内燃机的燃料系统和控制燃料系统的方法技术方案

用于内燃机(2)的燃料系统(4)包括第一燃料箱(20)、第二燃料箱(22)、设置成与第一燃料箱(20)和第二燃料箱(22)连接的第一燃料管道(36)、设置成与第一燃料箱(20)连接的第二燃料管道(40)、主供给泵(26)和传送泵(28)。主供给泵(26)从第一燃料箱(20)经由第二燃料管道(40)供应燃料，传送泵(28)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。阀装置(32)布置在传送泵(28)的下游。阀装置(32)包括拱块(55；550)，其设置成从打开状态移向关闭状态，并由此引导燃料流越过第一燃料箱(20)。虽然存在潜在的功率减少，但该燃料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，并且实现用于连续操作的方法。这也确保配备有该燃料系统的内燃机(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以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冗余的其它类型的燃料泵，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纵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，由内燃机操纵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一种内燃机的燃料系统，在燃料系统的燃料泵中出现操作中断的情况下该系统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，使得在燃料系统的燃料泵中出现操作中断的情况下，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燃料系统，在燃料系统的任意燃料泵中出现操作中断的情况下，具有简单的、不庞大的冗余。另一个目的是实现具有冗余的燃料系统，其是坚固的，并且至少部分是被动的，即意味着不需要电源和/或来自控制装置的控制信号来实现其功能。这些目的由用于内燃机的燃料系统实现，该燃料系统包括第一燃料箱和第二燃料箱，布置成与第一燃料箱和第二燃料箱连接的第一燃料管道，和布置成与第一燃料箱和内燃机连接的第二燃料管道。燃料系统还包括主供给泵和传送泵，主供给泵设置成从第一燃料箱经由第二燃料管道供应燃料，传送泵设置成从第二燃料箱经由第一燃料管道向第一燃料箱供应燃料。第一电机设置成操纵主供给泵，第二电机设置成操纵传送泵。一阀装置布置在传送泵的下游，该阀装置具有与传送泵连接的入口侧和与主供给泵连接的出口侧。所述阀装置包括围绕着拱块的壳体，其在入口侧和出口侧之间具有内通道，燃料可以流过该内通道。拱块还包括与内通道和第一燃料通道相连的第一开孔、与内通道和第二燃料通道相连的第二开孔，其中第一燃料箱的燃料通过所述第一燃料通道被供应给主供给泵，第二燃料箱的燃料通过所述第二燃料通道被供应给第一燃料箱。在正常操作的情况下，阀装置的拱块设置成处于第一打开状态，其中第一和第二燃料通道与内通道连接。在主供给泵中出现操作中断的情况下，阀装置的拱块设置成处于第二关闭状态，其中第一和第二开孔相对于第一和第二燃料通道移动，第一和第二燃料通道关闭，因此燃料流绕过第一燃料箱。在传送泵中出现操作中断的情况下，一浮动件设置成关闭第一燃料通道，因此燃料在传送泵出现操作中断的情况下绕过第一燃料箱。同时，可以利用主供给泵或传送泵中的任一个从第二燃料箱供应燃料，这里就获得了用于燃料系统的简单的冗余。相似的目的也可以由一种如上所述控制用于内燃机的燃料系统的方法来实现。该方法的特征在于下列步骤：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)确保布置在传送泵下游的阀装置处于第一打开状态，允许传送泵经由阀的第二燃料管道与第一和第二燃料箱连接，并且允许主供给泵经由阀的第一燃料管道与第一燃料箱连接，c)通过由第二电机操纵传送泵来向第一燃料箱供应燃料，由此从第二燃料箱经由阀装置向第一燃料箱供应燃料，d)通过由第二电机操纵主供给泵，从第一燃料箱通过阀装置向内燃机供应燃料，-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)确保阀装置处于第二状态，其中阀装置中的第一和第二燃料管道关闭，以允许燃料流绕过第一燃料箱，g)引导燃料流越过主供给泵，由此传送泵与第二燃料管道直接连接，并且通过由第二电机操纵传送泵，从第二燃料箱经由第二燃料管道供应燃料，或-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)确保浮动件关闭第一燃料箱和阀装置之间的连通，以允许燃料流绕过第一燃料箱，并且允许主供给泵与第一燃料管道连接，j)引导燃料流越过传送泵，允许主供给泵直接连接第二燃料箱，通过由第一电机操纵主供给泵，从第二燃料箱经由第一燃料管道向第二燃料管道供给燃料。相似的目的也可以由带有这种燃料系统的内燃机和车辆实现。在下面详细的介绍中展示本专利技术的其他优点。附图说明下面，作为示例，参照所附的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用于燃料系统的连接图，以及图3示出了根据本专利技术的在正常操作的情况下燃料系统中阀装置的局部横截面示意图，图4示出了根据本专利技术的在主供给泵中出现操作中断的情况下，燃料系统中阀装置的局部横截面示意图，图5示出了根据本专利技术的在传送泵的操作中断的情况下，燃料系统中阀装置的局部横截面示意图，图6示出了在燃料系统中阀装置的另一实施例的局部横截面示意图，图7示出了根据本专利技术的方法的流程图。具体实施方式根据本专利技术，燃料系统因此包括阀装置，所述阀装置包含围绕着拱块的壳体。拱块设置在阀壳体内部，并且拱块可以在第一打开状态和第二关闭状态之间在壳体内移动。这一转移例如可以通过弹簧撞击来发生，因此阀装置是可机械控制的。通过在主供给泵和传送泵之间布置可机械控制的阀装置，借助燃料系统中的传送泵或主供给泵，便于从第二燃料箱直接供应燃料至内燃机，在燃料系统中允许具有冗余。通过将阀设置成与传送泵连接，从而传送泵经由本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于内燃机(2)的燃料系统(4)，所述燃料系统(4)包括第一燃料箱(20)、第二燃料箱(22)、设置成与第一燃料箱(20)和第二燃料箱(22)连接的第一燃料管道(36)、设置成与第一燃料箱(20)和内燃机(2)连接的第二燃料管道(40)、主供给泵(26)和传送泵(28)，其中主供给泵(26)设置成从第一燃料箱(20)经由第二燃料管道(40)供应燃料，并且其中传送泵(28)设置成从第二燃料箱(22)经由第一燃料管道(36)向第一燃料箱(20)供应燃料，其中第一电机(M1)设置成操纵主供给泵(26)，第二电机(M2)设置成操纵传送泵(28)，阀装置(32)设置在传送泵(28)的下游，该阀装置(32)具有与传送泵(28)连接的入口侧(34)和与主供给泵(26)连接的出口侧，其特征在于，所述阀装置(32；320)包括包围拱块(55；550)的壳体，所述拱块(55；550)具有：在入口侧(34；340)和出口侧(35；350)之间的内通道(33；330)，燃料能够流经该内通道；与内通道(33；330)和第一燃料通道(41)相连的第一开孔(37；370)，其中燃料从第一燃料箱(20)通过所述第一燃料通道(41)供给到主供给泵(26)；与内通道(33；330)和第二燃料通道(43)相连的第二开孔(39；390)，其中燃料从第二燃料箱(22)通过所述第二燃料通道(43)供给到第一燃料箱(20)，其中在正常操作的情况下，阀装置(32)的拱块(55；550)设置成处于第一打开状态，在该第一打开状态期间，第一和第二燃料通道(41，43)与内通道(33；330)连接，以及其中‑在主供给泵(26)中出现操作中断的情况下，阀装置(32)的拱块(55；550)设置成处于第二关闭状态，在该第二关闭状态期间，第一和第二开孔(37，39；370，390)相对于第一和第二燃料通道(41，43)移动，其中第一和第二燃料通道(41，43)关闭，或者‑其中，在传送泵(28)中出现操作中断的情况下，浮动件(51)设置成关闭第一燃料通道(41)；以使得燃料流绕过第一燃料箱(20)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.14 SE 1450562-21.用于内燃机(2)的燃料系统(4)，所述燃料系统(4)包括第一燃料箱(20)、第二燃料箱(22)、设置成与第一燃料箱(20)和第二燃料箱(22)连接的第一燃料管道(36)、设置成与第一燃料箱(20)和内燃机(2)连接的第二燃料管道(40)、主供给泵(26)和传送泵(28)，其中主供给泵(26)设置成从第一燃料箱(20)经由第二燃料管道(40)供应燃料，并且其中传送泵(28)设置成从第二燃料箱(22)经由第一燃料管道(36)向第一燃料箱(20)供应燃料，其中第一电机(M1)设置成操纵主供给泵(26)，第二电机(M2)设置成操纵传送泵(28)，阀装置(32)设置在传送泵(28)的下游，该阀装置(32)具有与传送泵(28)连接的入口侧(34)和与主供给泵(26)连接的出口侧，其特征在于，所述阀装置(32；320)包括包围拱块(55；550)的壳体，所述拱块(55；550)具有：在入口侧(34；340)和出口侧(35；350)之间的内通道(33；330)，燃料能够流经该内通道；与内通道(33；330)和第一燃料通道(41)相连的第一开孔(37；370)，其中燃料从第一燃料箱(20)通过所述第一燃料通道(41)供给到主供给泵(26)；与内通道(33；330)和第二燃料通道(43)相连的第二开孔(39；390)，其中燃料从第二燃料箱(22)通过所述第二燃料通道(43)供给到第一燃料箱(20)，其中在正常操作的情况下，阀装置(32)的拱块(55；550)设置成处于第一打开状态，在该第一打开状态期间，第一和第二燃料通道(41，43)与内通道(33；330)连接，以及其中-在主供给泵(26)中出现操作中断的情况下，阀装置(32)的拱块(55；550)设置成处于第二关闭状态，在该第二关闭状态期间，第一和第二开孔(37，39；370，390)相对于第一和第二燃料通道(41，43)移动，其中第一和第二燃料通道(41，43)关闭，或者-其中，在传送泵(28)中出现操作中断的情况下，浮动件(51)设置成关闭第一燃料通道(41)；以使得燃料流绕过第一燃料箱(20)。2.根据权利要求1所述的燃料系统(4)，其特征在于，包括第一旁路管道阀(62)的第一旁路管道(60)设置在主供给泵(26)中，以在主供给泵(26)中出现操作中断的情况下引导燃料流越过主供给泵(26)。3.根据权利要求1或2所述的燃料系统(4)，其特征在于，包括第二旁路管道阀(66)的第二旁路管道(64)设置在传送泵(28)中，以在传送泵(28)中出现操作中断的情况下引导燃料流越过传送泵(28)。4.根据前述任一权利要求所述的燃料系统(4)，其特征在于，所述阀装置(32；320)包括弹簧装置(31；310)，所述弹簧装置(31；310)设置成使拱块(55；550)从第一打开状态移向第二关闭状态，在第二关闭状态下，内通道(33；330)和第一、第二燃料通道(41，42)之间的连接关闭。5.根据权利要求4所述的燃料系统(4)，其特征在于，所述拱块(55)包括在入口侧面向燃料流的表面(55′)和在出口侧面向燃料流的表面(55〞)，其中在入口侧(34)的表面(55′)大于在出口侧(35)的表面(55〞)。6.根据权利要求4所述的燃料系统(4)，其特征在于，由阀壳体(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·凯尔斯特罗姆，
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