本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機(jī)的燃料系統(tǒng)、具有所述燃料系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)、具有所述燃料系統(tǒng)的車輛、以及減輕燃料系統(tǒng)中的燃料過濾裝置中的壓力波動(dòng)的方法。
背景技術(shù):
燃式發(fā)動(dòng)機(jī)(諸如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或奧托式發(fā)動(dòng)機(jī))用于當(dāng)今多種類型的設(shè)備和車輛中、例如重型貨運(yùn)車輛中、諸如卡車或公交車、乘用車、機(jī)動(dòng)船、客輪、渡輪和貨輪中。燃式發(fā)動(dòng)機(jī)還用于工業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)和/或發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的工業(yè)機(jī)器人,動(dòng)力設(shè)備(諸如包括柴油發(fā)電機(jī)的發(fā)電廠)中,以及用于機(jī)車中。
燃式發(fā)動(dòng)機(jī)可以通過柴油、汽油、或乙醇、或其他類型的生物燃料驅(qū)動(dòng)。這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)配備有燃料系統(tǒng)以將燃料從一個(gè)或多個(gè)燃料儲(chǔ)罐輸送到內(nèi)燃機(jī)的噴射系統(tǒng)。燃料系統(tǒng)包括可以通過內(nèi)燃機(jī)以機(jī)械方式驅(qū)動(dòng)、或通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)燃料泵。燃料泵產(chǎn)生燃料流和壓力以將燃料輸送到內(nèi)燃機(jī)的噴射系統(tǒng),所述噴射系統(tǒng)將燃料供給到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室。
燃料系統(tǒng)還包括燃料過濾器,以在燃料到達(dá)內(nèi)燃機(jī)的噴射系統(tǒng)之前過濾燃料。內(nèi)燃機(jī)及其噴射系統(tǒng)對雜質(zhì)敏感并且可能在燃料過于污染的情況下受到負(fù)面影響。雜質(zhì)可以意味著固體顆粒、氣體或液體。
某些燃式發(fā)動(dòng)機(jī)或混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)可以在車輛停止時(shí)關(guān)閉、例如在紅燈處或堵車中關(guān)閉,目的是減少燃料消耗和尾氣排放。這種功能使得內(nèi)燃機(jī)頻繁啟動(dòng)和停止。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)關(guān)閉時(shí),燃料系統(tǒng)中的壓力急劇下降,因?yàn)槿剂喜辉傩枰还┙o到內(nèi)燃機(jī)。另一方面,內(nèi)燃機(jī)的每次啟動(dòng)需要在燃料系統(tǒng)中迅速建立起壓力,以便迅速將燃料充分供給到內(nèi)燃機(jī)。因此,內(nèi)燃機(jī)的頻繁啟動(dòng)/停止導(dǎo)致燃料系統(tǒng)中的頻繁壓力波動(dòng),因此還導(dǎo)致燃料過濾器中的頻繁壓力波動(dòng)。在內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)期間,所形成的壓力在燃料系統(tǒng)中增大,燃料從而在高壓下經(jīng)由燃料過濾器供給。高壓導(dǎo)致燃料中的雜質(zhì)可能被推壓通過過濾器的風(fēng)險(xiǎn),這可能影響噴射系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)的功能。即使僅有少量雜質(zhì)到達(dá)內(nèi)燃機(jī),也可能產(chǎn)生內(nèi)燃機(jī)可能無法通過燃料驅(qū)動(dòng)的后果。此外,存在燃料過濾器可能由于經(jīng)常在系統(tǒng)中出現(xiàn)的壓力波動(dòng)和高壓而受損或瓦解的風(fēng)險(xiǎn)。雜質(zhì)可能到達(dá)內(nèi)燃機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)以及燃料過濾器受損的風(fēng)險(xiǎn)隨著燃料過濾器受到高壓影響的頻率而增加。從而期望減輕燃料過濾器中的壓力波動(dòng)。
盡管在本領(lǐng)域中存在現(xiàn)有技術(shù)的解決方案,但仍存在進(jìn)一步開發(fā)燃料系統(tǒng)的需求,所述燃料系統(tǒng)有助于減輕用于內(nèi)燃機(jī)的燃料系統(tǒng)中的燃料過濾器中的壓力波動(dòng),從而將使燃料過濾器和內(nèi)燃機(jī)受損的風(fēng)險(xiǎn)最小化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)用于內(nèi)燃機(jī)的燃料系統(tǒng),所述燃料系統(tǒng)減輕燃料系統(tǒng)中的燃料過濾器中的壓力波動(dòng)。
本發(fā)明的另一目的是實(shí)現(xiàn)用于內(nèi)燃機(jī)的燃料系統(tǒng),所述燃料系統(tǒng)將內(nèi)燃機(jī)中的操作中斷的風(fēng)險(xiǎn)最小化。
本發(fā)明的另一目的是實(shí)現(xiàn)用于內(nèi)燃機(jī)的燃料系統(tǒng),所述燃料系統(tǒng)將燃料系統(tǒng)中的燃料過濾器中的操作中斷的風(fēng)險(xiǎn)最小化。
本發(fā)明的另一目的是實(shí)現(xiàn)用于內(nèi)燃機(jī)的燃料系統(tǒng),所述燃料系統(tǒng)緊湊且節(jié)省空間。
本發(fā)明的另一目的是實(shí)現(xiàn)減輕內(nèi)燃機(jī)的燃料系統(tǒng)中的燃料過濾器中的壓力波動(dòng)的方法。
這些目的利用在權(quán)利要求1中被限定的燃料系統(tǒng)以及減輕燃料系統(tǒng)中的燃料過濾器中的壓力波動(dòng)的方法來實(shí)現(xiàn),所述方法在權(quán)利要求10中被限定。
根據(jù)本發(fā)明,這些目的利用用于內(nèi)燃機(jī)的燃料系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn),所述燃料系統(tǒng)包括:第一燃料儲(chǔ)罐;燃料過濾裝置,所述燃料過濾裝置設(shè)置在通過電機(jī)操作的低壓泵與高壓泵之間;第一燃料管道,低壓泵設(shè)置成將燃料通過所述第一燃料管道供給到燃料過濾裝置;以及控制裝置,所述控制裝置設(shè)置成與操作低壓泵的電機(jī)連接。此外,溢流管道設(shè)置成與排氣出口和第一燃料儲(chǔ)罐連接,所述排氣出口設(shè)置在燃料過濾裝置中,控制裝置設(shè)置成控制電機(jī),以使得在內(nèi)燃機(jī)已關(guān)閉有限的一段時(shí)間時(shí),低壓泵啟動(dòng)。燃料可以接下來從燃料過濾裝置經(jīng)由排氣出口和溢流管道流回到第一燃料儲(chǔ)罐。
本發(fā)明還涉及包括在上文中描述的系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)和車輛。
根據(jù)另一方面,本發(fā)明涉及減輕用于內(nèi)燃機(jī)的燃料系統(tǒng)中的燃料過濾裝置中的壓力波動(dòng)的方法,所述燃料系統(tǒng)包括:第一燃料儲(chǔ)罐;燃料過濾裝置,所述燃料過濾裝置設(shè)置在通過電機(jī)操作的低壓泵與高壓泵之間;第一燃料管道,低壓泵設(shè)置成將燃料經(jīng)由所述第一燃料管道供給到燃料過濾裝置;以及控制裝置,所述控制裝置設(shè)置成與操作低壓泵的電機(jī)連接。所述方法包括以下步驟:
a)識(shí)別內(nèi)燃機(jī)的停機(jī);
b)利用控制裝置確保低壓泵啟動(dòng);以及
c)確保燃料從燃料過濾裝置經(jīng)由設(shè)置在燃料過濾裝置中的排氣出口以及設(shè)置成與排氣出口和第一燃料儲(chǔ)罐連接的溢流管道流回到第一燃料儲(chǔ)罐。
本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點(diǎn)在下文中的本發(fā)明的具體詳述中被描述。
本發(fā)明的具體詳述
本發(fā)明在下文中參照總體上在上文中被描述的燃料系統(tǒng)和方法來描述。
當(dāng)內(nèi)燃機(jī)關(guān)閉時(shí),沒有燃料需要被供給到內(nèi)燃機(jī),因此低壓泵和高壓泵通常被停機(jī),燃料系統(tǒng)中的壓力下降。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)再次啟動(dòng)時(shí),需要在燃料系統(tǒng)中迅速建立起壓力,以便允許將燃料充分供給到內(nèi)燃機(jī)。低壓泵必須接下來朝向高轉(zhuǎn)速控制,以便能夠利用充分高壓將燃料供給通過燃料過濾裝置。內(nèi)燃機(jī)每次啟動(dòng),這樣的壓力波動(dòng)就出現(xiàn),所述壓力波動(dòng)還被稱為壓力沖擊或脈動(dòng)。這樣的高壓可能導(dǎo)致雜質(zhì)被推壓通過燃料過濾裝置并且進(jìn)一步被推壓到內(nèi)燃機(jī),這可能引起內(nèi)燃機(jī)的停機(jī)。此外,燃料被供給通過燃料過濾裝置所利用的高壓可能損害燃料過濾裝置。如果內(nèi)燃機(jī)被頻繁關(guān)閉和啟動(dòng),則燃料過濾裝置會(huì)更頻繁受到高壓影響,燃料過濾裝置中的這些頻繁的壓力波動(dòng)從而增加對燃料過濾裝置造成損害的風(fēng)險(xiǎn),雜質(zhì)可能引起操作中斷的風(fēng)險(xiǎn)。
通過在燃料系統(tǒng)中設(shè)置通過電機(jī)操作的低壓泵,允許與利用機(jī)械泵操作相比更寬的控制間隔,所述機(jī)械泵通常通過內(nèi)燃機(jī)操作和控制、具體通過內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度操作和控制。通過電機(jī)操作的低壓泵可以朝向除了轉(zhuǎn)速以外的參數(shù)控制、例如朝向燃料過濾器堵塞級別以及燃料管道內(nèi)部的壓力控制。通過設(shè)置控制裝置以控制電機(jī)使得在內(nèi)燃機(jī)關(guān)閉時(shí),低壓泵啟動(dòng),燃料將會(huì)繼續(xù)通過第一燃料管道供給到燃料過濾裝置,因此特定壓力即使在內(nèi)燃機(jī)關(guān)閉時(shí)也將會(huì)被保持在燃料過濾裝置中。以這種方式,在內(nèi)燃機(jī)隨后再次啟動(dòng)時(shí)在燃料過濾裝置中出現(xiàn)的壓力波動(dòng)得以減輕。因此,雜質(zhì)可能被推壓通過燃料過濾裝置并且引起操作中斷的風(fēng)險(xiǎn)最小化。此外,由于大且頻繁的壓力波動(dòng)而使得燃料過濾裝置可能受損或瓦解的風(fēng)險(xiǎn)最小化。
低壓泵的電機(jī)適于設(shè)置成經(jīng)由CAN總線與控制裝置連接。信號(hào)可以經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)線纜組成的連接件或無線連接件接收和發(fā)送,所述連接件可以是CAN總線(控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò))、MOST總線(面向媒體的系統(tǒng)傳輸)、或某些其他類型的總線結(jié)構(gòu)。控制裝置可以是用于低壓泵的電機(jī)的單獨(dú)控制裝置,或替代地,控制裝置可以由用于內(nèi)燃機(jī)的控制裝置中的邏輯電路組成。車輛的其他控制裝置也可以反過來連接到CAN總線??刂蒲b置優(yōu)選識(shí)別出內(nèi)燃機(jī)已關(guān)閉,接下來所述控制裝置控制低壓泵,以使得所述低壓泵啟動(dòng)。內(nèi)燃機(jī)已關(guān)閉的事實(shí)可以通過控制裝置、例如通過所要求的來自高壓泵和/或噴射系統(tǒng)的燃料等于零的方式識(shí)別出。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,控制裝置設(shè)置成在內(nèi)燃機(jī)關(guān)閉時(shí)減小低壓泵的轉(zhuǎn)速。在內(nèi)燃機(jī)已關(guān)閉有限的一段時(shí)間時(shí),低壓泵優(yōu)選具有低轉(zhuǎn)速,以便產(chǎn)生燃料過濾器中的壓力。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)關(guān)閉時(shí),低壓泵的轉(zhuǎn)速對應(yīng)于電機(jī)中的低電流和功率消耗。通過在內(nèi)燃機(jī)關(guān)閉時(shí)減少低壓泵的發(fā)動(dòng)機(jī)速度,大部分燃料穿過排氣出口,而非進(jìn)一步流動(dòng)到高壓泵。過濾器外殼利用例如最大約1bar的低壓增壓、像蓄壓器那樣工作。特定流動(dòng)的增壓和再循環(huán)使得燃料加速更快并且壓力尖峰中的幅值在發(fā)動(dòng)機(jī)重新啟動(dòng)時(shí)更小。排氣出口確保過濾器外殼內(nèi)部的壓力被保持在最優(yōu)級別并且不會(huì)過高。
低壓泵適于啟動(dòng)有限的一段時(shí)間,內(nèi)燃機(jī)在所述有限的一段時(shí)間中關(guān)閉。控制裝置從而優(yōu)選設(shè)置成將低壓泵停機(jī)。預(yù)定的一段時(shí)間可以例如在1至10分鐘之間,優(yōu)選在5至8分鐘之間。低壓泵可以通過控制控制裝置來停機(jī),以使得所述控制裝置在預(yù)定的一段時(shí)間之后關(guān)閉電機(jī)。這確保低壓泵僅在內(nèi)燃機(jī)已關(guān)閉一小段時(shí)間時(shí)、例如在紅燈處或交通堵塞中停下時(shí)啟動(dòng)。
燃料過濾裝置優(yōu)選包括過濾器外殼,過濾元件設(shè)置在所述過濾器外殼中。排氣出口適于設(shè)置在過濾器外殼中。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在操作中時(shí),燃料以特定壓力從低壓泵經(jīng)由第一燃料管道供給到過濾器外殼,接下來燃料穿過過濾元件并且雜質(zhì)被過濾掉。隨后,燃料被進(jìn)一步供給到高壓泵以及內(nèi)燃機(jī)的噴射系統(tǒng)。基本上可忽略不計(jì)的一部分燃料也會(huì)穿過用于排氣的排氣出口。通過控制低壓泵,使得所述低壓泵在內(nèi)燃機(jī)關(guān)閉時(shí)啟動(dòng),燃料將會(huì)繼續(xù)被供給到過濾器外殼,但大部分燃料將會(huì)轉(zhuǎn)而通過排氣出口流動(dòng)到溢流管道并且流回到第一燃料儲(chǔ)罐。以這種方式,特定壓力被保持在燃料過濾裝置中,通常在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)和停止時(shí)出現(xiàn)的壓力波動(dòng)得以減輕。過濾元件上的應(yīng)力從而最小化。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,排氣出口設(shè)置在燃料過濾裝置中,以使得燃料在穿過排氣出口之前不穿過過濾元件。以這種方式,過濾元件上的應(yīng)力最小化,過濾元件的堵塞受到限制。替代地,排氣出口設(shè)置成使得燃料在穿過排氣出口之前穿過過濾元件。以這種方式,燃料被過濾并且通過溢流管道返回到第一燃料儲(chǔ)罐,因此燃料被反復(fù)過濾。
閥裝置優(yōu)選在燃料過濾裝置中設(shè)置在排氣出口處。閥裝置適于由節(jié)氣閥組成,由此跨過節(jié)氣門實(shí)現(xiàn)流動(dòng)限制和壓力下降。由于通過排氣出口的流動(dòng)受到限制,過濾器外殼內(nèi)部的壓力將會(huì)增加,過濾器外殼將會(huì)因此充當(dāng)加壓的蓄壓器。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)再次啟動(dòng)時(shí),加壓的燃料將會(huì)已存在于過濾器外殼中,因此燃料可以迅速到達(dá)內(nèi)燃機(jī),內(nèi)燃機(jī)的迅速且高效的啟動(dòng)得以實(shí)現(xiàn)。此外,節(jié)氣閥和過濾器外殼中的壓力使得在內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的壓力差最小化,這將使燃料過濾裝置受損的風(fēng)險(xiǎn)以及由于壓力急劇增加導(dǎo)致雜質(zhì)被推壓通過過濾元件的風(fēng)險(xiǎn)最小化。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,燃料系統(tǒng)包括第二燃料儲(chǔ)罐。第一燃料儲(chǔ)罐適于適配使得其保有與第二燃料儲(chǔ)罐相比更小的容積。這種設(shè)計(jì)允許第一燃料儲(chǔ)罐體積較小,所述第一燃料儲(chǔ)罐較容易設(shè)置在具有有限空間的底盤內(nèi)部。由此,小體積的燃料系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)。
輸送泵優(yōu)選設(shè)置成利用燃料供給第一燃料儲(chǔ)罐。輸送泵適于將燃料從第二燃料儲(chǔ)罐經(jīng)由第二燃料管道進(jìn)一步供給到第一燃料儲(chǔ)罐。預(yù)過濾器優(yōu)選設(shè)置在輸送泵下游和主低壓泵上游。到達(dá)通過電機(jī)操作的低壓泵的燃料從而被預(yù)過濾,這使得低壓泵以先進(jìn)的方式被保護(hù)防止雜質(zhì)進(jìn)入,這減小低壓泵中的操作中斷的風(fēng)險(xiǎn)。輸送泵優(yōu)選通過電機(jī)操作。以這種方式,更高效且靈活調(diào)節(jié)的通向第一燃料儲(chǔ)罐的燃料供給得以實(shí)現(xiàn)。
低壓泵適于設(shè)置在第一燃料儲(chǔ)罐中。以這種方式,低壓泵被保護(hù)不受外界環(huán)境影響,燃料得以在第一燃料儲(chǔ)罐中自然冷卻。替代地,輸送泵和預(yù)過濾器也設(shè)置在第一燃料儲(chǔ)罐內(nèi)部。
燃料回流管道適于設(shè)置成與第一燃料儲(chǔ)罐和燃料系統(tǒng)的高壓系統(tǒng)連接。加壓的暖燃料可以以這種方式返回到第一燃料儲(chǔ)罐,而非輸送到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室。暖燃料可以從而加熱燃料儲(chǔ)罐中的冷燃料,并且以這種方式減小在操作期間石蠟化的風(fēng)險(xiǎn)。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)在下文中的本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的具體描述中闡述。
附圖說明
作為實(shí)施例,以下是參照附圖對于本發(fā)明的實(shí)施方式的描述,其中:
圖1示出車輛的示意性側(cè)視圖,所述車輛包括根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)燃機(jī)的燃料系統(tǒng),
圖2示出用于根據(jù)本發(fā)明的燃料系統(tǒng)的聯(lián)接圖,
圖3示出減輕根據(jù)本發(fā)明的燃料系統(tǒng)中的燃料過濾裝置中的壓力波動(dòng)的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出車輛1的示意性側(cè)視圖,所述車輛包括用于根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)2的燃料系統(tǒng)4。內(nèi)燃機(jī)2連接到變速箱6,所述變速箱經(jīng)由傳動(dòng)裝置進(jìn)一步連接到車輛1的驅(qū)動(dòng)輪8。車輛還包括底盤10。
圖2示出用于根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)2中的燃料系統(tǒng)4的聯(lián)接圖。燃料系統(tǒng)4包括多個(gè)部件,在所述多個(gè)部件中,燃料過濾裝置12、高壓泵14、采取所謂的共軌16形式的蓄壓器、以及采取燃料噴射器形式示意性地展示的噴射系統(tǒng)18設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)2中(內(nèi)燃機(jī)2在圖1中展示)。替代地,共軌16可以被其他形式的噴射系統(tǒng)18替代,例如壓電式或單元式噴射系統(tǒng)。高壓泵14、共軌16和噴射系統(tǒng)18構(gòu)成燃料系統(tǒng)4的高壓系統(tǒng)19中的部件。燃料系統(tǒng)4還包括第一燃料儲(chǔ)罐20、低壓泵22、第一燃料管道24、以及操作低壓泵22的控制裝置26,低壓泵22設(shè)置成將燃料通過所述第一燃料管道供給到燃料過濾裝置12,所述控制裝置設(shè)置成與電機(jī)M1連接。控制裝置26設(shè)置成經(jīng)由CAN總線28與電機(jī)M1連接。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)2在操作中時(shí),低壓泵22將燃料從燃料儲(chǔ)罐20泵送通過設(shè)置在下游的燃料過濾裝置12,并且進(jìn)一步泵送到高壓泵14,所述高壓泵接下來將燃料進(jìn)一步泵送到內(nèi)燃機(jī)2??刂蒲b置26設(shè)置成控制低壓泵22,以使得所述低壓泵在內(nèi)燃機(jī)2已關(guān)閉有限的一段時(shí)間時(shí)啟動(dòng)。以這種方式,特定壓力即使在內(nèi)燃機(jī)2關(guān)閉時(shí)也被保持在燃料過濾裝置12中,以使得燃料過濾裝置12中的壓力波動(dòng)得以減輕。
燃料系統(tǒng)4還可以包括第二燃料儲(chǔ)罐30、第三燃料儲(chǔ)罐32、輸送泵34和預(yù)過濾器36。第二和第三燃料儲(chǔ)罐30,32在其相應(yīng)頂部部分與通氣管路38連接,所述通氣管路經(jīng)由空氣過濾器40與周圍環(huán)境連通。通氣管路38確保相應(yīng)儲(chǔ)罐30,32中的壓力是相同的并且維持相同,并且等于外界空氣壓力,無論多少燃料存在于相應(yīng)儲(chǔ)罐中??諝膺^濾器40防止周圍空氣中的雜質(zhì)穿透到與儲(chǔ)罐的通氣連接的通氣管路38中。第一燃料儲(chǔ)罐20適用于保有與第二燃料儲(chǔ)罐30和第三燃料儲(chǔ)罐32相比更小的容積。第二燃料儲(chǔ)罐30和第三燃料儲(chǔ)罐32對應(yīng)于主燃料儲(chǔ)罐并且保有基本上相同容積并且在彼此之間具有經(jīng)由連接管路42的自調(diào)節(jié)流動(dòng),所述連接管路設(shè)置在第二燃料儲(chǔ)罐30的下部部分與第三燃料儲(chǔ)罐32的下部部分之間。根據(jù)圖2,輸送泵34被設(shè)置在第一燃料儲(chǔ)罐20與第二燃料儲(chǔ)罐30之間。低壓泵22可以被設(shè)置在第一燃料儲(chǔ)罐20內(nèi)部,并且從而被保護(hù)不受環(huán)境影響并且通過燃料冷卻。輸送泵34通過第二電機(jī)M2操作,并且其主任務(wù)是將燃料從第二燃料儲(chǔ)罐30經(jīng)由第二燃料管道44供給到第一燃料儲(chǔ)罐20。第二電機(jī)M2設(shè)置成經(jīng)由CAN總線28與控制裝置26連接。第二電機(jī)M2并且由此輸送泵34從而通過控制裝置26控制。
溢流管道46設(shè)置在第一燃料儲(chǔ)罐20與第二燃料儲(chǔ)罐30之間,以使得在第一燃料儲(chǔ)罐20變得過滿的情況下,燃料可以從第一燃料儲(chǔ)罐20輸送到第二燃料儲(chǔ)罐30。
預(yù)過濾器36設(shè)置在輸送泵34下游并且優(yōu)選是細(xì)網(wǎng)的水分離式過濾器。粗網(wǎng)篩48在第二燃料儲(chǔ)罐30中設(shè)置在輸送泵34上游,輸送泵28通過所述粗網(wǎng)篩吸取燃料。粗網(wǎng)篩48過濾掉大于特定預(yù)定尺寸的顆粒物。輸送泵34接下來將燃料加壓并且將燃料饋送通過預(yù)過濾器36,并且經(jīng)由第二燃料管道44進(jìn)一步饋送到第一燃料儲(chǔ)罐20。第一燃料儲(chǔ)罐20中的燃料從而已穿過粗網(wǎng)篩48和細(xì)網(wǎng)預(yù)過濾器36兩者,這使得設(shè)置在第一燃料儲(chǔ)罐20中的低壓泵22被保護(hù)不受雜質(zhì)影響。
燃料過濾裝置12包括過濾器外殼50,過濾元件52設(shè)置在所述過濾器外殼中,來自第一燃料儲(chǔ)罐20的燃料通過所述過濾元件被過濾。過濾器外殼50具有排氣出口54,溢流管道56與所述排氣出口連接。溢流管道56還與第一燃料儲(chǔ)罐20連接。以這種方式,燃料可以在內(nèi)燃機(jī)2關(guān)閉并且低壓泵22啟動(dòng)時(shí)從過濾器外殼50流動(dòng)通過排氣出口54、進(jìn)一步通過溢流管道56并且流回到第一燃料儲(chǔ)罐20。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)2在操作中時(shí),過濾器外殼50經(jīng)由排氣出口54排氣。
采取節(jié)氣閥形式的閥裝置58設(shè)置在排氣出口54處,并且從而與溢流管道56連接。節(jié)氣閥使得在內(nèi)燃機(jī)2關(guān)閉時(shí)通過低壓泵22供給到燃料過濾裝置12的大部分燃料通過排氣出口54、節(jié)氣閥58和溢流管道56流回到第一燃料儲(chǔ)罐20。節(jié)氣閥58還使得跨過節(jié)氣門的流動(dòng)受限并且壓力下降,這繼而產(chǎn)生在過濾器外殼50中建立起壓力的后果。過濾器外殼50從而充當(dāng)加壓的蓄壓器,這意味著只要低壓泵22啟動(dòng),即使內(nèi)燃機(jī)2關(guān)閉,在過濾器外殼50中也總是存在加壓的燃料。以這種方式,可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)2的迅速且高效的啟動(dòng)。
此外,燃料系統(tǒng)4包括燃料回流管道60,加壓的暖燃料從燃料系統(tǒng)4的高壓系統(tǒng)19通過所述燃料回流管道返回到第一燃料儲(chǔ)罐20。
第一液位傳感器62設(shè)置在第一燃料儲(chǔ)罐20中,以便識(shí)別第一燃料儲(chǔ)罐20中的燃料液位。當(dāng)利用液位傳感器62確定的第一燃料儲(chǔ)罐20中的燃料液位降低到預(yù)定液位閾值以下時(shí),輸送泵34被控制以將燃料從第二燃料儲(chǔ)罐30饋送到第一燃料儲(chǔ)罐20。第二液位傳感器64設(shè)置在第二燃料儲(chǔ)罐30中,以便識(shí)別第二燃料儲(chǔ)罐30中的燃料液位。第一液位傳感器62和第二液位傳感器64連接到CAN總線28和控制裝置26,所述控制裝置控制輸送泵34和低壓泵22。
壓力傳感器66設(shè)置在燃料過濾裝置12下游。壓力傳感器經(jīng)由CAN總線28連接到控制裝置26。壓力傳感器可以控制第一電機(jī)M1,所述第一電機(jī)通過允許設(shè)定點(diǎn)值來操作低壓泵22,而不管系統(tǒng)中的狀態(tài)如何(例如在系統(tǒng)中的壓力下降的情況下)、不管燃料過濾器堵塞級別或不管來自內(nèi)燃機(jī)2、噴射系統(tǒng)18或控制系統(tǒng)的最優(yōu)燃料需求。
圖3示出減輕根據(jù)本發(fā)明的燃料系統(tǒng)4中的燃料過濾裝置12中的壓力波動(dòng)的方法的流程圖。燃料系統(tǒng)4可以適配為在圖2中描述的那樣。根據(jù)本發(fā)明的方法包括:步驟a)識(shí)別內(nèi)燃機(jī)2的停機(jī),步驟b)利用控制裝置26確保低壓泵22啟動(dòng),以及步驟c)確保燃料從燃料過濾裝置12經(jīng)由設(shè)置在燃料過濾裝置12中的排氣出口54以及設(shè)置成與排氣出口54和第一燃料儲(chǔ)罐20連接的溢流管道56流回到第一燃料儲(chǔ)罐20。通過在內(nèi)燃機(jī)2關(guān)閉時(shí)保持低壓泵22啟動(dòng),特定壓力被保持在燃料過濾裝置12中。由此,在內(nèi)燃機(jī)2關(guān)閉時(shí)的狀態(tài)與在內(nèi)燃機(jī)2啟動(dòng)時(shí)的狀態(tài)之間的壓力差得以減小。由此,燃料過濾裝置12中的壓力波動(dòng)得以減輕。
控制裝置26適于識(shí)別出內(nèi)燃機(jī)2已關(guān)閉,并非如在現(xiàn)有技術(shù)中那樣將低壓泵22停機(jī),控制裝置26轉(zhuǎn)而控制低壓泵22的電機(jī)M1使得低壓泵22啟動(dòng)??刂蒲b置26適于識(shí)別出內(nèi)燃機(jī)2已關(guān)閉??刂蒲b置26適于確保低壓泵的22轉(zhuǎn)速得以減小,優(yōu)選減小到具有低功率和電流消耗的轉(zhuǎn)速。控制裝置26可以控制電機(jī)M1,以使得低壓泵22獲得低發(fā)動(dòng)機(jī)速度。
閥裝置58在燃料過濾裝置12中配置在排氣出口54處。閥裝置58適于由節(jié)氣閥組成,由此在排氣出口54處實(shí)現(xiàn)流動(dòng)限制和壓力下降。配置節(jié)氣閥58、并且減少低壓泵22的轉(zhuǎn)速、并且從而減少第一燃料管道24和燃料過濾裝置12中的壓力,確保通過低壓泵22供給到燃料過濾裝置12的大部分燃料穿過排氣出口54并且流回到第一燃料儲(chǔ)罐20。此外,節(jié)氣閥58使得在過濾器外殼50內(nèi)部建立起壓力并且使得過濾器外殼50從而充當(dāng)加壓的蓄壓器。如果內(nèi)燃機(jī)2在一段時(shí)間之后再次啟動(dòng),則加壓的燃料已經(jīng)存在于燃料過濾裝置12中,可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)2的迅速且高效的啟動(dòng)。
所述方法還適于包括步驟d)通過將電機(jī)M1預(yù)定的一段時(shí)間之后關(guān)閉來將低壓泵22停機(jī)。低壓泵22適于保持啟動(dòng)預(yù)定的一段時(shí)間,內(nèi)燃機(jī)2在所述預(yù)定的一段時(shí)間中關(guān)閉??刂蒲b置26優(yōu)選在內(nèi)燃機(jī)2已關(guān)閉預(yù)定的一段時(shí)間時(shí)將低壓泵22停機(jī)。預(yù)定的一段時(shí)間可以例如在3至10分鐘之間,優(yōu)選在5至8分鐘之間。這確保低壓泵22僅在內(nèi)燃機(jī)2關(guān)閉一小段時(shí)間時(shí)、例如在紅燈處或交通擁堵中停下時(shí)啟動(dòng)。
在上文中規(guī)定的部件和特征在本發(fā)明的框架內(nèi)可以在所規(guī)定的不同實(shí)施方式之間結(jié)合。