ES2336939T3 - Aparato de suministro de combustible para vehiculo. - Google Patents
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Abstract
Aparato de suministro de combustible para un vehículo, que comprende: un depósito (165) de combustible para almacenar combustible; un primer sistema (11, 12) de suministro de combustible que incluye un primer mecanismo (110, 120) de inyección de combustible para inyectar combustible en un motor de combustión interna; un segundo sistema (12, 11) de suministro de combustible que incluye un segundo mecanismo (120, 110) de inyección de combustible diferente de dicho primer mecanismo de inyección de combustible para inyectar combustible a dicho motor de combustión interna; una primera tubería (190, 192) de combustible para guiar dicho combustible desde dicho depósito de combustible hasta dicho primer sistema de suministro de combustible; y una segunda tubería (192, 190) de combustible para guiar dicho combustible desde dicho depósito de combustible hasta dicho segundo sistema de suministro de combustible; en el que un punto (Na) de ramificación entre dichas tuberías de combustible primera y segunda está dispuesto de manera que una longitud de la tubería de combustible entre dicho punto de ramificación y dicho depósito de combustible es menor que una longitud de la tubería de combustible entre dicho punto de ramificación y cada uno de dichos sistemas de suministro de combustible primero y segundo.
Description
Aparato de suministro de combustible para
vehículo.
La presente invención se refiere a un aparato de
suministro de combustible para un vehículo, y más particularmente a
un aparato de suministro de combustible para un vehículo dotado con
una pluralidad de sistemas de suministro de combustible a un motor
de combustión interna.
Como configuración de un motor de combustión
interna, se conoce uno que tiene tanto un inyector de colector de
admisión para inyectar combustible a un orificio de admisión como un
inyector en cilindro para inyectar combustible a un cilindro. En
este motor de combustión interna, el control de la inyección de
combustible se lleva a cabo combinando la inyección de colector de
admisión usando el inyector de colector de admisión y la inyección
directa en cilindro usando el inyector en cilindro según un estado
de funcionamiento.
En un motor de combustión interna de este tipo,
es necesario ajustar la presión del combustible inyectado desde el
inyector en cilindro, que pulveriza el combustible directamente al
cilindro, a alta presión. Mientras tanto, la presión del
combustible inyectado desde el inyector de colector de admisión es
menor que la presión requerida para el inyector en cilindro. Como
tal, en un aparato de suministro de combustible para el motor de
combustión interna, están dispuestos una pluralidad de sistemas de
suministro de combustible que difieren en la presión del
combustible de suministro.
En particular, en la configuración en la que una
bomba de combustible de alta presión prevista en un sistema de
suministro de combustible que suministra combustible al inyector en
cilindro (es decir, sistema de suministro de combustible a alta
presión) descarga el exceso de combustible de vuelta al lado de
admisión de combustible en cada carrera de descarga, se ha señalado
que la pulsación en la presión de combustible se produce en un
sistema de suministro de combustible que suministra combustible al
inyector de colector de admisión (es decir, sistema de suministro
de combustible a baja presión) (por ejemplo, patente japonesa
abierta a consulta por el público n.º 11-351043;
denominada en lo sucesivo en el presente documento "documento de
patente 1").
El documento de patente 1 propone una
configuración para suprimir la influencia de una pulsación de este
tipo en la presión de combustible sobre el inyector de colector de
admisión (válvula de inyección de combustible auxiliar), en la que
un filtro de combustible está dispuesto en una tubería de
combustible, entre un orificio de retorno de combustible de un
regulador de alta presión que ajusta la presión de inyección de
combustible del inyector en cilindro (válvula de inyección de
combustible principal) y un orificio de conexión con una tubería de
suministro de combustible al inyector de colector de admisión
(válvula de inyección de combustible auxiliar). En el aparato de
control de inyección de combustible dado a conocer en el documento
de patente 1, prever el filtro de combustible puede evitar que la
pulsación en la presión de combustible, generada debido al retorno
del exceso de combustible, afecte de manera adversa a la presión de
combustible del inyector de colector de admisión (válvula de
inyección de combustible auxiliar).
También se propone una configuración para un
aparato de suministro de combustible (por ejemplo, patente japonesa
abierta a consulta por el público n.º 08-082250;
denominada en lo sucesivo en el presente documento "documento de
patente 2"), en la que una válvula de cierre de suministro de
combustible está dispuesta en un tubería de combustible para evitar
la fuga de combustible cuando un motor resulta dañado debido a la
colisión del vehículo o similar. En el aparato de prevención de
fugas de combustible dado a conocer en el documento de patente 2,
la válvula de cierre de suministro de combustible se cierra cuando
un sensor de aceleración detecta un cambio en la aceleración,
superando un valor prescrito.
Cuando un mecanismo de atenuación de la presión
tal como el filtro de combustible se prevé en el sistema de
suministro de combustible a alta presión tal como en la
configuración dada a conocer en el documento de patente 1, sin
embargo, puede producirse un bloqueo de vapor en la bomba de
combustible de alta presión, provocando una variación en la presión
de combustible en el inyector en cilindro (válvula de inyección de
combustible principal). Además, ni el documento de patente 1 ni el
documento de patente 2 dan a conocer específicamente cómo están
dispuestas las tuberías de combustible desde el depósito de
combustible hasta el sistema de suministro de combustible a alta
presión y hasta el sistema de suministro de combustible a baja
presión en un vehículo.
La presente invención se ha realizado para
solucionar los problemas descritos anteriormente, y un objeto de la
presente invención es proporcionar una configuración de tuberías de
combustible en un aparato de suministro de combustible para un
vehículo dotado con una pluralidad de sistemas de suministro de
combustible a un motor de combustión interna, que puede suprimir la
pulsación en la presión de combustible en los sistemas de suministro
de combustible.
Un aparato de suministro de combustible para un
vehículo según la presente invención incluye un depósito de
combustible, un primer sistema de suministro de combustible, un
segundo sistema de suministro de combustible, una primera tubería
de combustible y una segunda tubería de combustible. El depósito de
combustible está configurado para almacenar combustible. El primer
sistema de suministro de combustible incluye un primer mecanismo de
inyección de combustible para inyectar combustible en un motor de
combustión interna. El segundo sistema de suministro de combustible
incluye un segundo mecanismo de inyección de combustible que es
diferente del primer mecanismo de inyección de combustible para
inyectar combustible en el motor de combustión interna. La primera
tubería de combustible está prevista para guiar el combustible desde
el depósito de combustible hasta el primer sistema de suministro de
combustible. La segunda tubería de combustible está prevista para
guiar el combustible desde el depósito de combustible hasta el
segundo sistema de suministro de combustible. Un punto de
ramificación entre las tuberías de combustible primera y segunda
está dispuesto de manera que una longitud de la tubería de
combustible entre el punto de ramificación y el depósito de
combustible es menor que una longitud de la tubería de combustible
entre el punto de ramificación y cada uno de los sistemas de
suministro de combustible primero y segundo.
En el aparato de suministro de combustible de la
presente invención, el depósito de combustible está dispuesto en
una zona trasera con respecto al centro del vehículo y almacena
combustible, y el motor de combustión interna está dispuesto en una
zona frontal con respecto al centro del vehículo, en el que las
tuberías de combustible primera y segunda se ramifican en la
proximidad del depósito de combustible.
Según el aparato de suministro de combustible
para un vehículo descrito anteriormente, el punto de ramificación
entre las tuberías de combustible primera y segunda para guiar el
combustible desde el depósito de combustible hasta los sistemas de
suministro de combustible primero y segundo, respectivamente, está
dispuesto en la proximidad del lado de salida del depósito de
combustible. Esto puede garantizar una longitud de la tubería de
combustible suficientemente larga entre los sistemas de suministro
de combustible primero y segundo, y por tanto, es posible evitar
que el factor de variación en la presión de combustible en un
sistema de suministro de combustible afecte de manera adversa al
otro sistema de suministro de combustible. Por consiguiente, puede
implementarse una configuración de tuberías de combustible que
puede suprimir la variación (pulsación) en la presión de
combustible en los respectivos sistemas de suministro de
combustible.
Todavía preferiblemente en el aparato de
suministro de combustible para un vehículo según la presente
invención, las tuberías de combustible primera y segunda se
ramifican en la zona trasera del vehículo.
Preferiblemente, en el aparato de suministro de
combustible para un vehículo según la presente invención, una y
otra de las tuberías de combustible primera y segunda están
dispuestas en una zona derecha y una zona izquierda,
respectivamente, con respecto al centro del vehículo.
Según el aparato de suministro de combustible
para un vehículo descrito anteriormente, la primera tubería de
combustible para guiar el combustible hasta el primer sistema de
suministro de combustible y la segunda tubería de combustible para
guiar el combustible hasta el segundo sistema de suministro de
combustible están dispuestas en una y otra de las zonas izquierda y
derecha con respecto al centro del vehículo. Por tanto, incluso en
el caso en el que una tubería de combustible y/o un sistema de
suministro de combustible resulten dañados debido a una colisión en
un lado del vehículo, por ejemplo, la otra tubería de combustible y
el otro sistema de suministro de combustible pueden continuar con
la inyección de combustible al motor de combustión interna. Esto
permite al conductor mover el vehículo hasta una situación segura en
el momento de colisión en un lado del vehículo.
Todavía preferiblemente, en el aparato de
suministro de combustible para un vehículo según la presente
invención, el primer sistema de suministro de combustible incluye
una bomba de combustible de alta presión que presuriza el
combustible guiado por la primera tubería de combustible y descarga
el combustible resultante, y controla una presión del combustible
inyectado desde el primer mecanismo de inyección de combustible
hasta una presión prescrita. Además, el segundo sistema de
suministro de combustible ajusta una presión del combustible
inyectado desde el segundo mecanismo de inyección de combustible
hasta una presión menor que la presión prescrita.
Según el aparato de suministro de combustible
para un vehículo descrito anteriormente, la presión del combustible
inyectado por el primer sistema de suministro de combustible puede
mantenerse a un alto nivel y, por tanto, el combustible puede
inyectarse directamente al cilindro con el primer sistema de
suministro de combustible. Mientras tanto, el mecanismo de
inyección de colector de admisión (por ejemplo, inyector de colector
de admisión) puede inyectar el combustible a una presión menor que
la presión prescrita por medio del segundo sistema de suministro de
combustible. Por consiguiente, en el motor de combustión interna
dotado tanto con el mecanismo de inyección en cilindro (por
ejemplo, inyector en cilindro) y el mecanismo de inyección de
colector de admisión, puede implementarse una configuración de
tuberías de combustible que puede suprimir la variación en la
presión de combustible en los respectivos inyectores.
Todavía preferiblemente, el aparato de
suministro de combustible para un vehículo según la presente
invención incluye además una válvula de cierre de combustible. La
válvula de cierre de combustible está dispuesta en al menos una de
los tuberías de combustible primera y segunda, entre un punto de
ramificación de las tuberías de combustible primera y segunda y el
sistema de suministro de combustible primero o segundo, en la
proximidad del punto de ramificación.
Según el aparato de suministro de combustible
para un vehículo descrito anteriormente, la válvula de cierre de
combustible que puede detener el suministro de combustible desde el
depósito de combustible está prevista en al menos una de las
tuberías de combustible primera y segunda. La válvula de cierre de
combustible está dispuesta en la proximidad del punto de
ramificación de las tuberías de combustible primera y segunda, lo
que puede minimizar la fuga de combustible tras la rotura de la
tubería de combustible.
En la configuración descrita anteriormente, en
particular, el aparato de suministro de combustible para un
vehículo incluye además un sensor de aceleración. El sensor de
aceleración está previsto para al menos una de las tuberías de
combustible primera y segunda, correspondiente a la válvula de
cierre de combustible. La válvula de cierre de combustible se
acciona según un valor detectado del sensor de aceleración
correspondiente para cortar el combustible.
Según el aparato de suministro de combustible
para un vehículo descrito anteriormente, el sensor de aceleración
puede usarse para determinar la presencia/ausencia de colisión en el
lado del vehículo en el que está dispuesta la tubería de
combustible correspondiente, y la válvula de cierre de combustible
puede usarse para cortar automáticamente el suministro de
combustible tras producirse la colisión. Como resultado, es posible
minimizar la fuga de combustible tras la rotura de la tubería de
combustible debido a la colisión.
Tal como se describió anteriormente, una ventaja
principal de la presente invención es que es posible implementar
fácilmente una configuración de tuberías de combustible que puede
suprimir la pulsación en la presión de combustible en cada uno de
una pluralidad de sistemas de suministro de combustible a un motor
de combustión interna.
La figura 1 es un diagrama de configuración
esquemático de un sistema de motor que incorpora un aparato de
suministro de combustible según una realización de la presente
invención.
La figura 2 un diagrama de bloques que ilustra
una configuración del aparato de suministro de combustible según la
realización de la presente invención.
La figura 3 es un diagrama conceptual que
ilustra una operación de una bomba de combustible de alta presión
mostrada en la figura 2.
Las figuras 4 y 5 son diagramas de bloques que
ilustran los ejemplos primero y segundo, respectivamente, de la
configuración de tuberías de combustible en el aparato de suministro
de combustible según la realización de la presente invención.
En lo sucesivo en el presente documento, se
describirá en detalle una realización de la presente invención con
referencia a los dibujos. A continuación, las partes iguales o
correspondientes en los dibujos tienen asignados los mismos
caracteres de referencia, y no se repetirá la descripción detallada
de éstas cuando sea apropiado.
La figura 1 muestra esquemáticamente un sistema
de motor que incorpora un aparato de suministro de combustible
según una realización de la presente invención. Aunque en la figura
1 se muestra un motor de gasolina de 4 cilindros en línea, la
aplicación de la presente invención no está limitada al motor
mostrado.
Tal como se muestra en la figura 1, el motor
(motor de combustión interna) 10 incluye cuatro cilindros 112, que
están conectados por medio de colectores 20 de admisión
correspondientes a un depósito 30 de equilibrio común. El depósito
30 de equilibrio está conectado por medio de un conducto 40 de
admisión a un purificador 50 de aire. En el conducto 40 de admisión
están dispuestos un medidor 42 del flujo de aire y una válvula 70
de mariposa, que está accionada por un motor 60 eléctrico. El grado
de apertura de la válvula 70 de mariposa se controla basándose en
la señal de salida de una ECU (Electronic Control Unit) 300
del motor, independientemente de un pedal 100 de acelerador. Los
cilindros 112 están conectados a un colector 80 de escape común, que
a su vez está conectado a un catalizador 90 de tres vías.
Para cada cilindro 112 están previstos un
inyector 110 en cilindro para inyectar combustible al cilindro y un
inyector 120 de colector de admisión para inyectar combustible a un
orificio de admisión y/o un colector de admisión. Los inyectores
110, 120 se controlan basándose en las señales de salida de la ECU
300 del motor.
Los inyectores 110 en cilindro están conectados
a una tubería 130 de alimentación de combustible común (en lo
sucesivo en el presente documento, denominada también "tubería de
alimentación a alta presión"), y los inyectores 120 de colector
de admisión están conectados a una tubería 160 de alimentación de
combustible común (en lo sucesivo en el presente documento,
denominada también "tubería de alimentación a baja presión").
El suministro de combustible a las tuberías 130, 160 de
alimentación de combustible se lleva a cabo por una parte 150 de
suministro de combustible, que se describirá más adelante en
detalle. La tubería 160 de alimentación a baja presión, la parte
150 de suministro de combustible y la tubería 130 de alimentación a
alta presión constituyen el aparato de suministro de combustible en
el sistema de motor mostrado en la figura 1.
La ECU 300 del motor está configurada con un
ordenador digital, que incluye una memoria ROM (Read Only
Memory, memoria de sólo lectura) 320, una memoria RAM
(Random Access Memory, memoria de acceso aleatorio) 330, una
CPU (Central Processing Unit, unidad central de proceso) 340,
un puerto 350 de entrada y un puerto 360 de salida, que están
conectados entre sí por medio de un bus 310 bidireccional.
El medidor 42 del flujo de aire genera una
tensión de salida que es proporcional a una cantidad de aire de
admisión, y la tensión de salida del medidor 42 del flujo de aire se
introduce por medio de un convertidor 370 A/D en un puerto 350 de
entrada. Un sensor 380 de la temperatura del líquido refrigerante
está acoplado al motor 10, que genera una tensión de salida
proporcional a una temperatura del líquido refrigerante del motor.
La tensión de salida del sensor 380 de la temperatura del líquido
refrigerante se introduce por medio de un convertidor 390 A/D en el
puerto 350 de entrada.
Un sensor 400 de presión de combustible está
acoplado a la tubería 130 de alimentación a alta presión, que
genera una tensión de salida proporcional a una presión de
combustible en la tubería 130 de alimentación a alta presión. La
tensión de salida del sensor 400 de presión de combustible se
introduce por medio de un convertidor 410 A/D en el puerto 350 de
entrada. Un sensor 420 de la relación
aire-combustible está acoplado al colector 80 de
escape ubicado aguas arriba del catalizador 90 de tres vías. El
sensor 420 de la relación aire-combustible genera
una tensión de salida proporcional a una concentración de oxígeno en
el gas de escape, y la tensión de salida del sensor 420 de la
relación aire-combustible se introduce por medio de
un convertidor 430 A/D en el puerto 350 de entrada.
El sensor 420 de la relación
aire-combustible en el sistema de motor de la
presente realización es un sensor de la relación
aire-combustible de rango completo (sensor de la
relación aire-combustible lineal) que genera una
tensión de salida proporcional a una relación
aire-combustible de la mezcla de
aire-combustible que se quema en el motor 10. Como
sensor 420 de la relación aire-combustible puede
usarse un sensor de O_{2} que detecta, de una manera de
encendido/apagado, si la relación aire-combustible
de la mezcla que se quema en un motor 10 es rica o pobre con
respecto a una relación aire-combustible
teórica.
El pedal 100 de acelerador está conectado a un
sensor 440 del grado de presión sobre el acelerador que genera una
tensión de salida proporcional al grado de presión sobre el pedal
100 de acelerador. La tensión de salida del sensor 440 del grado de
presión sobre el acelerador se introduce por medio de un convertidor
450 A/D en el puerto 350 de entrada. Un sensor 460 de la velocidad
del motor que genera un impulso de salida que representa la
velocidad del motor está conectado al puerto 350 de entrada. Además,
los sensores 480L, 480R de aceleración (sensores G) miden cada uno
la aceleración en la posición en la que están ubicados, y transmiten
una tensión de salida proporcional a la aceleración medida a la ECU
300 del motor. Las tensiones de salida de los sensores 480L, 480R
de aceleración se introducen por medio de un convertidor 455 A/D en
el puerto 350 de entrada.
La memoria ROM 320 de la ECU 300 del motor
almacena previamente, en forma de un mapa, valores de la cantidad
de inyección de combustible que se ajustan de manera correspondiente
a estados de funcionamiento basándose en el factor de carga del
motor y la velocidad del motor obtenidos mediante el sensor 440 del
grado de presión sobre el acelerador descrito anteriormente y el
sensor 460 de la velocidad del motor, respectivamente, y los
valores de corrección basándose en la temperatura del líquido
refrigerante del motor. La ECU 300 del motor genera diversas
señales de control para controlar las operaciones globales del
sistema de motor basándose en las señales de los respectivos
sensores mediante la ejecución de un programa prescrito. Las señales
de control se transmiten a los dispositivos y circuitos que
constituyen el sistema de motor por medio del puerto 360 de salida
y los circuitos 470 de accionamiento.
La figura 2 ilustra una configuración del
aparato de suministro de combustible según la realización de la
presente invención.
En la figura 2, las partes a excepción de los
inyectores 110 en cilindro, la tubería 130 de alimentación a alta
presión, los inyectores 120 de colector de admisión y la tubería 160
de alimentación a baja presión corresponden a la parte 150 de
suministro de combustible de la figura 1.
La bomba 170 de combustible de baja presión
extrae combustible de un depósito 165 de combustible, y lo descarga
a una presión prescrita (valor ajustado de baja presión). El
combustible descargado desde la bomba 170 de combustible de baja
presión se alimenta por medio de un filtro 175 de combustible y un
regulador 180 de presión de combustible a una vía de combustible a
baja presión. La bomba 170 de combustible de baja presión es de
tipo accionada eléctricamente, y su ciclo de actuación y la cantidad
de descarga (flujo) pueden controlarse mediante la ECU 300 del
motor.
La vía de combustible a baja presión se ramifica
en un punto Na de ramificación en una tubería 190 de combustible
que se extiende hasta una tubería 160 de alimentación a baja presión
y una tubería 192 de combustible conectada a una bomba 200 de
combustible de alta presión. El regulador 180 de presión de
combustible se abre cuando la presión del combustible en el sistema
de baja presión comienza a aumentar, para formar un camino a través
del cual el combustible en la vía de combustible a baja presión en
la proximidad del regulador 180 de presión de combustible, es
decir, el combustible que acaba de bombearse por la bomba 170 de
combustible de baja presión, se devuelve al depósito 165 de
combustible. Esto puede mantener la presión del combustible en la
vía de combustible a baja presión a un nivel prescrito. Además, el
combustible devuelto al depósito 165 de combustible es el que acaba
de bombearse desde el depósito 165 de combustible, lo que evita un
aumento de temperatura en el depósito 165 de
combustible.
combustible.
Una bomba 200 de combustible de alta presión de
tipo accionado por motor está unida a una tapa de cilindro (no
mostrada). En la bomba 200 de combustible de alta presión, un émbolo
220 dentro de un cilindro 210 de bomba se acciona de manera
alternativa mediante rotación de una leva 202 para la bomba que se
proporciona en un árbol 204 de levas de una válvula de admisión (no
mostrada) o una válvula de escape (no mostrada) del motor 10. La
bomba 200 de combustible de alta presión incluye además una cámara
230 de bomba de alta presión delimitada por el cilindro 210 de
bomba y el émbolo 220, una galería 245 conectada a una tubería 192
de combustible, y una válvula 250 de derrame electromagnética que
sirve como válvula dosificadora. La válvula 250 de derrame
electromagnética es una válvula que controla la conexión/desconexión
entre la galería 245 y la cámara 230 de la bomba de alta
presión.
El lado de descarga de la bomba 200 de
combustible de alta presión está conectado por medio de una vía 260
de combustible de alta presión a la tubería 130 de alimentación a
alta presión que suministra combustible a los inyectores 110 en
cilindro. La vía 260 de combustible de alta presión está dotada de
una válvula 240 antirretorno que suprime el flujo inverso del
combustible desde la tubería 130 de alimentación de combustible
hacia la bomba 200 de combustible de alta presión. Además, la bomba
170 de combustible de baja presión prevista en el depósito 165 de
combustible está conectada al lado de admisión de la bomba 200 de
combustible de alta presión por medio de la tubería 192 de
combustible y el punto Na de ramificación.
Haciendo referencia a la figura 3, en la carrera
de admisión en la que disminuye la cantidad levantada del émbolo
220 junto con la rotación de la leva 202 para la bomba, la capacidad
volumétrica de la cámara 230 de la bomba de alta presión aumenta
con el movimiento alternativo del émbolo 220. En la carrera de
admisión, la válvula 250 de derrame electromagnética se mantiene en
el estado abierto.
Haciendo de nuevo referencia a la figura 2,
durante el periodo de apertura de válvula de la válvula 250 de
derrame electromagnética, la galería 245 está en comunicación con la
cámara 230 de la bomba de alta presión, de manera que el
combustible se extrae de la tubería 192 de combustible por medio de
la galería 245 al interior de la cámara 230 de la bomba de alta
presión en la carrera de admisión.
Haciendo de nuevo referencia a la figura 3, en
la carrera de descarga en la que aumenta la cantidad levantada del
émbolo 220 mediante rotación de la leva 202 para la bomba, la
capacidad volumétrica de la cámara 230 de la bomba de alta presión
disminuye con el movimiento alternativo del émbolo 220. En la
carrera de descarga, la ECU 300 del motor controla la
apertura/cierre de la válvula 250 de derrame electromagnética.
Haciendo referencia de nuevo a la figura 2,
durante el periodo de apertura de válvula de la válvula 250 de
derrame electromagnética en la carrera de descarga, la galería 245
está en comunicación con la cámara 230 de la bomba de alta presión.
Por tanto, el combustible extraído al interior de la cámara 230 de
la bomba de alta presión desborda hacia el lado de la tubería 192
de combustible por medio de la galería 245. Es decir, el
combustible se descarga de vuelta hacia la tubería 192 de
combustible por medio de la galería 245, en vez de suministrarse
por medio de la vía 260 de combustible de alta presión a la tubería
130 de alimentación de combustible.
Mientras tanto, durante el periodo de cierre de
válvula de la válvula 250 de derrame electromagnética, la galería
245 no está en comunicación con la cámara 230 de la bomba de alta
presión. Por tanto, el combustible presurizado en la carrera de
descarga se suministra por medio de la vía 260 de combustible de
alta presión hacia la tubería 130 de alimentación de combustible,
en vez de fluir inversamente al interior de la galería 245.
La ECU 300 del motor controla el ciclo de
apertura/cierre de la válvula 250 de derrame electromagnética
haciendo referencia a la presión de combustible detectada por el
sensor 400 de presión de combustible y la cantidad de inyección de
combustible controlada por la ECU. Como tal, la ECU 300 del motor
puede controlar la cantidad del combustible presurizada en la bomba
200 de combustible de alta presión y suministrada a la tubería 130
de alimentación a alta presión, para así ajustar la presión de
combustible dentro de la tubería 130 de alimentación a alta presión
hasta un nivel requerido.
Tal como se describió anteriormente, en el
aparato de suministro de combustible mostrado en la figura 2, la
bomba 170 de combustible de baja presión suministra comúnmente
combustible a un sistema 11 de suministro de combustible a baja
presión, que está configurado con inyectores 120 de colector de
admisión y la tubería 160 de alimentación a baja presión, y a un
sistema 12 de suministro de combustible a alta presión, que está
configurado con inyectores 110 en cilindro, la tubería 130 de
alimentación a alta presión y la bomba 200 de combustible de alta
presión. Esto significa que el combustible descargado de la bomba
200 de combustible de alta presión de vuelta a la tubería 192 de
combustible puede provocar pulsación en la presión de combustible en
el sistema 11 de suministro de combustible a baja presión.
La figura 4 muestra un primer ejemplo de una
configuración de tuberías de combustible en el aparato de suministro
de combustible según la realización de la presente invención.
Haciendo referencia a la figura 4, en un
vehículo que incorpora el aparato de suministro de combustible según
la realización de la presente invención, las ruedas 500 frontales y
el motor 10 están dispuestos en una zona 600F frontal con respecto
a una línea 600 central del vehículo, y las ruedas 510 traseras y el
depósito 165 de combustible están dispuestos en una zona 600R
trasera. La bomba 170 de combustible de baja presión está dispuesta
en el depósito 165 de combustible de una manera integrada, tal como
también se muestra en la figura 2.
El sistema 11 de suministro de combustible a
baja presión que incluye una tubería 160 de alimentación a baja
presión y el sistema 12 de suministro de combustible a alta presión
que incluye la bomba 200 de combustible de alta presión también
están dispuestos en la zona 600F frontal en asociación con el motor
10.
En la figura 4, se muestra a modo de ejemplo un
vehículo de la disposición de motor tipo V, en el que las tuberías
160a, 160b de alimentación a baja presión están dispuestas para los
bloques respectivos. En lo sucesivo en el presente documento, a las
tuberías 160a, 160b de alimentación a baja presión se las denomina
en conjunto tubería 160 de alimentación a baja presión. En cuanto
al sistema 12 de suministro de combustible a alta presión, las
fases siguientes a la bomba 200 de combustible de alta presión, no
mostradas en la figura 4, se configuran tal como se muestra en la
figura 2.
En el aparato de suministro de combustible según
la realización de la presente invención, el punto Na de ramificación
entre la tubería 190 de combustible, que guía el combustible desde
el depósito 165 de combustible (es decir, el combustible descargado
de la bomba 170 de combustible de baja presión) hasta el sistema 11
de suministro de combustible a baja presión, y la tubería 192 de
combustible, que guía el combustible desde el depósito 165 de
combustible hasta el sistema 12 de suministro de combustible a alta
presión, se prevé en la proximidad del depósito 165 de
combustible.
Esta configuración garantiza una longitud grande
de tubería entre el sistema 11 de suministro de combustible a baja
presión y el sistema 12 de suministro de combustible a alta presión,
o más específicamente, desde la bomba 200 de combustible de alta
presión hasta la tubería 160 de alimentación a baja presión. Como
resultado, es posible suprimir la variación en la presión de
combustible en el sistema 11 de suministro de combustible a baja
presión debida al combustible descargado de la bomba 200 de
combustible de alta presión de vuelta a la tubería 192 de
combustible, y por tanto estabilizar la presión de combustible en
los respectivos sistemas 11 y 12 de suministro de combustible. Se
observa que cada una de las tuberías 190 y 192 de combustible puede
disponerse en espiral o doblada, para garantizar una longitud de
tubería más larga.
Además, en el aparato de suministro de
combustible según la realización de la presente invención, la
tubería 190 de combustible para el sistema 11 de suministro de
combustible a baja presión y la tubería 192 de combustible para el
sistema 12 de suministro de combustible a alta presión están
dispuestas en una zona 650L izquierda y una zona 650R derecha,
respectivamente, con respecto a una línea 650 central del vehículo.
Alternativamente, la tubería 192 de combustible y la tubería 190 de
combustible pueden estar dispuestas en una zona 650L izquierda y
una zona 650R derecha, respectivamente, al contrario que la
disposición mostrada en la figura 4.
Cuando una y otra de las tuberías 190, 192 de
combustible están dispuestas en las zonas 650L, 650R izquierda y
derecha, respectivamente, del vehículo tal como se describió
anteriormente, incluso si una de las tuberías 190 ó 192 de
combustible resulta dañada debido a una colisión en el lado del
vehículo, por ejemplo, la tubería 192 ó 190 de combustible restante
puede suministrar de manera continuada combustible al sistema 12 u
11 de suministro de combustible correspondiente. Esto permite al
conductor mover el vehículo a un lugar seguro con o bien el
inyector 110 en cilindro o bien el inyector 120 de colector de
admisión.
Además, pueden disponerse válvulas 700 y 702 de
cierre de combustible para las tuberías 190 y 192 de combustible,
respectivamente, tal como se muestra en la figura 5. La válvula 700
de cierre de combustible se acciona en respuesta a una señal de
control GL del motor ECU 300, para cerrar el suministro de
combustible desde el depósito 165 de combustible hasta el sistema
11 de suministro de combustible a baja presión. De manera similar,
la válvula 702 de cierre de combustible se acciona en respuesta a
una señal de control GR desde la ECU 300 del motor, para cerrar el
suministro de combustible desde el depósito 165 de combustible hasta
el sistema 12 de suministro de combustible a alta presión.
La señal de control GL se emite cuando la
aceleración detectada por el sensor 480L de aceleración dispuesto
en la zona 650L izquierda del vehículo alcanza un nivel prescrito o
más. De manera similar, la señal GR de control se emite cuando la
aceleración detectada por el sensor 480R de aceleración dispuesto en
la zona 650R derecha del vehículo se vuelve igual o superior a un
valor umbral prescrito. Este valor umbral se ajusta de manera que
puede detectarse una colisión en el lado del vehículo que conduce a
la rotura de la tubería 190 ó 192 de combustible.
Con la configuración mostrada en la figura 5,
cuando se produce una colisión en el lado del vehículo, la válvula
700 ó 702 de cierre de combustible en el lado dañado puede
accionarse en respuesta a la aceleración detectada por el sensor
480L o 480R de aceleración en el lado pertinente que supera el valor
umbral. Como tal, es posible detectar automáticamente que se ha
producido una colisión en el lado del vehículo y suprimir que se
produzca fuga de combustible debido al daño en la tubería 190, 192
de combustible y/o el sistema 11 de suministro de combustible a
baja presión o el sistema 12 de suministro de combustible a alta
presión en el lado de la colisión. Aunque se ha mostrado a modo de
ejemplo en la figura 5 la configuración en la que válvulas 700, 702
de cierre de combustible están dispuestas para las tuberías 190,
192 de combustible, también es posible una configuración que tiene
una válvula de cierre de combustible dispuesta sólo para una tubería
de combustible.
Debe entenderse que las realizaciones dadas a
conocer en el presente documento son ilustrativas y no limitativas
en ningún aspecto. El alcance de la presente invención se define por
los términos de las reivindicaciones, en vez de por la descripción
anterior, y se pretende que incluya cualquier modificación dentro
del alcance y el significado equivalente a los términos de las
reivindicaciones.
La presente invención es aplicable a una
configuración de suministro de combustible para un motor de
combustión interna montado en un vehículo tal como un
automóvil.
Claims (7)
1. Aparato de suministro de combustible para un
vehículo, que comprende:
un depósito (165) de combustible para almacenar
combustible;
un primer sistema (11, 12) de suministro de
combustible que incluye un primer mecanismo (110, 120) de inyección
de combustible para inyectar combustible en un motor de combustión
interna;
un segundo sistema (12, 11) de suministro de
combustible que incluye un segundo mecanismo (120, 110) de inyección
de combustible diferente de dicho primer mecanismo de inyección de
combustible para inyectar combustible a dicho motor de combustión
interna;
una primera tubería (190, 192) de combustible
para guiar dicho combustible desde dicho depósito de combustible
hasta dicho primer sistema de suministro de combustible; y
una segunda tubería (192, 190) de combustible
para guiar dicho combustible desde dicho depósito de combustible
hasta dicho segundo sistema de suministro de combustible; en el
que
un punto (Na) de ramificación entre dichas
tuberías de combustible primera y segunda está dispuesto de manera
que una longitud de la tubería de combustible entre dicho punto de
ramificación y dicho depósito de combustible es menor que una
longitud de la tubería de combustible entre dicho punto de
ramificación y cada uno de dichos sistemas de suministro de
combustible primero y segundo.
2. Aparato de suministro de combustible para un
vehículo según la reivindicación 1, en el que
dicho depósito (165) de combustible está
dispuesto en una zona (600R) trasera con respecto al centro de dicho
vehículo; en el que
dicho motor de combustión interna está dispuesto
en una zona (600F) frontal con respecto al centro de dicho
vehículo; y en el que
dichas tuberías de combustible primera y segunda
se ramifican en la proximidad de dicho depósito de combustible.
3. Aparato de suministro de combustible para un
vehículo según la reivindicación 1, en el que
dicho depósito (165) de combustible está
dispuesto en una zona (600R) trasera con respecto al centro de dicho
vehículo; en el que
dicho motor de combustión interna está dispuesto
en una zona (600F) frontal con respecto al centro de dicho
vehículo; y en el que
dichas tuberías de combustible primera y segunda
se ramifican en dicha zona trasera de dicho vehículo.
4. Aparato de suministro de combustible para un
vehículo según la reivindicación 1, en el que una y otra de dichas
tuberías (190, 192) de combustible primera y segunda están
dispuestas en una zona (650R) derecha y una zona (650L) izquierda,
respectivamente, con respecto al centro de dicho vehículo.
5. Aparato de suministro de combustible para un
vehículo según la reivindicación 1, en el que
dicho primer sistema (12) de suministro de
combustible incluye una bomba (200) de combustible de alta presión
para presurizar el combustible guiado por dicha primera tubería
(192) de combustible y descargar el combustible resultante, y está
configurado para controlar una presión del combustible inyectado
desde dicho primer mecanismo (110) de inyección de combustible
hasta una presión prescrita, y
dicho segundo sistema (11) de suministro de
combustible está configurado para ajustar una presión del
combustible inyectado desde dicho segundo mecanismo (120) de
inyección de combustible hasta una presión menor que dicha presión
prescrita.
6. Aparato de suministro de combustible para un
vehículo según cualquiera de las reivindicaciones
1-5, que comprende además una válvula (700, 702) de
cierre de combustible en al menos una de dichas tuberías (190, 192)
de combustible primera y segunda, dispuesta entre un punto (Na) de
ramificación de dichas tuberías de combustible primera y segunda y
dicho sistema (11, 12) de suministro de combustible primero o
segundo, en el que
dicha válvula de cierre de combustible está
dispuesta en la proximidad de dicho punto de ramificación.
\newpage
7. Aparato de suministro de combustible para un
vehículo según la reivindicación 6, que comprende además un sensor
(480L, 480R) de aceleración proporcionado para al menos una de
dichas tuberías de combustible primera y segunda correspondiente a
dicha válvula (700, 702) de cierre de combustible, en el que
dicha válvula de cierre de combustible se
acciona según un valor detectado del sensor de aceleración
correspondiente, para cortar dicho combustible.
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