CN110073092A - 用于疏通用于将柴油泵送到内燃机的泵送组件的过滤器的组件和方法 - Google Patents

用于疏通用于将柴油泵送到内燃机的泵送组件的过滤器的组件和方法 Download PDF

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Abstract

疏通组件，用于疏通用于将柴油泵送到内燃机的泵送组件的过滤器，所述疏通组件包括：‑计量单元，其包括电磁头和用于控制柴油流动的控制阀；‑与所述控制阀相关联的过滤器，其至少部分地由金属材料制成；‑用于测量环境温度的温度传感器；‑耦合到所述温度传感器的控制单元；‑由所述控制单元控制的电路，用于向所述过滤器供应电流；其中，所述控制单元被配置成使得一旦接收到泵送组件的启动输入，它就将由所述温度传感器测量的温度与阈值进行比较，并且如果由所述温度传感器测量的温度小于阈值，则所述控制单元命令泵送组件的启动延迟一段时间，在所述一段时间，所述控制单元向连接到所述过滤器的电路供应电流。

Description

用于疏通用于将柴油泵送到内燃机的泵送组件的过滤器的组 件和方法
技术领域
本发明涉及一种用于疏通(即去除任何堵塞)用于将柴油泵送到内燃机的泵送组件的过滤器的组件和方法。
特别地，本发明涉及一种用于疏通与计量单元或节流阀相关联的过滤器的组件和方法，所述计量单元或节流阀布置在用于沿着低压泵与高压泵之间的低压回路泵送柴油的泵送组件中。
背景技术
众所周知，当柴油的温度下降超过本领域称为“冷滤堵塞点”或CFPP的特定阈值时，液体柴油倾向于减速，生成一种称为石蜡的固体浓缩物，当在泵送组件中循环时可能会堵塞沿着回路提供的过滤装置。
CFPP阈值精确地指示柴油在特定的时间内不再在特定过滤器内流动的温度，因为它被石蜡过度堵塞。
与这种现象相关的最大问题沿着泵送组件的低压回路，即沿着将低压泵、通常是齿轮泵连接到高压泵、通常是带有泵送活塞的泵的回路出现，因为在本区段中，柴油可能处于与外部环境温度相关的低温。
当在冬季使用标准柴油，即不使用“北极”柴油或添加有防冻剂的柴油时，会有石蜡沉积在泵送组件的过滤器上的真正的风险。当过滤器上出现这种石蜡沉积物时，发动机的冷启动可能变得危险。
特别暴露于这种风险的一个过滤器是与节流阀相关联的过滤器，所述节流阀布置在用于精确地沿着低压泵与高压泵之间的低压回路泵送柴油的泵送组件中。当该过滤器被石蜡堵塞时，形成屏障，阻止柴油被供应到进给阀，因此不能正确地打开发动机。
发明内容
从该现有技术出发，本发明的目的是提供一种用于疏通(即去除任何石蜡堵塞)与计量单元或节流阀相关联的过滤器的组件和方法，所述计量单元或节流阀布置在用于沿着低压泵与高压泵之间的低压回路泵送柴油的泵送组件中。
本发明提供一种组件，包括：
-计量单元或节流阀，其设有控制阀和电磁头，其中，所述计量单元被配置用于接收来自低压泵的柴油并且被配置用于以受控的方式将其供给高压泵；
-与所述控制阀相关联的过滤器，其至少部分地由金属材料制成；
-用于测量环境温度的温度传感器；
-耦合到所述温度传感器的控制单元；
-由所述控制单元控制的电路，用于向所述过滤器供应电流。
特别地，所述控制单元被配置成使得一旦接收到泵送组件的启动输入，它就将由温度传感器测量的温度与阈值进行比较，并且如果由温度传感器测量的温度小于阈值，则所述控制单元命令泵送组件的启动延迟一段时间，其中，其中，所述控制单元向连接到过滤器的电路供应电流。
由上述组件实现的方法因此包括以下步骤：
-一旦控制单元接收到泵送组件的启动输入，就将由温度传感器测量的温度发送到控制单元；
-将由温度传感器测量的温度与阈值、通常是石蜡生成的CFPP温度进行比较；
-如果由温度传感器测量的温度小于阈值，则命令泵送组件的启动延迟一段时间并且在所述一段时间的至少一部分中向连接到过滤器的电路供应电流。
这样，焦耳效应意味着供应有电流的金属过滤器加热，从而融化由于环境温度低于CFPP温度而沉积的任何石蜡。
特别地，阀体包括布置在电磁头内的第一部分和布置在电磁头外并设有用于柴油流动的侧开口的第二部分。过滤器在侧开口处与阀体的第二部分相关联，并且包括用于支撑栅格或网的保持架。所述保持架和/或所述网由金属制成，并且用于向过滤器供应电流的电路的区段嵌入所述电磁头内。
这样，用于供应电流的区段受到保护，因为电磁头通常法兰安装在泵体的外部。
特别地，电路包括用于放电电流的第二区段，所述第二区段从过滤器开始并嵌入电磁头内。
这样，用于放电电流的区段受到保护，因为电磁头通常是法兰安装在泵体的外部的。
特别地，该组件包括用于测量过滤器的温度的温度传感器，所述温度传感器连接到控制单元，使得只有当过滤器的温度达到阈值时，在启动泵送组件之前向过滤器的电流供应才结束。
由上述变型实现的方法因此包括以下步骤：
-在向过滤器的初步供应电流期间，将由温度传感器测量的温度发送到控制单元；
-将由温度传感器测量的温度与一阈值进行比较，该阈值可以是电流供应开始时的温度值或不同的阈值；
-如果由温度传感器测量的温度大于阈值，则结束向过滤器的初步供应电流并且在没有进一步的延迟的情况下启动泵送组件。
这样，只有当确定已经达到了期望的结果时才会中断向过滤器的初步供应电流，也就是说，过滤器已经加热以便溶解来自柴油冷凝的任何石蜡残余物。
替代性地，可以例如根据环境温度先验地评估用于延迟泵送组件的启动的时段以及向过滤器初步供应电流的时间。
这样，就可以在石蜡的溶解方面以及在用户由于启动发动机的延迟所需的等待方面实现良好的折衷。
附图说明
本发明的其它特征和优点将从参考附图中的图的对非限制性示例性实施例的以下描述中变得清晰，其中：
图1是计量单元或节流阀的示意性透视图，该计量单元或节流阀设有相应的过滤器并且布置在用于沿着低压泵与高压泵之间的低压回路泵送柴油的泵送组件中；
图2是根据本发明的用于疏通过滤器的组件的示意图，其中，图1中所示的具有相应过滤器的计量单元在截面中示意性地示出。
具体实施方式
在附图中，附图标记1表示根据本发明的用于疏通用于将柴油泵送到内燃机的泵送组件的过滤器的组件的一个实施例，附图标记2表示与待疏通的过滤器相关联的计量单元，并且附图标记30表示所述过滤器。
计量单元2或节流阀是泵送组件的一部分，所述泵送组件从油箱中收集柴油，在将其输送到连接到一系列喷射器的共用油箱之前，将其连续地供应到低压齿轮泵和带有泵送活塞的高压泵。
特别地，计量单元2沿着低压回路布置，所述低压回路将低压泵连接到高压泵并且具有控制高压泵的供应的任务。
为此，组件1包括控制单元31，所述控制单元31能够根据从传感器接收的信号控制计量单元2，所述传感器可以以已知的方式测量与发动机的运行相关的各种参数。该控制单元31也可以是专用于命令发动机的启动的控制单元，或者可以连接到所述启动控制单元。在本说明书的其余部分中，将参考控制单元31作为接收启动信号的控制单元，但就上述而言，也可以简单地是连接到启动控制单元的辅助控制单元。
除了具有上述功能之外，计量单元2还可以作为溢流装置运行，其任务是在使用中“排出”低压泵供应到计量单元2的燃料量，该燃料量超出高压泵的要求，并且以这种方式确保计量单元2的入口处的燃料的压力始终保持在预设值附近。
如图中示意性所示，计量单元2由电阀形成，其具有至少一个与低压泵的出口连通的入口侧和至少一个与高压泵的入口或与排放分支连通的出口侧。
计量单元2法兰安装在通常是高压泵体的一部分的支撑体3上，并且包括电磁头4和控制阀5。电磁头4包括卷绕在由非磁性材料制成并与轴线8同轴的管状体7上的线圈6、位于管状主体7内的管状衬套9以及由可磁化材料制成的可移动芯10。所述芯10被安装成使得可沿着管状衬套9轴向滑动，并且包括管状柄11和与所述管状柄11一体并与轴线8和管状衬套9同轴的柱杆12。此外，电磁头4还包括闭合杯13，所述闭合杯13承载连接在一端的电连接器14以用于将电流供应到线圈6，并且在相反端设有用于将计量单元2连接到支撑体3的外法兰15。在闭合杯13的内部，提供了具有沿着轴线8轴向引导柱杆12的功能的轴承16。控制阀5包括设有中间外法兰18的阀体17，所述中间外法兰18从法兰15在内侧径向延伸到与轴线8同轴的位置，被与支撑体3接触的闭合杯13阻挡，并且在阀体17上限定两个相反的部分19和20，所述相反的部分19和20基本上是圆筒形的并与轴线8同轴，并且分别相应地布置在支撑体3的或电磁头4的外部和内部。
特别地，所述部分19从法兰18朝向电磁头4内的可移动芯10延伸，并且通过O形环21的介入而密封地接合在管状体7的内侧上，从而以这样的方式与管状衬套9和闭合杯13一起限定用于可移动芯10的壳体和滑动座。
在电磁头4的外部的部分20通过两个O形环22的介入而接合在形成在支撑体3中的圆筒形座(未示出)的内侧上，所述部分20与轴线8同轴，并且与一系列下门23和侧门24连通，所述下门23和侧门24用作低压柴油的入口和出口。
特别地，阀体17的部分20的内部设有腔26，在所述腔26中，可移动的闸门27可以沿着轴线8在至少一个升高位置与至少一个降低位置之间滑动，用于控制低压柴油在阀体17的入口门与出口门23、24之间的流动。
特别地，腔26形成管道25，所述管道25在底部处在下门23处敞开并且基本上在下部20的高度的一半处连接到两个侧通道24。
阀5包括连接器28，所述连接器28在下入口或门23处在腔26内耦合到阀体17。连接器28是中空的并且允许燃料通过。阀5包括弹性系统29，特别是插入在闸门27与连接器28之间的螺旋弹簧。弹性系统29施加轴向力，所述轴向力将闸门27压离下入口23并使闸门27抵靠在柱杆22上。
通过向线圈6供应电流——其生成的是磁场——与可移动芯10相互作用，由于柱杆的运动而移动闸门27，从而以期望的方式控制低压柴油在阀体17的入口与出口之间的流动。
在阀体17的部分20的至少一个区段中提供了以以已知的方式外部耦合到阀5的方式布置的过滤器30。
特别地，过滤器30沿着第一区段外部耦合到阀体17，所述第一区段从法兰18延伸到支撑体3的内部并且至少拦截侧通道24。
在所示的示例中，过滤器30呈套筒的形式并且包括支撑成网或栅格的形式的过滤壁33的圆筒形保持架32。
从图2中可以看出，过滤器30相对于线圈6在相反侧上关于法兰18布置。
根据本发明，用于疏通过滤器30的设备包括用于测量外部环境温度的传感器34，所述传感器34借助于指定的布线电缆或无线地连接到控制单元31。
该连接已在图2中用附图标记35示意性地表示。特别地，该传感器34被配置用于可能应所述控制单元31的请求在一时刻将外部环境温度的测量值或计算值发送到控制单元31，在所述时刻，操作员将用于启动发动机以及因此的泵送组件的命令发送到控制单元31或如上所述的与其连接的另一个控制单元，计量单元2安装在所述泵送组件中。
一旦从传感器34接收到与环境温度有关的所需信息，控制单元31就可能进行处理，将所述温度数据与参考温度阈值进行比较。该参考温度阈值对应于柴油从液态到石蜡的CFPP转变温度或依据柴油从液态到石蜡的CFPP转变温度而定。
如果环境温度数据大于所述参考温度阈值，则控制单元31将用于正常启动的命令发送到发动机并且因此将命令根据必须从阀5通过的所需的柴油流动以已知的方式向线圈6供应电流。
如果环境温度数据小于所述参考温度阈值，则控制单元31不向发动机发送正常启动信号，而是命令向电路供应电流，如图2中的附图标记41和42示意性地示出，该电路配置用于向过滤器30供应电流。
特别地，控制单元31因此提供延迟发动机的启动并且在命令启动发动机和与其连接的系统之前在预定的时段命令向过滤器30供应电流，例如安培数大于2A的电流，所述系统包括用于泵送柴油的泵送组件，所述泵送组件从油箱中收集柴油并将其供应给喷射器。如上所述，当由传感器34测量的环境温度小于柴油从液态转变为石蜡的温度时，即在所谓的“冷启动”期间执行在启动泵送组件之前向过滤器30的初步供应电流的该程序。
过滤器30至少部分地由金属材料制成。特别地，保持架32和网33都可以由金属制成。
通过在启动泵并且通常是发动机之前向金属过滤器30供应电流，过滤器30通过焦耳效应被加热，以使得任何堵塞网33的石蜡沉积物都会被溶解，从而允许柴油正确流动通过计量单元。
这种向过滤器30的初步供应电流的持续时间可以是固定的并且是先验地定义的时间，或者可以是根据许多因素而变化的时间。
可能影响向过滤器30的初步供应电流的持续时间的因素可以是由传感器34测量的温度与阈值之间的差异，或者与发动机类型相关的设计参数或其它参数。
替代性地，向过滤器30的初步供应电流的持续时间也可以不先验地定义，而可以是随在供应电流期间测量的参数而定，从而优化该过程。实际上，过滤器30可以与用于测量温度的相应的传感器39相关联，以这样的方式使得仅当达到确定温度时才可以中断向过滤器30的初步供应电流。
所述传感器39与控制单元31之间的连接在图2中用附图标记37示意性地示出，并且可以包括布线或无线数据传输。
由于相对于由用户发出的命令的启动延迟是通过焦耳效应加热过滤器30所必需的几秒的量级，因此考虑到由此产生的主要优点，该延迟被认为是用户可接受的。
在所示的示例性实施例中，用于向过滤器30供应电流的电路41、42包括电流供应区段41，其从连接器14前进并通过覆盖到电磁头4的完整路径直到在电磁头4外位于法兰18下方的端部43为止而到达过滤器30，在所述端部43处布置有过滤器30的保持架32的边缘38。
然后，该电路包括用于放电电流42的第二区段，所述第二区段在与过滤器30的保持架32的接触点40处具有在电磁头4外位于法兰18下方的端部44。用于使电流42放电的电路的该区段也在电磁头4内延伸直到连接器14为止。
因此，在控制单元31的命令下，电流通过电池或通过等效装置供应到连接器14，从而使电流首先在电路的供应区段41中流动，在过滤器30中循环，仅在保持架32中或者也在网33中循环，以便随后在电路的放电区段42中放电，所述放电区段42将所述电流带回连接器14，在连接器14处接地或发送给其它用户。
显而易见的是，根据本发明在这里描述的用于疏通用于将柴油泵送到内燃机的泵送组的过滤器的组件可以在不脱离所附权利要求的保护范围的情况下受到修改和变化。

Claims (10)

1.一种疏通组件，用于疏通将柴油泵送到内燃机的泵送组件的过滤器，所述疏通组件(1)包括：
-计量单元(2)，其被供应离开低压泵的柴油并且配置用于以受控的方式将柴油供给高压泵；所述计量单元包括电磁头(4)和用于控制柴油流动的控制阀(5)；
-与所述控制阀(5)相关联的过滤器(30)，其至少部分地由金属材料制成；
-用于测量环境温度的温度传感器(34)；
-耦合到所述温度传感器(34)的控制单元(31)；
-由所述控制单元(31)控制的电路(41，42)，用于向所述过滤器(30)供应电流；
其中，所述控制单元(31)被配置成一旦接收到泵送组件的启动输入，它就将由温度传感器(34)测量的温度与阈值进行比较，并且如果由温度传感器(34)测量的温度小于阈值，则所述控制单元(31)命令泵送组件的启动延迟一段时间，在所述一段时间，所述控制单元(31)向连接到过滤器(30)的电路(41，42)供应电流。
2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述控制阀(5)包括阀体(17)，阀体(17)包括布置在电磁头(4)内的第一部分(19)和布置在电磁头(4)外并设有用于柴油流动的侧开口(24)的第二部分(20)；过滤器(30)在侧开口(24)处与阀体(17)的第二部分(20)相关联，并包括支撑保持架(32)和栅格或网(33)；所述保持架(32)和/或所述网(33)由金属材料制成。
3.根据权利要求2所述的组件，其中，所述电路(41，42)包括嵌入所述电磁头(4)内并具有连接到过滤器(30)的端部(43)的第一区段(41)。
4.根据权利要求3所述的组件，其中，所述电路(41，42)包括嵌入所述电磁头(4)内并具有连接到过滤器(30)的端部(44)的第二区段(42)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述疏通组件包括用于测量过滤器(30)的温度的温度传感器(39)；所述温度传感器(39)连接到控制单元(31)，使得只有当过滤器(30)的温度达到阈值时，在启动泵送组件之前向电路(41，42)的电流供应才结束。
6.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述电路(41，42)被配置用于供应安培数大于2A的电流。
7.一种用于疏通用于将柴油泵送到内燃机的泵送组件的过滤器的方法，所述方法包括以下步骤：
a)提供：
-计量单元(2)，其被供应离开低压泵的柴油并且配置用于以受控的方式将柴油供给高压泵；所述计量单元包括电磁头(4)和用于控制柴油流动的控制阀(5)；
-与所述控制阀(5)相关联的过滤器(30)，其至少部分地由金属制成；
-用于测量环境温度的温度传感器(34)；
-耦合到所述温度传感器(34)的控制单元(31)；
-由所述控制单元(31)控制的电路(41，42)，用于向所述过滤器(30)供应电流；
b)一旦控制单元(31)接收到泵送组件的启动输入，就将由温度传感器(34)测量的温度发送到控制单元(31)；
c)将由温度传感器(34)测量的温度与阈值进行比较；
d)如果由温度传感器(34)测量的温度小于阈值，则命令泵送组件的启动延迟一段时间，并且在所述一段时间的至少一部分中向连接到过滤器(30)的电路(41，42)供应电流。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述方法包括根据由温度传感器(34)测量的温度计算延迟时间的步骤。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
e)提供温度传感器(39)，用于测量过滤器(30)的温度；
f)在向过滤器(30)的初步电流供应期间，将由温度传感器(39)测量的温度发送到控制单元(31)；
g)将由温度传感器(39)测量的温度与一阈值进行比较；
f)如果由温度传感器(39)测量的温度高于阈值，则结束向连接到过滤器(30)的电路(41，42)的电流供应。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，步骤c)和g)的阈值相同。
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