянутые запросы посылаются на основе алгоритмов, которые здесь подробно не описаны, реализованных в блоке 11 и исходящих из температуры дизельного топлива, измеряемой в системе 3 посредством надлежащих датчиков, которые не проиллюстрированы. В частности, запрос на приведение в действие нагревателя 12 посылается, когда температура дизельного топлива падает ниже заданной пороговой величины. Более того, в случае аварии, когда в системе 3 приводится в действие обычная система прерывания подачи топлива (не проиллюстрирована), включение нагревателя 12 также предотвращается.

Согласно алгоритму, реализованному в средстве 13, средство 13 включает энергоснабжение к нагревателю 12 до запуска двигателя 2 в ответ на сигнал активации, принимаемый средством 13. Согласно изобретению, этот сигнал активации указывает на ручное действие или контролируемое действие, которое приводит к открыванию двери 20 со стороны водителя автотранспортного средства 1 и, предпочтительно, отсылается в средство 13 через линию CAN (Controller Area Network; сеть контроллеров) автотранспортного средства 1.

Дверь 20 подвижна между открытым положением и закрытым положением для раскрывания/закрывания дверного проема 21, размещенного с водительской стороны, в пассажирское отделение 23 автотранспортного средства 1. Автотранспортное средство 1 содержит переключатель 24 (проиллюстрирован схематично), который размещен, как правило, на стойке 25, к которой шарнирно прикреплена дверь 20, и который изменяет состояние, когда дверь 20 перемещают из закрытого положения в открытое положение. Кроме этого, для блокировки двери 20 в закрытом положении предусмотрен замок 26 (проиллюстрирован схематично). Блокирующее действие, оказываемое замком 26, можно снять путем ручного манипулирования ручкой 27; и/или путем ручного манипулирования ключом 28; и/или путем ручного манипулирования пультом 29 дистанционного управления; и/или автоматически при приближении электронной карточки или подобной системой удаленного распознавания (не проиллюстрирована), удерживаемой водителем или другим человеком.

Следовательно, электронный сигнал, который обеспечивает включение энергоснабжения к нагревателю 12, может быть определен с помощью множества вариантов, связанных соответственно с разными возможными событиями, которые приведут к открыванию двери 20. К примеру, сигнал активации может происходить от:

изменения состояния переключателя 24, когда дверь 20 перемещается из закрытого положения;

электрического открывания замка 26, т.е. когда снимается блокирующее действие на дверцу 20;

изменения состояния переключателя (не проиллюстрирован), связанного с открывающим движением ручки 27;

удаленного открывающего сигнала, посланного пультом 2 9 дистанционного управления.

Согласно алгоритмам, реализованным в средстве 13, средство 13 прерывает энергоснабжение к нагревателю 12 в любом из следующих случаев, чтобы предотвращать чрезмерное потребление тока, что могло бы подорвать функционирование других снабжаемых электричеством устройств автотранспортного средства, в частности работу пускового электродвигателя 2:

после заданного максимального периода времени (например, 15 секунд) с момента приведения в действие согласно отсчету, выполняемому таймером средства 13;

после заданного максимального периода времени с момента, в который ключ 28 повернут в цилиндре 30 замка автотранспортного средства 1 из положения «OFF» («ВЫКЛЮЧЕНО») в положение «ON» («ВКЛЮЧЕНО»), например, чтобы включить приборную панель автотранспортного средства 1 (не проиллюстрирована);

когда ключ 28 повернут в цилиндре 30 замка из положения «ON» («ВКЛЮЧЕНО») обратно в положение «OFF» («ВЫКЛЮЧЕНО»), без поворачивания ключа 28 в положение запуска;

когда ключ 28 повернут в цилиндре 30 замка в положение «START» («ПУСК»), т.е. во время запуска или проворачивания коленчатого вала двигателя 2;

когда температура снаружи и/или температура системы 3 выше заданной пороговой величины.

Из вышеприведенного описания очевидно, что алгоритм, реализованный в средстве 13 системы 3, делает возможным нагревание фильтра 8 до того, как запущен двигатель 2, и в течение достаточного времени, чтобы гарантировать, что весь парафин в фильтре 8 расплавился. Момент, в который нагреватель 12 приводится в действие, и, следовательно, момент, в который начинается нагревание, устанавливается однозначно на основе сигнала активации, который указывает на высокую вероятность того, что водитель в скором времени запустит двигатель 2. Кроме того, сигнал активации, используемый для включения энергоснабжения к нагревателю 12, как правило, уже имеется в наличии в автотранспортном средстве 1, или может испускаться устройствами, уже обеспеченными в автотранспортном средстве 1, без необходимости в каких-либо дополнительных компонентах.

Помимо этого, алгоритмы, реализованные в средстве 13, с одной стороны позволяют сократить количество тока, потребляемого от аккумулятора 16 настолько, насколько возможно, а с другой стороны, позволяют избегать нежелательных включений.

Наконец, когда двигатель 2 работает в обычных эксплуатационных условиях, нагреватель 12 приводится в действие, только если необходимо, по запросу блока 11.

В заключение из вышеприведенного описания ясно, что в системе 3, описанной в этой заявке, могут быть сделаны модификации и изменения, не выходя за пределы объема настоящего изобретения, который изложен в прилагаемой формуле изобретения.

В частности, фильтр 8 мог бы быть размещен в положении, отличном от проиллюстрированного на прилагаемом схематичном чертеже, к примеру, он мог бы быть включен в состав насоса 9; и/или вдоль трубопровода 6 могли бы быть обеспечены дополнительные нагреватели; и/или алгоритмы, реализованные в блоке 11, могли бы прерывать энергоснабжение к нагревателю 12 даже в случае других событий (например, открывания заднего откидного борта багажного отделения), что может истолковываться таким образом, что водитель не собирается запускать двигатель 2, даже если дверь 20 и/или замок 26 были открыты; и/или они могли бы включать нагреватель 12 спустя несколько мгновений после того, как принят сигнал активации, а не немедленно.

Помимо всего, нагреватель 12 мог бы иметь тип, отличный от электрического нагревателя, например, он мог бы быть частью гидравлической системы нагревания с котлом или системой аккумулирования тепловой энергии.

Система (3) впрыска дизельного топлива в автотранспортном средстве, снабженном дизельным двигателем, имеет общую топливную рампу (5) и фильтр (8), размещенный вдоль трубопровода (6), который подает дизельное топливо в общую топливную рампу (5) и вмещает нагреватель (12); нагреватель (12) приводится в действие электронными блоками (13) управления, чтобы нагревать фильтр (8), в ответ на сигнал активации, который генерируется событием, приводящим к открыванию двери (20) автотранспортного средства (1) со стороны водителя. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Система впрыска дизельного топлива в автотранспортном средстве, снабженном дизельным двигателем, которая содержит:
- общую топливную рампу;
- фильтр, размещенный вдоль трубопровода, который подает дизельное топливо в общую топливную рампу;
- нагреватель, размещенный в фильтре;
- средство управления, выполненное с возможностью включения/выключения нагревателя в ответ на принимаемые сигналы и на основе алгоритмов, реализованных в средстве управления;
при этом средство управления выполнено с возможностью включения нагревателя в ответ на сигнал активации, указывающий на событие, приводящее к открыванию двери транспортного средства со стороны водителя, и с возможностью выключения нагревателя, когда температура снаружи выше заданной пороговой величины.

2. Система по п.1, в которой средство управления выполнено с возможностью выключения нагревателя после заданного максимального периода времени.

3. Система по п.1, в которой средство управления выполнено с возможностью выключения нагревателя во время проворачивания коленчатого вала двигателя.

4. Система по п.1, в которой средство управления выполнено с возможностью выключения нагревателя, когда ключ повернут в цилиндре замка, чтобы включить, а затем выключить приборную панель автотранспортного средства.

5. Автотранспортное средство, содержащее:
- пассажирское отделение с водительским сиденьем;
- дверь со стороны водителя, которая подвижна между открытым положением и закрытым положением для открывания/закрывания дверного проема со стороны водительского сиденья;
- замок для блокировки двери со стороны водителя в закрытом положении;
- устройство управления, выполненное с возможностью ручного манипулирования для снятия блокирующего действия, оказываемого замком;
- переключатель, который осуществляет переключение, когда дверь со стороны водителя перемещают из закрытого положения;
- дизельный двигатель;
- систему впрыска дизельного топлива, содержащую:
а) общую топливную рампу;
б) фильтр, размещенный вдоль трубопровода, который подает дизельное топливо в общую топливную рампу;
в) нагреватель, размещенный в фильтре;
г) средство управления, выполненное с возможностью включения/выключения нагревателя в ответ на принимаемые сигналы и на основе алгоритмов, реализованных в средстве управления;
при этом средство управления выполнено с возможностью включения нагревателя в ответ на сигнал активации, указывающий на событие, приводящее к открыванию двери транспортного средства со стороны водителя, и с возможностью выключения нагревателя, когда температура снаружи выше заданной пороговой величины.

6. Автотранспортное средство по п.5, в котором сигнал активации испускается в ответ на переключение переключателя.

7. Автотранспортное средство по п.5, в котором сигнал активации испускается замком.

8. Автотранспортное средство по п.5, в котором сигнал активации испускается в ответ на ручную манипуляцию устройством управления.