用于内燃机的燃料系统和控制燃料系统的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于内燃机(2)的燃料系统，该燃料系统(4)包括第一燃料箱(20)、第二燃料箱(22)、主供给泵(26)和传送泵(28)，其中第一电机(M1)设置成操作主供给泵(26)，第二电机(M2)设置成操作传送泵(28)。主供给泵(26)和传送泵(28)是可逆的，燃料系统(4)包括用于燃料流的第一流路(100)，在正常运转的情况下，燃料在该流路内流动，第二流路(200)，在主供给泵(26)中出现操作中断的情况下，燃料在该第二流路内流动，以及用于燃料流的第三流路(300)，在传送泵(28)中出现操作中断的情况下，燃料在该第三流路内流动。该燃料系统减少了在操作中断的情况下不充分或不能向内燃机供应燃料的风险，并且能够实现用于继续操作的方法，虽然潜在地能量减少。这还确保了配备有这种燃料系统的内燃机(2)和车辆的操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于内燃机的燃料系统和控制燃料系统的方法。本专利技术还涉及根据所附权利要求的内燃机和车辆。
技术介绍
内燃机，例如柴油发动机机或奥托发动机，配备有燃料系统，用于从一个或多个燃料箱将燃料输送至内燃机的喷射系统。燃料系统包括一个或多个燃料泵，它可以由内燃机机械驱动或者由电机驱动。燃料泵产生燃料流量和压力将燃料输送至内燃机的喷射系统，由此向内燃机的燃烧室供应燃料。燃料系统经常只包含由内燃机驱动和控制的机械燃料泵。如果该燃料泵出现故障或提供的燃料流量过低，则会中断向内燃机供应燃料，内燃机也随之停止工作。如果燃料系统仅包含电驱动的燃料泵，会发生同样的操作中断，在这种情况下，内燃机停止工作。风险之处在于车辆可能会在路上或沿着马路突然停顿下来，因此期待燃料系统包含某种类型的冗余，以便车辆可以在内燃机的帮助下移动。借助所谓的跛行回家功能，车辆可以以这种方式移动并被运输到最近的修车厂。根据现有技术，可以在燃料系统中布置电机驱动的两个燃料泵，如果其中一个燃料泵故障或者向内燃机提供的燃料流量或压力过低，则有冗余的燃料泵可用。文献US2003/0183205A1示出了用于内燃机的燃料系统，该系统包括一个低压泵和两个燃料泵。第一燃料泵由第一电机驱动，第二燃料泵由第二电机驱动。在正常运转的过程中，只有第一电机和第一燃料泵是工作的，而第二电机关闭，第二燃料泵位于旁路。当第一电机或第一燃料泵产生故障，第二电机被致动来驱动第二燃料泵。第一燃料泵位于旁路，同时仍然可以将燃料供应给内燃机。然而，文献US2003/0183205A1没有公开在低压泵出现故障的情况下如何向内燃机供应燃料。根据现有技术，还可以在燃料系统中布置由电机驱动的燃料泵，该燃料系统包括内燃机机械驱动的燃料泵。文献WO2004/037595A1示出了用于内燃机的包含两个燃料泵的燃料系统。其中一个泵是由内燃机驱动的燃料泵，另一个泵是传送泵，用于将燃料从第一燃料箱传送至第二燃料箱。根据一个实施例，传送泵可以经由三通阀与由内燃机操作的燃料泵串联地引导燃料，从而实现在内燃机空转的过程中燃料流量增加的目的。在内燃机空转的过程中，由内燃机操作的燃料泵不能产生充足的燃料流量。然而，文献WO2004/037595A1没有提及在由内燃机驱动的燃料泵出现故障的情况下燃料系统如何工作。在这一领域尽管现有技术中存在解决方案，但仍然需要开发一种燃料系统，使得在操作中断的情况下减少不充分或不能向内燃机供应燃料的风险。
技术实现思路
本专利技术的目的是实现用于内燃机的燃料系统，该系统在操作中断的情况下减少了不充分或不能向内燃机供应燃料的风险。本专利技术的另一个目的是实现一种内燃机的燃料系统，使得在操作中断的情况下，其允许对操作中断进行简单管理，使车辆驾驶员能够移动车辆并驾驶车辆到修车厂。另一个目的是实现一种简单且体积不庞大的燃料系统。这些目的由前述提及的类型的燃料系统实现，其特征在于如权利要求1所指定的特征。相应的目的还由根据所附权利要求的控制燃料系统的方法来实现。相似的目的也由带有这种燃料系统的内燃机和车辆实现。因此本专利技术涉及一种用于内燃机的燃料系统，该燃料系统包括第一燃料箱、第二燃料箱、主供给泵和传送泵。第一电机设置成操作主供给泵，第二电机设置成操作传送泵。主供给泵和传送泵是可逆的，即表明可以通过改变与燃料泵相连的电机的转动方向来改变泵的转动方向。燃料系统还包括用于燃料的第一流路，在燃料系统正常运转的情况下，燃料在该流路内流动。在第一流路中，传送泵设置成沿第一方向操作，并从第二燃料箱经由第一燃料管道向第一燃料箱供应燃料，其中所述第一燃料管道设置成与第一燃料箱连接。主供给泵设置成沿第一方向操作，并从第一燃料箱经由第二燃料管道向内燃机供应燃料。该燃料系统还包括用于燃料流动的第二流路，在主供给泵中出现操作中断的情况下，燃料在该第二流路内流动。在第二流路中，传送泵是可逆的，其被设置成沿第二方向操作，并从第二燃料箱经由第三燃料管道向内燃机供应燃料，这里燃料流绕过主供给泵。该燃料系统还包括用于燃料的第三流路，在传送泵中出现操作中断的情况下，燃料在该第三流路内流动。在第三流路中，主供给泵是可逆的，其被设置成沿第二方向操作，并从第二燃料箱经由第四燃料管道向内燃机供应燃料，这里燃料流绕过传送泵。第二方向与第一方向相反。由于该燃料系统，可以实现上述目的。本专利技术还涉及控制上述燃料系统的方法，包括下列步骤：a)识别主供给泵和/或传送泵的功能性，-在主供给泵和传送泵的功能性良好的情况下；b)从第二燃料箱经由第一进入通道向与传送泵连接的第一燃料管道供应燃料，c)通过利用第二电机使传送泵沿第一方向操作，向第一燃料箱供应燃料，这里是从第二燃料箱经由第一燃料管道向第一燃料箱供应燃料，d)通过利用第一电机使沿主供给泵第一方向操作，从第一燃料箱通过第二燃料管道供应燃料，-在主供给泵中识别到操作中断的情况下；e)可选地，指示驾驶员已经识别到操作中断，f)利用第二电机操作传送泵，由此从第二燃料箱经由第二进入通道向传送泵供应燃料，以及g)使传送泵变向至第二方向，并向与传送泵连接的第三燃料管道供应燃料，并且因此利用传送泵从第二燃料箱向内燃机供应燃料，或者-在传送泵中识别到操作中断的情况下；h)可选地，指示驾驶员已经识别到操作中断，i)利用第一电机操作主供给泵，由此从第二燃料箱经由第三进入通道向主供给泵供应燃料，j)使主供给泵变向至第二方向，并向与主供给泵连接的第四燃料管道供应燃料，并且因此利用主供给泵从第二燃料箱向内燃机供应燃料。在下面详细的介绍中展示本专利技术的其他特征和优点。附图说明下面，参照所附附图描述本专利技术的优选实施例，其中：图1示出了车辆的示意性侧视图，其中包括根据本专利技术的用于内燃机的燃料系统，图2示出了根据本专利技术的在正常操作的情况下燃料系统的连接图，以及图3示出了根据本专利技术的在燃料系统的主供给泵中出现操作中断的情况下的连接图，以及图4示出了根据本专利技术的在燃料系统的传送泵中出现操作中断的情况下的连接图的实施例，以及图5示出了根据本专利技术方法的流程图。具体实施方式根据本专利技术，燃料系统包括三个流路，其中可以借助于可反向的主供给泵和传送泵控制燃料的流动方向，这取决于燃料系统中的部件是否功能正常，即，在正常操作下，和/或在燃料系统的主供给泵或传送泵中是否出现操作中断。这样，在燃料系统中实现冗余。在燃料系统中，通过将由电机操作的主供给泵和由电机操作的传送泵设置在低压回路中，相比于在燃料系统中仅设置一个燃料泵，可以获得冗余。通过设置三个流路，从而在主供给泵出现操作中断的情况下，传送泵可以直接从第二燃料箱向内燃机供应燃料，以及在传送泵中出现操作中断的情况下，主供给泵可以直接从第二燃料箱向内燃机供应燃料，从而在燃料系统中获得有效的冗余。万一由电机操作的主供给泵发生故障或提供过低的燃料流量，就利用传送泵向内燃机输送燃料。主供给泵和传送泵适宜是低压泵。传送泵和/或主供给泵靠其自身能够向内燃机供应的燃料流和压力足以用于内燃机使其产生全部或减小的效能，以便将车辆驱使到修车厂进行修理。因此，获得了用于内燃机的燃料系统，减少了在操作中断的情况下不充分或不能向内燃机供应燃料的风险。类似地，获得了燃料系统，其提供了所谓的跛行回家功能，尽管主供给泵发本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于内燃机(2)的燃料系统，所述燃料系统(4)包括第一燃料箱(20)、第二燃料箱(22)、主供给泵(26)和传送泵(28)，其中第一电机(M1)设置成操作主供给泵(26)，第二电机(M2)设置成操作传送泵(28)，其特征在于，主供给泵(26)和传送泵(28)是可逆的，并且该燃料系统(4)包括：i)用于燃料的第一流路(100)，在燃料系统正常运转的情况下，燃料在该第一流路内流动，并且在该第一流路内，传送泵(28)设置成沿第一方向操作，并从第二燃料箱(22)经由第一燃料管道(36)向第一燃料箱(20)供应燃料，其中所述第一燃料管道(36)设置成与第一燃料箱(20)连接，并且其中主供给泵(26)设置成沿第一方向操作，并从第一燃料箱(20)通过第二燃料管道(40)向内燃机(2)供应燃料，ii)用于燃料的第二流路(200)，在主供给泵(26)中出现操作中断的情况下，燃料在该第二流路内流动，并且在该第二流路内，传送泵(28)被变向并被设置成沿第二方向操作，并从第二燃料箱(22)经由第三燃料管道(42)向内燃机(2)供应燃料，其中燃料流绕过主供给泵(26)，以及iii)用于燃料的第三流路(300)，在传送泵(28)中出现操作中断的情况下，燃料在该第三流路内流动，并且在该第三流路内，主供给泵(26)被变向并被设置成沿第二方向操作，并从第二燃料箱(22)经由第四燃料管道(44)向内燃机(2)供应燃料，其中燃料流绕过传送泵(28)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.14 SE 1450565-51.用于内燃机(2)的燃料系统，所述燃料系统(4)包括第一燃料箱(20)、第二燃料箱(22)、主供给泵(26)和传送泵(28)，其中第一电机(M1)设置成操作主供给泵(26)，第二电机(M2)设置成操作传送泵(28)，其特征在于，主供给泵(26)和传送泵(28)是可逆的，并且该燃料系统(4)包括：i)用于燃料的第一流路(100)，在燃料系统正常运转的情况下，燃料在该第一流路内流动，并且在该第一流路内，传送泵(28)设置成沿第一方向操作，并从第二燃料箱(22)经由第一燃料管道(36)向第一燃料箱(20)供应燃料，其中所述第一燃料管道(36)设置成与第一燃料箱(20)连接，并且其中主供给泵(26)设置成沿第一方向操作，并从第一燃料箱(20)通过第二燃料管道(40)向内燃机(2)供应燃料，ii)用于燃料的第二流路(200)，在主供给泵(26)中出现操作中断的情况下，燃料在该第二流路内流动，并且在该第二流路内，传送泵(28)被变向并被设置成沿第二方向操作，并从第二燃料箱(22)经由第三燃料管道(42)向内燃机(2)供应燃料，其中燃料流绕过主供给泵(26)，以及iii)用于燃料的第三流路(300)，在传送泵(28)中出现操作中断的情况下，燃料在该第三流路内流动，并且在该第三流路内，主供给泵(26)被变向并被设置成沿第二方向操作，并从第二燃料箱(22)经由第四燃料管道(44)向内燃机(2)供应燃料，其中燃料流绕过传送泵(28)。2.根据权利要求1所述的燃料系统，其特征在于，第一流路(100)包括与第二燃料箱(22)连接的第一进入通道(30)，第二流路(200)包括与第二燃料箱(22)连接的第二进入通道(31)，第三流路(300)包括与第二燃料箱(22)连接的第三进入通道(32)。3.根据权利要求1或2所述的燃料系统，其特征在于，第一、第二和第三流路(100，200，300)中的每一个都设置有一个或几个止回阀(51，52，53，54；55，56，57，58)，以控制燃料的流向。4.根据前述任一权利要求所述的燃料系统，其特征在于，通过改变电机(M1，M2)的转向，主供给泵(26)和传送泵(28)能够被反向。5.根据前述任一权利要求所述的燃料系统，其特征在于，主供给泵(26)和传送泵(28)经由CAN总线(64)连接至控制装置(62)。6.根据权利要求5所述的燃料系统，其特征在于，传感器装置(48)设置成使其能够在主供给泵(26)的下游识别主供给泵(26)的功能性，并且设置成使其经由CAN总线(64)连接至控制装置(62)。7.根据权利要求6所述的燃料系统，其特征在于，传感器装置(48)包括压力传感器，该压力传感器布置在主供给泵的下游和内燃机(2)的上游。8.根据权利要求5所述的燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·许尔贝里，
申请(专利权)人：斯堪尼亚商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE