CN100414087C - 燃料系统、控制系统和对燃料系统发动注油用的方法 - Google Patents
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Abstract
尤其在一冷的温度下已暂时不工作一相当长时期的一较大发动机中,一燃料系统内的压力可能下降。在开始发动机起动之前,可操作地连接于发动机的燃料泵不能够使燃料系统内的燃料加压和/或循环。由此,要求用足以起动和维持发动机的燃料压力供应高压管道所要求的时间会被不合理地延迟。为了减少起动发动机中的延迟,本发明包括具有一发动注油规则系统的一电子控制组件。该发动注油规则系统在燃料系统处于一未发动注油状态时可操作地驱动一电动燃料泵。电子控制组件与可操作地检测燃料系统状态的至少一传感器连通。
Description
技术领域
本发明总地涉及燃料系统,更具体地涉及利用电子控制系统的对燃料系统发动注油(priming)的方法。
背景技术
在该领域已知当发动机停机和使其保持暂不用一段时期时,发动机的燃料系统内的燃料压力将下降。此外,当发动机暂时停用一相对较长时期或者在一冷天发动机处于停机热状态和被冷却至环境空气温度时,燃料将收缩造成在燃料系统内形成蒸汽和/或空气泡。并且,当为了保养目的排放燃料系统内的燃料时,必须调换该系统内的燃料。由此,为了再起动发动机,必须对燃料系统加燃料和必须升高燃料系统内的压力。
在许多燃料系统中,用一高压泵提高燃料系统内的压力。一燃料传送泵将燃料供应至高压泵,以及高压泵对燃料增压和将它传送到一公用轨道(rail)。在本领域已知为了有效地操作高压泵,必须以一阈值入口压力将燃料从燃料传送泵流入高压泵。一旦燃料进入高压泵,高压泵必须进一步将燃料压力提高到一出口阀打开压力,以便允许燃料从高压泵流到公用轨道。然后,高压泵能够对公用轨道注入燃料并将公用轨道的压力升高到注入压力。
通常,高压泵和燃料传送泵是可操作地连接于发动机。由此,一旦发动机开始起动,为使燃料传送泵将被供应到高压泵的燃料的压力提高到阈值入口压力,这需要时间。而且,一旦发动机开始起动,为了高压泵产生足够的压力打开高压泵的出口阀,这也需要时间。因为公共轨道的注油取决于高压泵的输出,该输出又取决于燃料传送泵的输出,所以高压泵和燃料传送泵增加了发动机起动时间。
过了许多年,工程师们开发了用于对一燃料系统发动注油和减少发动机起动时间的多种对策。其中一个对策是使用电动发动注油泵。例如揭示在1999年3月9日授予Rembold等人的美国专利5,878,718中的燃料系统,它包括电动燃料传送泵,它起到发动注油泵的作用。一旦发动机起动,Rembold泵被电驱动和开始对一机械高压泵和燃料公用轨道供应燃料。但是,压力传感器检测到燃料系统是处于未发动注油状态,将驱动一电子控制阀,以便增加燃料传送泵的传送。然后,燃料传送泵将起到发动注油泵的作用和将燃料通过一燃料连接管传送到公共轨道,该燃料连接管对高压泵旁路连接,公共轨道是可操作地连接于发动机。通过对高压泵旁路连接,能够将燃料传送到公用轨道,而不受高压泵的妨碍。当高压泵被完全驱动和将高压燃料供应到公用轨道时,电子控制阀返回到其通常的发动机工作位置,减少来自电动泵的传动。电动泵将起到燃料传送泵的作用和将燃料通过高压泵(而不是通过对高压泵旁路)传送到公共轨道。
虽然Rembold泵示出了用于减少发动机起动时间和对燃料系统发动注油一对策,但存在改进的余地。例如,在较大的发动机中,例如与发电机、船舶应用、火车头相连接使用的那些发动机中,使用电动燃料传送泵通常是效率低的和不实用的。发动机越大,燃料传送泵越大,从而操作燃料传送泵所要求的能量越多。通常,使用手工发动注油泵或手工驱动的发动注油泵。此外,对于带有特定用途的发动机,例如在紧急情况下与发电机一起使用的发动机,该系统应该能够在发动机起动之前对公用轨道发动注油,以便保证较快的发动机起动。例如,在主电源被中断的一医院内,与发电机相连接使用的发动机必须能够在一规定的短时间内能够起动工作和对发电机提供机械能,以便保持医院设备的工作和满足联邦规程。到发动机起动时才驱动的Rembold泵不能确保在一暂时停用的发动机内有一被发动注油的公用轨道。
本发明的宗旨是克服一个或多个上述问题。
发明内容
在本发明的一个方面中,一燃料系统包括电动的和与电子控制组件连通的一第一燃料泵。一第二燃料泵可操作地连接于一发动机。电子控制组件包括一发动注油规则系统(priming algorithm),该规则系统在燃料系统处于一未发动注油的状态时可操作地驱动第一燃料泵。
更具体地,本发明提供了一种燃料系统,包括:一电动的第一燃料泵;一可操作地连接于一发动机的第二燃料泵;在发动机处于一暂时停用状态时用于检测燃料系统的一未发动注油状态的装置,该装置包括至少一个传感器;以及在燃料系统处于一未发动注油状态并且发动机暂时停用时用于驱动第一燃料泵的装置。
在本发明的另一方面中,一控制系统包括与至少一传感器连通的一电子控制组件,该传感器可操作地检测燃料系统的一状态。电子控制组件包括当燃料系统的状态是未发动注油时可操作地驱动电动燃料泵的一发动注油规则系统。
更具体地,本发明提供了一种控制系统,包括:至少一个传感器,它可操作地检测一燃料系统的一状态;一电子控制组件,它与至少一个传感器连通并包括一具有一暂时停用的发动机方式的发动注油规则系统;以及在暂时停用的发动机方式的过程中,当燃料系统的状态是未发动注油时,发动注油规则系统可操作地驱动一电动燃料泵。
在本发明的又一方面中,通过首先确定一燃料系统是否处于一未发动注油状态再对该燃料系统发动注油。如果该燃料系统是处于一未发动注油状态,通过一电子控制组件驱动一电动泵。
更具体地,本发明提供了一种对一燃料系统发动注油用的方法,它包括下列步骤:当一发动机暂时停用时,确定燃料是否处于一未发动注油状态;以及如果燃料系统处于未发动注油状态,则在发动机暂时停用时驱动一电动燃料泵。
附图说明
图1是按照本发明的一燃料系统的示意原理图;以及
图2是按照本发明的一发动注油规则系统的一流程图。
具体实施方式
参阅图1,其中示出了按照本发明的一燃料系统10的一示意原理图。该燃料系统10通过一供应管道13和一返回管道14使燃料在一燃料箱12与一发动机11之间循环。在燃料供应管道13中有至少两个泵,较佳地三个泵。作为发动注油泵16的一第一燃料泵被供电和通过一泵联络线路23与一电控组件24连通。发动注油泵16位于供应通道13的一发动注油部分13c内。作为燃料传送泵17的一第二燃料泵通过包括齿轮和转轴的一机械连接机构可操作地连接于发动机11。虽然在燃料传送泵17的下游的一单独壳体内应该包括一压力调节器,但本发明示出了包括通过调节器返回管道18流体连接于燃料箱12的一传统型的一压力调节器的燃料传送泵17。该压力调节器调节来自燃料传送泵17的燃料传送和能够帮助从燃料中去除空气。
燃料传送泵17和发动注油泵16相互平行定位,使从燃料箱12抽出的燃料在通过一第一燃料过滤器15之后将通过燃料传送泵17或发动注油泵16。虽然燃料传送泵17和发动注油泵16较佳地共用从燃料箱12延伸的一段供应管道13,但是应该理解:各泵17和16能够通过带有燃料过滤器的它自己的供应管道流体连接于燃料箱12。在较佳实施例中,离开发动注油泵16的输出旁路燃料传送泵17的泵送部分;但是,它自身的流体连接位于燃料传送泵17的壳体内。还应该理解:发动注油部分13c能够与燃料传送泵17上游的供应管道13a相连,而不是通过燃料传送泵17的一部分。一第一阀27和一第二阀29阻止到达和离开发动注油泵16和燃料传动泵17的燃料反向流动。虽然阀27和29可以是各种型式,本发明示出了为传统单向阀的阀27和29。第一阀27位于发动注油部分13c内和阻止燃料反向流动进入供应管道13的发动注油部分13c。第二阀29位于燃料传送泵17的上游和阻止燃料反向流动通过供应管线的上游部分13a。
作为高压泵20的一第三燃料泵位于燃料传送泵17和发动注油泵16的下游。第三燃料泵20通过可包括齿轮和转轴的一传统机械连接机构可操作地连接于发动机11。高压泵20包括当高压泵20内的压力已达到一出口阀打开压力时允许燃料从高压泵20流出的一出口阀。高压泵20还包括一阈值入口压力(threshold inletpressure),在该阈值入口压力下泵20有效地工作。阈值入口压力是流入高压泵20的液体压力。一可充分过滤燃料的第二过滤器19位于燃料传送泵17和发动注油泵16下游和高压泵20上游的供应管道13中。虽然三个泵是较佳的,应该理解本发明还设想带有三个以上的泵或仅有两个燃料泵的一燃料系统。在带有两个泵的燃料系统中,适当地对一电动燃料传送泵装管道和控制,用于循环燃料到达高压泵20,以及用作为本发明的发动注油泵。
燃料系统10较佳地包括将供应管道13的一上游部分13a液体连通到供应管道13的一下游部分13b的一旁路管道21。因为上游部分13a和下游部分13b由高压泵20分开,所以流过旁路管道21的液体旁路于高压泵20。一单向阀22位于旁路管道21中。单向阀22较佳地被一弹簧偏压至闭合位置。但是,应该理解:阀22可以具有多种型式和有变化的复杂性。本领域的那些熟练人员还会理解:在一可替换的型式中,单向阀22和旁路管道21的作用能够结合在高压泵20内,使高压泵将在泵不工作和压力差对应于单向阀22的一等同压力时允许流动通过。燃料将从发动注油泵16或燃料传送泵17通过供应管道的上游部分13a流到旁路管道21。当从供应管道的上游部分13a流入旁路管道21的燃料压力大于供应管道的下游部分13b内的燃料压力和该弹簧的偏压时,单向阀22将打开和燃料能够流入下游部分13b。但是,当下游部分13b内的压力大于上游部分13a内的压力时,单向阀22将保持关闭。在高压泵20还没有开始产生输出流动时发动注油泵16和燃料传送泵17能够在旁路管道21内提供充分的压力,以打开阀22。应该理解:旁路管道21能够以任何传统方式,包括但不局限于具有一传统的T形接头和一安全阀的一连接盒连接于下游部分。
供应管道13的下游部分13b液体连通于公共轨道28。通过一蓄油器26将公用轨道内的燃料供应到多个燃料喷嘴。各燃料喷嘴25较佳地与将喷嘴25与压力峰值隔离的一蓄油器26液体连通。但是,应该理解:蓄油器26在该燃料系统中不是必要的。虽然将本发明示出为包括六个燃料喷嘴25和一个公用轨道28,应该理解:该燃料系统能够包括一个以上的公用轨道和包括任何数量的燃料喷嘴。燃料喷嘴25将燃料喷入发动机缸体内;没有被喷射的燃料通过返回管道14返回到燃料箱12,以通过燃料系统10再循环。如果需要,一空气起动器(未示出)附连于发动机11,用于在发动机11的起动期间将压缩空气泵送入发动机缸体。那些熟练人员将会还考虑电起动器。应该理解:一空气单向阀可以位于公用轨道28内或处于燃料系统9内的一高位位置,以便从燃料系统排空任何蒸汽和/或空气泡。还应理解:能够在发动注油期间通过多个燃料喷嘴25排出空气和/或蒸汽和将燃料送入发动机缸体,或返回到燃料箱。
较佳地,供应管道13的下游部分13b包括双壁管道。加压燃料在由一第一壁形成的一空间内流动。如果加压燃料通过第一壁泄漏,燃料能够在第一壁与第二壁之间流动。保持在第一壁内的燃料能够运行到燃料喷嘴25,以喷入发动机缸体内。但是,已泄漏入第一与第二壁之间的任何燃料将通过一泄漏管道45排出。位于泄漏管道45内的是一潮湿传感器38,该潮湿传感器较佳地通过联络线路39与电子控制组件24连通。如果潮湿传感器38检测到潮湿,它会将该情况传送到电子控制组件24并使该电子控制组件24将对操作者报警:有一高压管道泄漏。应该理解:为了检测在燃料系统9内的泄漏,潮湿传感器38也能够与燃料系统9内的其它高压区域,例如高压泵20相液体连通。应该理解:本发明考虑了没有双壁高压管道和一潮湿传感器的一燃料系统。
一控制系统46包括至少一个给燃料系统10定位的传感器,以便检测燃料系统10的状态。该系统可是分别通过上联络线路34、下联络线路35、发动机速度联络线路36和一空气起动器联络线路37与电子控制组件24连通的位于高压泵20上游的一压力传感器30、位于高压泵20下游的另一压力传感器31、一发动机速度传感器32和一空气起动器状态传感器33。因为压力传感器31位于高压泵20下游,所以压力传感器31检测燃料系统10的公用轨道28的高压部分内的压力。应该理解:传感器31能够附连于公用轨道28。因为压力传感器30位于高压泵20的上游,所以传感器30检测燃料系统10的低压部分内的压力。在本发明的最简单的型式中,控制系统47仅包括上游压力传感器30。但是,在本发明的一较先进的型式中,控制系统46能够包括除了在所示例子中的传感器30、31、32和33之外的诸燃料状态传感器。
参阅图2,其中示出了表示按照本发明的一发动注油规则系统40的一流程图。电子控制组件24包括在燃料系统10处于一未发动注油状态时可操作地驱动发动注油的一发动注油规律系统40。为了本发明的目的,当燃料系统压力低于用于高压泵20的有效工作所要的阈值入口压力时燃料系统10是处于一未发动注油状态。如果该压力低于阈值入口压力,空气和/或蒸汽泡能够被保持在燃料系统10内。但是,如果该压力高于阈值入口压力,那么燃料系统10处于发动注油状态,通常,燃料系统10将也是没有空气和/或蒸汽泡的。
发动注油规则系统40较佳地包括一发动机驱动方式40a和一暂时停用的发动机方式40b,不过它不需要包括暂时停用的发动机方式40b。当发动注油规则系统40处于发动机驱动方式40a时,一旦开始发动机起动11a就启动了发动注油规则系统40a。当发动注油规则系统40处于暂时停用的发动机方式40b时,一旦发动机停止就启动注油规则系统40b。由此,启动注油规则系统40将首先确定发动机起动是否已开始。如果发动机起动已开始,发动机的曲轴转动47将较佳地开始。但是,应该理解:本发明考虑了其中发动机曲轴转动延迟直至发动注油泵16已完成它的工作之后的系统。当发动机11起动时,压力传感器30将检测高压泵20上游的压力,并将这结果传送于电子控制组件24。发动注油规则40a至少局部地通过将检测到的上游压力30a与一预定的上游压力30b比较,以确定是否燃料10处于未发动注油状态。在一较先进的型式中,本发明考虑检测其它状态,例如下游压力,以确定燃料系统10是否处于未发动注油状态。预定的上游压力30b与高压泵20的阈值入口压力相关。本领域的那些熟练人员会理解:预定的上游压力30b可以取决于包括在燃料系统10内的高压泵20的尺寸和类型而变化。如果检测到的上游压力30a小于预定压力30b,燃料系统10已降到不足以使高压泵20有效工作的一压力。从而,燃料10是处于未发动注油状态,以及将会驱动发动注油泵16(16a)。如果检测到的压力30a大于预定压力30b,燃料系统10是一发动注油状态,此时,为了起动发动机11发动机起动时间将是合理的。
如果发动注油泵16已经被驱动,发动注油规则系统将继续检测燃料系统状态,以便确定燃料系统10到达发动注油状态的时间。发动注油规则系统40a将再次将检测到的上游压力30a与预定的上游压力30b作比较。此外,发动注油规则系统40a将检测到的下游压力31a与预定下游压力31b作比较。预定的下游压力31b还能够是为了发动注油泵16有效地工作所要求的阈值入口压力。如果上游压力30和下游压力31a中的至少一个相应地大于预定的上游或下游压力30b和31b,发动注油规则系统40a将停止发动注油泵16(16b)。但是,发动注油规则系统40a还将较佳地通过发动机速度传感器32检测发动机速度和通过空气起动器传感器33检测空气起动器状态。发动注油规则系统40a将检测到的发动机速度32a和空气起动器状态33a分别与预定的发动机速度32b和空气起动器状态33b作比较。预定的发动机速度32b是充分地对燃料传送泵17传送动力从而以阈值入口压力产生输出的发动机11的速度。空气起动器的预定状态是被驱动的状态。如果被检测的发动机速度32a大于预定的发动机速度,将停止发动注油泵16工作。类似地,如果被检测的空气起动器状态33a不同于预定的空气起动器状态33b,将停止发动注油泵16(16b)工作。由此,当被检测到的上游压力30a、被检测到的下游压力31a以及被检测到的发动机速度32a中的至少一个相应地大于预定的上游压力30b、预定的下游压力31b以及预定的发动机速度32b或者被检测到的空气起动器状态33a不同于预定的空气起动器状态33b时,燃料系统10则处于发动注油状态。
如果被检测到的压力30a和31a以及被检测到的发动机速度32a小于预定的压力30b和31b以及预定的发动机速度32b,以及空气起动器状态33a不同于预定的空气起动器状态33b,那么燃料系统10则仍处于未发动注油状态,以及发动注油泵16将保持工作。发动注油规则系统40a将继续将被检测到的燃料系统状态与预定的燃料系统状态作比较,直至它确定了燃料系统10是处于发动注油状态。应该理解:为了确定燃料系统10是否处于发动注油状态,本发明考虑检测和比较除了以上所列的状态之外的燃料系统状态。另外,在本发明的一较简单的型式中,能够检测仅仅上游压力、下游压力、发动机速度和空气起动器状态中的一个,用于确定燃料系统是否处于未发动注油状态。
当发动注油规则系统40检测发动机11已被停止时,发动注油规则系统40的暂时停用的发动机方式40b将开始监测发动机11仍然不工作的时间。在发动机停机后的一预定时间间隔44之后,发动注油规则系统40可操作地确定是否燃料系统10处于未发动注油状态。预定时间间隔44的长短可以是一设计选择,这时间长短较佳地是不大于关于燃料系统10落在未发动注油状态所要的时间长短。
发动注油规则系统40b通过将检测到的上游压力30a与预定的上游压力30b作比较以确定燃料系统10是否处于发动注油状态。如果检测到的压力30a大于预定压力30b,发动注油规则系统40b将确定燃料系统是处于发动注油状态,以及发动注油泵16将保持不动。但是,如果检测到的压力30a小于预定压力30b,发动注油规则系统40b将使发动注油泵16工作(16a)。应该理解:本发明考虑对另外的燃料系统状态例如下游压力进行检测和比较,用于确定是否燃料处于未发动注油状态。压力传感器30将继续检测上游压力30a,以及将这结果传输至电子控制单元24。此外,在发动注油泵被驱动之后,下游压力传感器31还将检测下游压力31a并将它与预定下游压力31b作比较。当检测到的压力30a和31a中的至少一个超过预定的压力30b和31b,燃料系统10则处于发动注油状态,就将使泵16停止(16b)工作。经过下一个预定的时间间隔44,传感器30和31将再次检测供应管道31内的压力,以及该过程将自身重复。再一次说明,燃料状态传感器能够包括另外的状态传感器或仅仅一个压力传感器30a或30b。但是,因为在暂时停用的发动机方式中发动机11仍旧停止,所以为了确定燃料系统10是否处于发动注油状态将不检测发动机速度和空气起动器状态。
工业应用
参阅图1和2,将讨论本发明在一内燃发动机上的应用。虽然本发明总地可应用于一内燃发动机,但是本发明发现了结合较大发动机,包括但不局限于与发电机、火车头和船舶一起使用的发动机的具体应用。
当发动机开始起动时,发动机曲轴将开始转动(47),以及发动注油规则系统40的发动机驱动方式40a将被起动。但是,应该理解:如果需要,发动机起动可以被延迟至在完成发动注油泵16的工作之后。上游传感器30检测上游部分13a内的压力,以及将这检测结果通过上游传感器联络线路34传输至电子控制单元24。发动注油规则系统40将至少部分地通过将检测到的上游压力30a与预定的上游压力30b作比较,以确定燃料系统是否处于未发动注油状态。该预定的上游压力30b对应于高压泵20的阈值入口压力。因为在本领域中已知:如果检测到的下游压力31a下降至阈值入口压力之下,那么上游压力30a更可能下降在阈值入口压力之下,所以本发明考虑检测供应管道13的上游和下游部分13a和13b,以便提供对燃料系统10的状态的再确认。在所示的例子中,如果检测到的上游压力30a大于预定的上游压力30b,那么燃料系统10处于发动注油状态。
如果电子控制组件34确定燃料系统10处于发动注油状态,将不驱动发动注油泵16。因为上游压力30a大于高压泵20的阈值入口压力,所以高压泵20能够开始有效的工作,从而缩短了为高压泵20提高压力至出口阀打开压力和产生输出所需要的时间。一旦高压泵20产生输出,则能够将公用轨道28的压力提高到喷注压力强度,发动机就能够被起动48。
但是,如果检测到的上游压力30a小于预定的上游压力30b,那么燃料系统10处于未发动注油状态,虽然存在关于燃料系统10处于未发动注油状态的各种原因,但是通常在发动机起动之前的发动机11不工作的时间越长,燃料系统的温度就越低,越有可能会使燃料系统10进入一未发动注油状态。当燃料系统10处于未发动注油状态时,发动注油规则系统40较佳地通过泵联络线路23驱动发动注油泵16。但是,应该理解:如果燃料系统10仅包括两个燃料泵,那么发动注油规则系统40将驱动一电动燃料传送泵。
发动注油泵16将开始泵送来自燃料箱12的燃料和通过第一燃料过滤器15和第二燃料过滤器19。在所示的例子中,发动机起动47与发动注油泵16的工作同时发生。但是,虽然同时使发动注油泵16工作和起动发动机11可以通过发动注油泵16和燃料传动泵17输出对燃料系统10提供增加的燃料流量,但是它也要求同时对发动机起动47和发动注油泵16提供相当大的能量。燃料的一部分将流过围绕高压泵20的旁路管道21,以及另一部分将流过供应管道13的上游部分13a到达高压泵20。可以还没有对高压泵20提供充分的能量以产生出口阀打开压力(outletvalve opening pressure)以便产生输出。这样,流过旁路管道21的燃料将克服下游部分13b内的压力足以打开单向阀22,以及发动注油泵16将通过对公用轨道28供应燃料对公用轨道28发动注油。这样,发动注油泵16能够将燃料供应到公用轨道28,以便排空蒸汽和/或空气泡,同时还将燃料系统10的压力升高至高压泵20的有效工作所要求的阈值入口压力。除了通过旁路管道25围绕高压泵20旁路送燃料的一可供选用的方案之外,可以降低泵出口阀的阀打开口压力,从而由发动注油泵16和/或燃料传送泵17产生的压力足以打开泵出口阀。这样,在高压泵20开始工作之前,发动注油泵16能够通过高压泵20对公用轨道28供应燃料。本领域的那些熟练人员会理解能够相互结合使用或单独地使用旁路管道25和降低泵出口阀打开压力。如果一起使用,燃料能够同时流过旁路管道21和高压泵。当高压泵20开始产生超过预定下游压力31a的输出时,单向阀22会关闭。上游压力传感器30、下游压力传感器31、发动机速度传感器32和空气起动器状态传感器33将检测它们各自的状态。当检测到的上游压力30a、检测到的下游压力31a以及检测到的发动机速度32a中的至少一个相应地大于预定的上游压力30b、预定的下游压力31b以及预定的发动机速度,或者检测到的空气起动器状态不同于预定的空气起动器状态33b时,电子控制组件24将确定燃料系统10是处于发动注油状态。由此,供应管道13的上游部分13a内的燃料压力超过高压泵20的阈值入口压力。发动注油规则系统40将使发动注油泵16停止(16b)。
因为在上游部分13a内的压力超过阈值入口压力,所以高压泵能够较快地升高高压泵20内的压力。一旦该压力达到出口阀打开压力,出口阀将打开,以及高压泵20将增压燃料供应至公用轨道28。因为公用轨道28已经处于阈值入口压力之上,可以易于排放保持在公用轨道28内的任何蒸汽和/或空气泡,从而缩短关于高压泵20提高公用轨道28的压力到达喷注压力的时间。一旦处于喷注压力,发动能够开始48。从而,因为公用轨道28可以注满燃料,同时燃料系统10被升高至阈值入口压力,所以缩短了发动机起动时间。
较佳地,发动注油规则系统40还包括暂时不工作的发动机方式40b。在发动机11停止时起动暂时不工作的发动机方式40b。当发动机11不工作时,发动注油规则系统40将开始监测发动机11保持停止的时间。依据预定的时间间隔44,该时间间隔内燃料系统10内的压力能够落在未发动注油状态内,压力传感器30将检测上游压力30a,以及将这检测结果通过联络线路34传输到电子控制组件24。发动注油规则系统40将检测到的压力30a与预定的上流压力30b作比较。如果检测到的压力大于预定的压力30b,燃料系统10则处于发动注油状态,以及发动注油规则系统40将不驱动发动注油泵16。由此,燃料系统10能够起动发动机11,而不要首先将燃料系统压力提高到阈值入口阀压力和用燃料灌注公用轨道28。在另一个预定的时间间隔44之后,发动注油规则系统40将再次将检测到的压力30a与预定压力30b作比较。应该理解:在诸比较之间的预定时间间隔44随着发动机11保持时间的增加而缩短。此外,应该理解:本发明考虑发动注油规则系统40可以基于被检测到的环境温度调节预定的时间间隔的长短。发动机11保持停止的时间越长和环境温度越低,燃料系统10处于未发动注油状态的可能性越大。
但是,如果检测到的压力30a小于预定的压力30b,发动注油规则系统40将驱动发动注油泵16,该泵将从燃料箱12抽取燃料和将燃料供应到旁路管道21。旁路管道21内的燃料能打开阀22和通过下游部分13流到公用轨道28。将燃料传送到公用轨道28,以便开始对公用轨道28发动注油。由此,当发动机11被驱动(11a)时,燃料系统11将处于发动注油状态。在发动注油泵16被驱动之后,发动注油规则系统40将继续将检测到的压力30a和31a分别与预定压力30b的31b作比较。当检测到的压力30a和31a中的至少一个大于预定压力30b和31b时,发动注油规则系统40将停止发动注油泵16。依据下一个预定的时间间隔44,发动注油规则系统40将再次检测上游压力30a和将它与预定上游压力30b作比较。这个过程将继续反复,直到开始发动机起动。
由于本发明在燃料系统10处于未发动注油状态时通过检测它缩短了发动机起动时间,以及通过驱动一电动的发动注油泵16缩短了燃料系统10达到发动注油状态所花费的时间,所以本发明是优越的。在本发明的较佳实施例中,在发动机起动之前或与其同时,发动注油泵16能够将燃料系统10的压力提高到阈值入口压力,以及在未发动注油状态下,当高压泵20还没有产生输出时将燃料供应到公用轨道28。这样,不会由于燃料传送泵17而延迟高压泵20的有效工作,以及不会由于高压泵20而延迟用燃料灌注公用轨道28。由此,在使用机械驱动的燃料传送泵17时能够缩短发动机起动时间。
另外,通常认为对于较大的发动机,机械驱动的泵,例如燃料传送泵17和高压泵20,较电动泵更有效和更可靠。因为机械驱动的泵直接利用由发动机11已产生的能量,所以它们的效率更高。尤其是,在较大的发动机,例如与发电机、船舶和火车头一起使用的发动机中,燃料传送泵17必须具有较大的功率,用于通过大的燃料系统循环燃料。因此,在这些发动机中所使用的一电动燃料传送泵尤其可能是效率低的和花钱多的。
此外,因为围绕燃料传送泵20的发动注油方法是电子控制的,所以本发明是优越的。这样,即使在发动机11是停止时也能够监测燃料系统10的状态,用于保证发动机11能够起动,而没有不合理的延迟。除了发动机起动时间的延迟是一麻烦事之外,在紧急状态下不合理的较长的发动机起动时间也可能是有害的。例如,用在一发电机中的发动机可能保持长时期的停机。但是,如果主动力源发生故障,发电机可以具有恢复电源的对时间的一限制,而不有害地影响使用电源的人们。本发明能够对于这一紧急情况保证对燃料系统发动注油。
应该理解以上叙述仅仅是用于说明的目的,决不是用于限制本发明的范围。因此,本领域的那些熟悉的人们会理解通过研究附图、揭示内容和所附权利要求书能够获得本发明的其它方面、目的和优点。
Claims (11)
1. 一种燃料系统,包括:
一电动的第一燃料泵;
一可操作地连接于一发动机的第二燃料泵;
在发动机处于一暂时停用状态时用于检测燃料系统的一未发动注油状态的装置,该装置包括至少一个传感器;以及
在燃料系统处于一未发动注油状态并且发动机暂时停用时用于驱动第一燃料泵的装置。
2. 如权利要求1的燃料系统,其特征在于:用于驱动第一燃料泵的装置包括一电子控制组件,该组件包括一具有一暂时停用的发动机方式的发动注油规则系统,并与第一燃料泵控制连通。
3. 如权利要求2的燃料系统,其特征在于:在燃料系统处于发动注油状态并且发动机保持暂时停用时,该发动注油规则系统可操作地停止第一燃料泵工作。
4. 如权利要求2的燃料系统,其特征在于:一第三泵位于第二泵的上游,并可操作地连接于发动机。
5. 如权利要求4的燃料系统,其特征在于:第一燃料泵是一发动注油泵,第二燃料泵是一高压泵,第三燃料泵是一燃料传送泵;
在燃料系统处于未发动注油状态时,发动注油泵通过一旁路管道和高压泵中的至少一个与一公共轨道液体连通,在燃料系统处于一发动注油状态时,燃料传送泵通过高压泵与公用轨道液体连通;
发动注油规则系统包括一发动机驱动方式;以及
电子控制组件与高压泵上游的一压力传感器连通。
6. 一种控制系统包括:
至少一个传感器,它可操作地检测一燃料系统的一状态;
一电子控制组件,它与至少一个传感器连通并包括一具有一暂时停用的发动机方式的发动注油规则系统;以及
在暂时停用的发动机方式的过程中,当燃料系统的状态是未发动注油时,发动注油规则系统可操作地驱动一电动燃料泵。
7. 如权利要求6的控制系统,其特征在于:在暂时停用的发动机方式的过程中,当燃料系统处于一发动注油状态时,发动注油规则系统可操作地停止电动燃料泵工作;以及
发动注油规则系统还包括一发动机驱动方式。
8. 一种对一燃料系统发动注油用的方法,它包括下列步骤:
当一发动机暂时停用时,确定燃料系统是否处于一未发动注油状态;以及
如果燃料系统处于未发动注油状态,则在发动机暂时停用时驱动一电动燃料泵。
9. 如权利要求8的方法,其特征在于:包括这样一个步骤:当燃料系统处于一未发动注油状态时,至少部分地通过对可操作地连接于一发动机的一第二泵旁路而循环燃料。
10. 如权利要求8的方法,其特征在于:包括这样一个步骤:如果燃料系统处于一发动注油状态,停止电动燃料泵的工作。
11. 如权利要求9的方法,其特征在于:包括这样一个步骤:至少部分地通过检测高压泵上游的压力、高压泵下游的压力、发动机速度和空气起动器状态中的至少一个确定燃料系统是否处于发动注油状态。
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