CN103370526A - 可变流量燃料传输泵系统和方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种控制供应系统中的燃料流量的燃料供应系统和方法,其包括可变流量,即速度,电气燃料传输泵和控制系统,适于基于引擎的燃料需求可变地控制传输泵。系统通过提供具有基于根据引擎运行状况确定的引擎燃料供应需求的前向输送速度/流量命令的传输泵来提供改进的转变响应。基于不必由高压泵和喷射器实现的燃料需求来控制传输泵。因此,本系统与控制高压泵和喷射器基本上同时地控制EFTP以优化整个系统中的燃料流量,确保了最低要求的燃料流量通过第二燃料过滤系统,因此最大化了稳定状态燃料过滤效率,并且最小化了对于过滤效率的激增影响。
Description
技术领域
本公开涉及一种用于内燃机的燃料系统,并且具体地,涉及控制通过燃料系统的燃料流量。
附图说明
图1是根据示例性实施方式的燃料系统的示意图;
图2是根据第二示例性实施方式的另一燃料系统的示意图;
图3是在图1和图2的燃料系统中使用的控制系统的更详细示意图;
图4是示出用于位于传输泵的下游的过滤器的过滤器负荷感测系统的示意图;
图5是示出用于位于传输泵的上游的过滤器的过滤器负荷感测系统的示意图;以及
图6是包括双可变流量电气燃料传输泵的根据第三示例性实施方式的另一燃料系统的示意图。
具体实施方式
申请人已经认识到,通过将流过燃料过滤系统的燃料的量与引擎获得想要的动力所使用或需要的燃料(例如,喷射或燃烧的燃料)的量匹配地更密切,能够提供具有更多优点的系统和方法。一个重要的优点在于,燃料过滤介质更容易地从流量流中永久地移除颗粒和水滴(例如,改进过滤效率)。增强的燃料过滤性能已经被证实是针对过早磨损和腐蚀(其导致接下来的故障)保护燃料喷射系统的关键措施。随着喷射压力随时间而增加,如近来所预测的,为了满足更严格的排放和燃料消耗目标,包括较高压力的共轨燃料系统的燃料系统将变得对于由通过过滤系统到达高压力燃料系统的非常小而硬的颗粒引起的磨损更加敏感。将需要改进过滤器寿命期间(例如,甚至在寿命终了时)的过滤性能以获得引擎提供商和操作者所要求的燃料系统可靠性和耐久性目标。
根据过滤介质的使用,随着燃料过滤器随着时间收集碎屑,其性能变差(已知为效率劣化)。该现象对于非常小的颗粒来说是非常普遍的。值得注意的是,尺寸上小于2微米的颗粒会对于高压力共轨喷射系统硬件引起显著的破坏。申请人现在已经认识到,过滤器保持其捕获的碎屑的能力是燃料流速和通过过滤系统的燃料流速变化的速率(已知为流涌)的直接函数。随着每单位介质面积的燃料流率和流涌水平的减小,介质保持其曾经捕获的颗粒的能力大大地改进。
根据本公开的实施方式公开了最小化通过燃料过滤系统的流率和流涌效果以便于最大化在过滤器的使用期间的过滤效率。申请人的测试数据已经重复地示出了,非常小的颗粒的过滤不必发生为所谓的“筛选”。当流体被过滤并且进入的颗粒被捕获在过滤介质内的小于颗粒本身的“孔”(或气孔)中时发生“筛选”。虽然对于燃料过滤结构来说发生了筛选,但是当颗粒尺寸极小时,通常没有高效地发生筛选。为了高效地筛选来自流量流的小颗粒,介质将需要过分地“开密孔”,其通常由于过滤结构封堵(例如,过早堵塞)而导致非常差的寿命,这对于引擎用户来说是不可接受的。对于小颗粒,过滤介质通过使颗粒吸附到介质纤维的边缘(或壁)来从流量流移除颗粒中的很大一部分。这已知为“拦截”。因此,介质中的“大”孔(注意的是,所有介质都在给定的介质包内具有“大”和“小”孔的分布)变为与孔的周围的颗粒对齐。这些小的颗粒以相对较弱的力附着到纤维,并且当介质上的流动状况改变(例如,流涌)时或者当稳定状态流速“很高”时,颗粒易于从纤维脱离并且流到介质的下游。通过增加更多介质或者减少流率来减少系统的表面速度(流率/介质面积),从物理上解决了过滤问题,并且允许燃料过滤介质更好地将颗粒保持在其孔结构内。然而,这些解决问题的尝试通常在成本上或者封装方面是不经济的并且/或者无法在实际中与受限于引擎速度的机械驱动燃料传输泵和电气非可变流量燃料传输泵一起使用。
传统的将燃料从箱传输到高压泵的系统使用在引擎的齿轮链之外(例如,通常在高压泵的后面之外)驱动的机械驱动(容积式)泵。如果在引擎的齿轮链之外直接或间接驱动燃料传输泵,则泵的操作受限于引擎的速度。由于泵的大小被调整为以低速提供足够的燃料流量以对高压泵施加足够的压力以启动引擎,然后传输泵以高速提供更多的所要求的流量以给引擎提供燃料。多余的燃料(通常大于总流量的~60+%)在系统内再循环,通常将再循环的燃料插入到燃料传输泵的入口处。对于这种类型的机械驱动的燃料传输泵系统,全泵流量通过第二级过滤结构。注意的是,第一级过滤器通常设置在传输泵的上游,而第二级过滤器位于传输泵的下游但是位于高压泵的上游。这种通过第二级过滤器的额外的燃料流使得介质更加难以保持曾经捕获的颗粒,特别是通过拦截从流量流移除的那些颗粒。
根据本公开的系统和方法的实施方式通过将流过过滤器的燃料减少到所要求的量(如果需要,可以提供任何额外的流用于进行冷却)以满足包括所喷射的燃料量的燃料喷射泵需求来增强了过滤性能和寿命,并且减少了引擎系统磨损。这里公开的系统和方法允许系统中的可变流量,减少了流过燃料过滤器的燃料的表面速度,使得燃料过滤寿命最大化,并且减少由于过量的燃料流导致的磨损。该系统和方法还在电子控制模块中使用了算法以命令来自可变流量电气燃料传输泵的适当量的燃料,以适当地匹配引擎的燃料需求,即,将喷射的或者由引擎所使用的燃料的量,并且因此,匹配将由高压燃料喷射泵泵送的燃料的量(即,燃料流率),如从电子控制模块或装置(ECM)所命令的那样。
如图1中所示,本公开的系统10和方法的示例性实施方式包括可变流量(或速度)电气燃料传输泵(EFTP)12,其沿着燃料提供线路14放置以将燃料从燃料箱16经由至少一级燃料过滤结构(即,过滤器组件18)泵送到高压泵20。EFTP12包括泵控制器24,其适于接收各种信号并且控制EFTP12的操作以改变传递到高压泵20的燃料的流量。电子控制单元或模块(ECM)22监视诸如引擎负荷、油门位置等等的引擎运行状况,监视引擎燃料需求并且基于引擎燃料需求生成前向输送速度/流量命令信号30。前向输送命令信号30被发送给泵控制器24。而且,压力传感器26设置在EFTP12的下游并且位于高压泵20的上游,优选地位于过滤器组件18的出口处,以检测EFTP12的供应压力。供应反馈压力信号28由压力传感器26生成并且由泵控制器24接收。泵控制器24然后使用前向输送速度/流量命令信号30和供应反馈压力信号28以可变地控制来自EFTP12的流量以基本上匹配引擎的燃料需求。
在示例性实施方式中,EFTP12可以是可变速度泵,其包括例如电气控制可变速度电机,可以通过改变提供到电机的电流来控制其电机速度。本公开的系统和方法可以使用其它类型的可变流量控制,只要该控制可以基于引擎的燃料需求。因此,能够独立于引擎速度可变地控制EFTP12以在引擎操作期间基于引擎的燃料需求并且独立于引擎速度选择性地改变来自EFTP的燃料流率。
图2示出了与图1的实施方式类似的另一示例性实施方式,其中,用相同的附图标记表示相同或类似的组件。然而,系统100包括第一级过滤器组件102和第二级燃料组件104。图2还示出了与EFTP12的控制和代表通常的引擎中的多个燃料喷射器的燃料喷射器106的使用的进一步的细节。高压传感器110安装在高压泵20的出口处(例如,安装在高压共轨上)以检测高压并且将高压信号112提供到ECM22。由ECM22监视测量实际压力的高压信号112。系统100要求高压泵20将燃料以对应于给定的引擎运行状况(例如,节流阀位置、引擎负荷等等)的特定高压提供到喷射器106或者高压共轨。ECM22确定给定时间时的引擎状况并且然后使用例如查找表和/或适当的算法来确定将由高压泵20和喷射器106提供的引擎的对应的燃料需求。ECM22然后基于实际的高压信号112和所确定的引擎燃料需求确定用于控制EFTP12的速度的适当的当前值,并且生成前向输送速度/流量命令信号30并且将其发送给EFTP12。在该前向输送闭环模式中,高压信号112和前向输送速度/流量命令信号30由EFTP控制器24使用以可变地控制EFTP12的速度以改变燃料流量以提供(即,匹配)高压泵20实现想要的高压值所要求的流量而没有提供额外的流量(除了也许存在较小的再循环流量,如下面所讨论的)。以该方式,来自EFTP12的传输燃料流量被仅限于满足引擎的燃料需求所需的量而没有提供多余的燃料流量,从而使得通过过滤器组件的燃料流量最优。压力信号114可以被从压力传感器26馈送到ECM12用于诊断使用。系统可以在其它模式中操作,如下面相对于图3所描述的。
再循环线路108可以在一端连接到高压泵20下游的主燃料供应线路14并且在另一端连接到可变速度EFTP12的上游的供应线路14。一个或更多再循环线路允许例如在过滤器改变之后或者在初始使用可疑的未知的或者差的质量的燃料时进行燃料系统预清洁。例如,再循环线路中的阀门116可以用于控制再循环流量。运行循环的EFTP12将燃料在一定时间段内再循环通过过滤结构以使得燃料通过过滤器多次以进行额外的清洁。该方法和系统允许操作者将燃料清洁到想要的水平而没有增加额外的预过滤。该方法可以防止启动污染高峰和过早的喷射器和泵磨损。
应注意的是,虽然一定水平的燃料再循环回到EFTP12的入口以提供冷却EFTP12、去除燃料系统的气泡(与机械泵类似,但是利用了更少的流量),或者提供燃料清洁能力所要求的流量,但是在其它实施方式中可以不提供回到泵的入口的再循环。替选地或者额外地,可以提供在一端(例如,第二级过滤器组件104的下游)连接并且在另一端连接到低压排泄口的较小的低流量排气线路以从系统排出空气。
图3示出了用于控制EFTP12的控制系统和方法的示例性实施方式的额外的细节。ECM22包括引擎控制器模块200,其适于监视或接收引擎运行状况(例如,操作者节流阀命令、引擎负荷等等),并且生成喷射燃料供应命令和喷射压力命令。ECM22还包括燃料系统管理器&驱动器模块202,其从引擎控制器模块200接收喷射燃料供应命令和喷射压力命令(基于操作者节流阀命令、引擎负荷等等)。燃料系统管理器和驱动器202还接收了提供实际燃料轨压力数据的反馈压力信号112。燃料系统管理器&驱动器模块202使用这些输入(喷射燃料供应和喷射压力命令以及反馈压力信号112),并且然后生成喷射控制信号204并且将其发送到喷射器106,并且生成轨压力控制信号206并且将其发送到高压燃料泵20,以控制燃料轨压力和燃料喷射事件。喷射控制信号204通过例如控制安装在各喷射器上的致动器和阀门来控制各喷射器106以控制喷射的燃料的量。轨压力控制信号206用于控制由高压泵传递的高压燃料的量,从而控制一个或多个高压储液器(即,共轨210)中的燃料压力,将燃料提供到喷射器。因此,例如,要求将更多燃料喷射到引擎燃烧室中的引擎的负荷的增加会要求喷射燃料需求和控制信号的调整/改变,以使得喷射更多燃料,并且要求喷射压力命令和压力控制信号的调整或改变以使得高压泵20增加高压泵流率。该控制环使用ECM闭合点火的环路,并且在没有供应压力传感器的情况下允许更好的闭环控制。
如图3中所示,还提供了EFTP控制系统和方法,其包括“前向输送”控制,其包括操作模式命令信号208和前向输送速度/流量命令信号30。燃料系统管理器&驱动器模块202基于喷射压力命令或轨压力控制信号的改变和/或喷射燃料供应命令或喷射控制信号的改变改变前向输送速度/流量命令30。燃料系统管理器&驱动器模块202设置操作模式命令208以指示EFTP控制器24运行在至少两个操作模式中的一个下。如前面的实施方式中所提及的,内环将供应压力反馈信号28从下游压力传感器26提供给EFTP12本身上的EFTP控制器24。关于操作模式,在一个示例性实施方式中,例如,EFTP控制器24可以运行在三个模式之一中:1)供应压力闭环模式,其仅基于供应压力反馈信号28保持恒定压力,而没有使用前向输送速度/流量命令信号30;2)前向输送闭环模块,其基于供应压力反馈信号28和前向输送速度/流量命令信号30以改进转变响应;以及3)前向输送开环模式,其仅基于前向输送速度/流量命令信号30而没有使用供应压力反馈信号28(用于启动新的燃料过滤器)。在替选实施方式中,可以仅提供两个模式,例如,仅提供上述前向输送闭环模式和前向输送开环模式。在另一示例性实施方式中,前向输送控制不包括模式控制,而是仅包括前向输送速度/流量命令信号30,并且只有前向输送闭环模式可用于基于供应压力反馈信号28和前向输送速度/流量命令信号30来使用,从而控制EFTP12以在引擎操作期间保持改进转变响应,并且没有提供其它模式。另外,EFTP12能够将诊断信号提供回燃料系统管理器&驱动器202。ECM能够然后采取适当的措施,例如,警告操作者,对引擎进行减额等等。
该系统的优点包括改进了转变响应,这是因为ECM为EFTP提供了基于喷射燃料供应和压力命令的前向输送速度/流量命令,而该喷射燃料供应和压力命令基于引擎负荷并且因此,燃料供应命令不必由高压泵和喷射器来实现。因此,该系统基本上与控制高压泵和喷射器同时地控制EFTP,从而优化了整个系统内的燃料流。即,喷射燃料供应和压力命令/信号是用于将目标设置为想要的目标燃料喷射量和想要的目标轨压力(这两者都不是必须实现的)的命令。通过基于用于燃料压力/喷射(或者燃料消耗,即燃料需求)的目标值控制EFTP12,本系统和方法允许EFTP控制器使用表示引擎的目前或将来的燃料需求的燃料需求值,从而EFTP改变高压泵的上游低压流率,以仅供应高压泵所要求的燃料以达到目标高压值。即,以下述方式来控制EFTP:与来自高压泵20的高压流率成正比地改变低压供应流率,从而高压流率的所要求的增加也导致来自EFTP12的低压流率的大约同时成比例地增加,并且类似地,高压流率的所要求的减小导致低压流率的大约同时成比例地减小。在示例性实施方式中,基于引擎燃料需求控制来自EFTP12的低压流率,以密切地近似或匹配高压燃料流率(包括如这里讨论的任何小的额外的再循环流量)。如这里所讨论的,引擎的燃料需求表示高压泵20所要求的实现所命令的轨压力的燃料的流率和/或引擎所消耗的(例如,喷射的)流率。如这里所讨论的,各种引擎和燃料系统命令、控制信号和/或表示引擎燃料需求的目标值中的一个或多个可以用作燃料需求参数,或者用作用于确定改变或调整低压燃料流率的EFTP12的控制的基础。该系统和方法还增强了在没有启动引擎的情况下启动燃料过滤器的能力;改进了诊断;避免了为了以较低的引擎速度获得足够的流量导致的传输泵的尺寸超标;并且避免了较高引擎速度下的大量燃料的旁路或再循环。
虽然图3中未示出,但是应理解的是,图3的系统和方法可以包括图1的单级过滤器组件或者图2的两级布置。
参考图4,还提供了用于检测第二级过滤器组件104中的过滤器元件的燃料过滤器负荷(检测过滤器元件改变的需求)的系统和方法。随着燃料过滤器从燃料移除碎屑,过滤器元件中的孔变得堵塞。当孔堵塞时,燃料过滤器上的差分压力增加。通常利用前置过滤器和后置过滤器压力传感器来测量该差分压力。然而,由于EFTP12提取电流以进行操作,因此电流将随着下游过滤器(例如,第二级)逐渐加载有颗粒而变化。燃料系统包括后置过滤器下游压力传感器26,其用作通过提供诊断信号114(等于供应压力反馈信号28)来确定到EFTP12的电流的控制的输入。EFTP12本身然后能够用作“虚拟”前置过滤器压力传感器,这是因为EFTP电流提取依赖于前置过滤器燃料压力(并且与其相关),从而替代了图4中用×表示的过滤器的上游的传统的压力传感器。EFTP电流提取被自监测并报告给ECM22。因此,ECM22监视来自下游传感器的下游压力并且使用由信号250获得的与电流提取信息组合的传感器读数,以确定并且指示例如过滤器元件堵塞的程度和/或燃料过滤器元件替换的需求。EFTP12所使用的电流消耗或水平越大,则过滤器中加载或积累的碎屑的量越大。即,过滤器元件负荷的增加将导致实现相同流率所要求的电流的增加。ECM22可以基于电流消耗和下游压力提供过滤器负荷的量的指示,并且/或者当达到预定负荷水平时,可以使用视觉或音频警告来提醒操作者。当然,如图4中所示的使用电流消耗作为输入的虚拟传感器可以与图1-3的实施方式中的任一个组合地使用。
如图5中所示,除了确定应该改变第二级过滤器组件104的过滤器元件的时间的虚拟传感器之外,系统300也可以包括上游过滤器负荷检测系统,其包括在EFTP12的燃料入口处安装在EFTP12的内部的入口绝对压力传感器302。入口绝对压力传感器302用于确定第一级过滤结构之后的EFTP12的入口处的绝对压力,以确定何时应该改变/替换第一级过滤器组件102的过滤器元件。监视EFTP入口处的绝对燃料压力(在相对于大气压的真空条件下)对于确保燃料没有达到允许形成蒸汽并且增加EFTP12、高压泵20和喷射器106中的成穴的可能性的汽化压力来说是很重要的。在EFTP12的入口处添加绝对燃料压力传感器302允许监视绝对燃料压力(在相对于大气压的真空条件下)并且确保了燃料没有变为蒸汽并且用于成穴。其它系统使用ΔP压力传感器,其监视第一级过滤结构上的压力下降。这没有与监视绝对燃料压力的方案那样有效,这是因为环境气压的变化将改变由燃料压力(ΔP)传感器检测到的压力下降的值。当监视绝对燃料压力时,包括了环境气压的变化。使用绝对燃料压力传感器将包括环境气压的影响并且确保了在任何状况下在EFTP之前没有形成蒸汽并且因此大大地减小了燃料系统组件中的成穴的可能性。
在EFTP12的入口处添加绝对燃料压力传感器302还不要求对于引擎线束的任何修改并且也不要求对于第一级燃料过滤器头安装额外的压力传感器。利用了EFTP12与引擎的ECM22之间的现有的通信系统。EFTP12监视EFTP12的入口处的绝对燃料压力。当绝对燃料压力达到预定值(设置为高于燃料(例如,柴油)的汽化压力)时,EFTP12将信号304发送给ECM22,从而其可以使用视觉或音频警告(到时间改变第一级燃料过滤结构)来警告操作者。当然,使用绝对压力传感器的图5的过滤器负载感测系统可以与图1-4的实施方式中的任一个组合地使用。
在图6中所示的另一示例性实施方式中,系统400和方法包括两个或更多电气可变流量燃料传输泵,其并行地插入或布置在内燃机的低压燃料系统中的第一级抽吸过滤结构和第二级加压过滤结构之间的燃料流路径中。在示例性实施方式中,使用第一EFTP402和第二EFTP404。来自EFTP402、404的燃料流将由ECM22和各EFTP控制器以图1-3的实施方式中的任一个中描述的方式进行控制,从而来自EFTP402、404的总组合流量匹配ECM要求的到高压燃料喷射泵20的流量。各可变流量电气燃料传输泵402、404的大小将被调整以特别地满足额定水平的引擎流量的需要,但是将仅传递在通常操作中所要求的总燃料流量的1/n(n=泵的数目)。具有多个燃料传输泵允许冗余。在EFTP402、404中的一个出现故障的情况下,其它泵将把燃料传递增加到1/(n-1)以满足高压燃料喷射泵20的需要。将燃料流量控制到高压燃料喷射泵20所要求的量确保了没有由于过量的燃料流量而降低燃料过滤寿命,其中如果EFTP没有提供高压燃料喷射泵所要求的可变燃料流量则将会发生所述过量的燃料流量。
如所述的,具有多个可变速度/流量电气燃料传输泵(其大小均被调整为特别地满足内燃机的流量要求)允许冗余(如果燃料传输泵中的一个或多个将出现故障)。下面描述每个可变流量电气燃料传输泵的燃料流。
正常操作期间的每个燃料传输泵的流量的百分比:
n=燃料传输泵的总数
每泵的燃料传递的百分比=1/n
当一个或多个泵出现故障时的每个燃料传输泵的流量的百分比:
n=燃料传输泵的总数
x=出现故障的燃料传输泵的数目
每个运行的泵的燃料传递的百分比=1/(n-x)
只要n>x则引擎继续正常运行
因此,这里描述的系统和方法提供了很多优点和益处,其包括最小化通过第二级过滤结构的燃料流量,这是因为仅通过燃料传输泵泵送获得所需的动力水平所要求的燃料(例如,喷射的燃料+用于冷却的最小再循环燃料流量)。由于绝对流率比机械驱动泵系统低得多,因此,由于最小化了空闲和额定燃料流量状况之间的差异使得减少了流涌效应。EFTP的闭环失压控制确保了最低要求的燃料流量通过燃料过滤系统的第二(或主)级,因此,最大化了稳定状态燃料过滤效率,并且最小化了对于过滤效率的激增影响。控制方法(算法)和系统通过EFTP流量的失压控制允许第二级过滤结构中的流率改变在引擎性能状况改变(例如,空闲至额定流量状况或反之亦然)期间更逐步地进行。最终,实现了改进的喷射器寿命(耐久性)和改进的喷射器可靠性(B-life),特别是在升高的喷射压力条件下。因此,引擎可以在更高的喷射压力的情况下运行并且与碎屑相关的燃料系统组件问题的风险更低。此外,系统避免了机械燃料传输泵,从而允许在内燃机上少提供一个机械驱动并且避免了使用非可变流量电气燃料传输泵,从而确保了由于过量流量导致从电气充电系统提供最小量的电流并且因此最小化了多余电流。
按照有能够执行程序化指令的计算机系统的元件或其它硬件执行的操作的序列描述了本公开的各方面。将理解的是,在各实施方式中,能够由专用线路(例如,互连以执行专用功能的离散逻辑门),由一个或多个处理器执行的诸如程序模块的程序指令(软件),或者由其组合执行各种操作。此外,本公开能够额外地实施在任何形式的计算机可读载体内,例如,包含适当的计算机指令组的固态存储器、磁盘和光盘,所述计算机指令组例如为将使得处理器执行这里描述的技术的程序模块和数据结构。计算机可读介质将包括下述:具有一个或多个布线的电气连接、磁盘存储、磁带盒、磁带或其它磁性存储装置、便携式计算机软盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)或者任何能够存储信息的其它介质。因此,本公开的各方面可以以很多不同形式来实施,并且所有这样的形式都包含在本公开的范围内。
虽然已经示出并描述了根据本公开的各种实施方式,但是理解的是,本公开不限于此。本公开可以由本领域技术人员改变、修改和进一步应用。因此,本公开不限于前面详细示出和描述的内容,而是还可以包括所有这样的改变和修改。
Claims (20)
1.一种用于内燃机的燃料系统,所述燃料系统包括:
燃料供应线路;
高压泵,所述高压泵沿着所述燃料供应线路放置;
可变速度电气燃料传输泵,所述可变速度电气燃料传输泵沿着所述燃料供应线路放置并且位于所述高压泵的上游;以及
电子控制装置,所述电子控制装置适于基于引擎的燃料需求生成前向输送命令信号以控制所述可变速度电气燃料传输泵的速度。
2.根据权利要求1所述的燃料系统,其中,所述电子控制装置基于至少一个引擎运行状况来确定引擎燃料需求并且生成对应于所述引擎燃料需求的喷射控制信号,所述电子控制装置适于基于引擎燃料需求和引擎燃料需求的变化中的至少一个来生成前向输送命令信号。
3.根据权利要求2所述的燃料系统,其中,所述电子控制装置基于至少一个引擎运行状况来确定用于所述高压泵的高压目标值并且生成压力控制信号,所述电子控制装置适于基于所述高压目标值和所述高压目标值的变化中的至少一个来生成所述前向输送命令信号。
4.根据权利要求1所述的燃料系统,所述燃料系统进一步包括高压传感器,所述高压传感器用于检测由高压泵生成的高燃料压力并且生成高压反馈信号,所述电子控制装置适于基于所述高压反馈信号来生成所述前向输送命令信号。
5.根据权利要求1所述的燃料系统,其中,所述可变速度电气燃料传输泵包括泵控制器,所述燃料系统进一步包括低压传感器,所述低压传感器沿着所述燃料供应线路放置并且位于所述可变速度电气燃料传输泵的下游,并且连接到所述泵控制器以将供应压力信号传递给所述泵控制器。
6.根据权利要求5所述的燃料系统,其中,所述泵控制器适于在前向输送闭环模式下控制所述可变速度电气燃料传输泵的速度以基于前向输送命令信号和所述供应压力信号来控制所述可变速度电气燃料传输泵的速度。
7.根据权利要求6所述的燃料系统,其中,所述泵控制器适于仅基于所述供应压力信号在供应压力闭环模式中控制所述可变速度电气燃料传输泵的速度。
8.根据权利要求6所述的燃料系统,其中,所述泵控制器适于仅基于所述前向输送命令信号在前向输送开环模式中控制所述可变速度电气燃料传输泵的速度。
9.根据权利要求7所述的燃料系统,其中,所述泵控制器适于仅基于所述前向输送命令信号在前向输送开环模式中控制所述可变速度电气燃料传输泵的速度。
10.根据权利要求1所述的燃料系统,所述燃料系统进一步包括下游过滤器组件,所述下游过滤器组件沿着所述供应线路放置并且位于所述可变速度电气燃料传输泵的下游;以及压力传感器,所述压力传感器沿着所述供应线路放置并且位于所述过滤器组件的下游以将下游压力信号提供到所述电子控制装置,所述燃料系统进一步包括下游过滤器负荷检测系统,所述下游过滤器负荷检测系统包括所述电子控制装置,所述电子控制装置适于监视提供给所述可变速度电气燃料传输泵的电流并且基于所述电流和所述下游压力信号确定过滤器负荷状况。
11.根据权利要求1所述的燃料系统,所述燃料系统进一步包括上游过滤器负荷检测系统,所述上游过滤器负荷检测系统包括:入口绝对压力传感器,所述入口绝对压力传感器安装在所述可变速度电气燃料传输泵的燃料入口处以测量绝对压力,并且所述燃料系统进一步包括泵控制器,所述泵控制器适于监视来自所述入口绝对压力传感器的绝对压力并且当绝对压力达到预定值时生成表示过滤器负荷的信号。
12.根据权利要求1所述的燃料系统,所述燃料系统进一步包括另一可变速度燃料电气传输泵,所述另一可变速度燃料电气传输泵沿着所述供应线路放置在与所述可变速度电气燃料传输泵平行的流路中,所述可变速度电气燃料传输泵中的每一个具有足以将总燃料流量提供到所述高压泵的泵送能力。
13.根据权利要求1所述的燃料系统,其中,所述高压泵生成对应于引擎的燃料需求的高压燃料流率,所述可变速度电气燃料传输泵包括泵控制器,所述泵控制器基于所述前向输送命令信号来控制所述可变速度电气燃料传输泵以使得来自所述可变速度电气燃料传输泵的低压流率在引擎运行期间与所述高压燃料流率成正比地变化。
14.一种用于控制内燃机中的燃料的流量的方法,所述方法包括:
提供燃料供应线路;
以供应压力和供应燃料流率沿着所述燃料供应线路传输燃料;
提供高压泵,所述高压泵沿着所述燃料供应线路放置以将供应燃料加压到高压水平并且以高压流率提供高压燃料;
与所述高压燃料流率的变化成正比地并且与引擎速度无关地控制到所述高压泵的供应燃料的供应燃料流率。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,基于引擎燃料需求将所述供应燃料流率控制为接近高压流率。
16.根据权利要求14所述的方法,其中,基于目标燃料喷射量和目标高压值来控制所述供应燃料流率。
17.根据权利要求14所述的方法,所述方法进一步包括基于引擎燃料需求来生成前向输送命令信号,基于所述供应压力生成供应反馈压力信号,以及基于所述前向输送命令信号和所述供应反馈压力信号来控制所述供应燃料流率。
18.一种用于内燃机的燃料系统,所述燃料系统包括:
燃料供应线路;
可变流量燃料传输泵,所述可变流量燃料传输泵沿着所述燃料供应线路放置并且适于可变地控制来自所述可变流量燃料传输泵的低压燃料流率;
其中,所述可变流量燃料传输泵适于在前向输送闭环模式中操作以基于引擎燃料需求和所述低压燃料流率的供应压力来控制来自所述可变流量燃料传输泵的所述低压燃料流率。
19.根据权利要求18所述的系统,其中,所述可变流量燃料传输泵进一步适于在前向输送开环模式中操作以仅基于引擎燃料需求来控制来自所述可变流量燃料传输泵的低压燃料流率。
20.根据权利要求18所述的系统,其中,所述可变流量燃料传输泵进一步适于在供应压力闭环模式中操作以仅基于所述低压燃料流率的供应压力来控制来自所述可变流量燃料传输泵的低压燃料流率。
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