CN111512028A - 车辆抽吸系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆抽吸系统，其包括用于存储水性液体(L)的隔室(200)和被布置为用于将所述含水液体从所述隔室(200)中抽吸出来的抽吸管线(20)；所述抽吸管线(20)包括至少一个抽吸分支，并且所述至少一个抽吸分支设置有至少两个抽吸孔(10a、10b、10c、10d)，所述至少两个抽吸孔位于所述隔室(200)中的不同位置；其中至少一个抽吸孔设置有封挡装置(40)，所述封挡装置(40)被构造为用于当该抽吸孔不在所述含水液体当中时封挡该抽吸孔的至少一部分，并且当该抽吸孔在所述含水液体当中时允许通过该抽吸孔抽吸所述含水液体。

Description

车辆抽吸系统

发明领域

本发明涉及一种车辆抽吸系统。特定实施例涉及用于在车辆上存储和注入液体的车辆抽吸系统，该液体比如是含水液体(例如脱矿物质水或尿素溶液)或燃料。

背景技术

在动态条件(比如驾驶条件)下的液体(例如燃料或含水液体)的供应对于液体存储系统尤其是具有泵回路的嵌入式车辆储箱系统而言是关键功能。车辆的倾斜、加速或刹车造成液体在储箱中的运动。在储箱中的液位较低时，液体运动可能会导致泵回路不注流(unpriming)。为了限制这种现象，可以使用配备有一个或多个喷射泵的涡流罐(swirlpots)。当使用多个喷射泵时，为每个喷射泵都提供一个抽吸点。换句话说，每个抽吸点都需要一个喷射泵。这样的系统需要使用高压流体流，因此需要能量。

在注水系统中，当车辆的发动机负荷高时，将水注入燃烧室上游的进气口中或直接注入燃烧室中。通过在气流中注入水，空气得以冷却，从而得到更高的密度，因此每单位体积的空气更多，从而增强了燃烧。以此方式，获得了更多的动力，即，性能得到了提高。注入用水需要被存储在车辆上，并且需要在车辆运行时可用。在SCR(选择性催化还原)系统中，氨或氨前体溶液被存储在车辆上，并被注入到车辆的排气管中以减少NOx排放。

对于这样的注水系统和SCR系统，使用多个喷射泵使加热复杂化。

发明内容

本发明示例性实施例的第一目的是提供一种车辆抽吸系统，其使得从车辆上的隔室中抽吸液体得以改进，其中，与现有技术的系统相比，所需的能量减少了，以及/或者其中，抽吸系统没那么复杂。

根据第一方面，提供了一种车辆抽吸系统，其包括隔室和抽吸管线。隔室被构造成用于存储是含水液体的液体。

抽吸管线被布置成用于将液体从隔室中抽吸出来。所述抽吸管线包括至少一个抽吸分支，并且所述至少一个抽吸分支设置有位于所述隔室中不同位置的至少两个抽吸孔。所述抽吸孔中的至少一个抽吸孔设置有封挡装置，该封挡装置被构造成当该抽吸孔不在液体当中时至少部分地封挡该抽吸孔，并且当该抽吸孔在液体当中时允许通过该抽吸孔抽吸液体。

注意，在本发明的语境中，术语“抽吸管线”优选地指车辆抽吸系统中的管道的集合，其被布置在隔室的内部或外部，并被构造成用于将液体从隔室中抽吸出来。有利地，管道由例如不锈钢或铝的金属制成。

术语“抽吸分支”优选地指抽吸管线的有一个端部连接到泵的节段。应当理解，两个抽吸分支是抽吸管线的两段，每段都有不同的端部连接到泵。应当注意，连接到泵的端部可以直接或间接地连接到泵。连接到泵的端部可被看作是下游端部(指向泵)，而指向隔室的端部可被看作是上游端部。

应当理解，两个抽吸分支的未连接到的泵的端部可以是自由端部，或者可以连接在一起形成回路。

本发明的车辆抽吸系统具有有利地与单个抽吸管线结合的多个抽吸点，该单个抽吸管线可以连接至用于将液体从隔室抽吸出来的简单的泵回路。至少两个抽吸孔位于隔室中的不同位置，使得当液体在隔室的第一区域中时，可以从第一位置抽吸液体，而当液体在隔室的第二区域中时，可以从第二位置抽吸液体。由此，更有甚者在具有至少两个抽吸分支的情况下，车辆抽吸系统可以具有更多的抽吸点，这些抽吸点可以非常分散并且相对自由地分布隔室中。此外，通过为可能不在液体中的抽吸点配备如上所述的封挡装置，可以限制或避免一些空气或蒸汽被抽吸到抽吸管线中。通过明智地选择位置，可以确保即使在液位低和车辆行驶时也能获得良好的抽吸。换句话说，使用本发明的实施例，可以增加在动态条件下隔室的有用体积，即可以减小隔室的动态死体积。此外，与为每个抽吸点提供抽吸管线和喷射泵的现有技术的解决方案相比，仅需要有限的能量消耗来驱动多个抽吸点。

根据一个示例性实施例，车辆抽吸系统包括至少两个抽吸分支，这两个抽吸分支优选地都设置有至少两个抽吸孔。因此，车辆抽吸系统可以甚至更分散并且相对自由地分布在隔室中。所述至少两个抽吸分支可以都具有连接到泵的一个下游端部和位于隔室中的一个上游自由端部，或者可以连接在一起，使得它们形成环从而没有在隔室中的自由端部。

根据一个示例性实施例，所述至少两个抽吸孔包括彼此距离大于50mm、更优选地大于100mm的两个抽吸孔。更优选地，所述至少两个抽吸孔包括彼此距离大于隔室底壁的最大尺寸(例如宽度、长度或直径，取决于隔室的形状)的50％的两个抽吸孔。根据一个更优选的实施例，所述至少两个抽吸孔包括彼此距离大于所述最大尺寸的30％的三个抽吸孔。

根据一个示例性实施例，所述至少两个抽吸孔包括每个均设置有封挡装置的至少两个抽吸孔，所述封挡装置被构造成当该抽吸孔不在液体当中时至少部分地封挡该抽吸孔，并且当该抽吸孔在液体当中时允许通过该抽吸孔抽吸液体。最优选地，所有抽吸孔都设置有封挡装置。但是，如果在隔室内使用了涡流锅或小的亚隔室，则可以在该涡流锅或小的亚隔室中设置一个或多个抽吸点，该抽吸点可以设置有也可以没有封挡装置。以这种方式，可以在非常动态的条件下抽吸液体。

根据一个示例性实施例，所述隔室具有底壁、侧壁和顶壁，其中，在所述隔室在车辆中的安装位置中，所述底壁与所述隔室的最低壁相对应。优选地，抽吸管线具有与底壁相抵或与底壁相距一定距离地布置的管线部分，所述距离小于5cm、优选地小于3cm。优选地，所述至少两个抽吸孔中的一个或多个抽吸孔与底壁相距一定距离，该距离小于5cm、优选地小于3cm。以这种方式，可以在液位低时抽吸液体。

根据一个示例性实施例，抽吸管线至少部分地布置在隔室中，优选地完全布置在隔室的内部。然而，根据另一示例性实施例，抽吸管线可以布置在隔室的外部，并且可以设置有多个管线连接部分，这些管线连接部分延伸穿过隔室的壁并且连接隔室中的抽吸孔与隔室外部的抽吸管线。

根据一个示例性实施例，抽吸管线具有在隔室内部的长度大于200mm、优选地大于300mm、更优选地大于400mm的管线部分。优选地，抽吸管线基本上沿着隔室的底壁延伸，例如从隔室的一个角到另一角或从隔室的一侧到另一侧。

根据一个示例性实施例，封挡装置是闭合装置，其被构造成当抽吸孔不在液体中时关闭该抽吸孔，并且当抽吸孔在液体中时允许通过该抽吸孔抽吸液体。

根据一个示例性实施例，封挡装置包括可漂浮的翻门，其被构造成用于当抽吸孔在含水液体中时允许含水液体通过该抽吸孔，并且当抽吸孔不在含水液体中时封挡该抽吸孔的至少一部分。可选地，翻门可以是枢转安装的翻门，被构造成当抽吸孔在液体中时从该抽吸孔抬起。可选地，该翻门可以设置有密封件，该密封件被布置成密封在封挡装置的关闭位置中的抽吸孔。优选地，被构造成在液体中漂浮的浮子被附接到该翻门。该浮子可以由密度比液体低的材料制成，该材料例如是泡沫材料，比如网状泡沫丁腈橡胶(NBR)。替代地，浮子可以是包含中空体积的部件。

这是一种鲁棒且简单的实施方式，可以轻松地将其添加到抽吸孔。注意，可以将封挡装置集成在管状部分中，然后可以将该管状部分在不同位置插在抽吸管线中。

根据另一示例性实施例，封挡装置包括可控阀和液体检测传感器，其中连接该可控阀以基于该液体检测传感器的测量结果而对其进行控制。可控阀可以例如是电磁阀。

根据又一示例性实施例，封挡装置包括膜或过滤器，该膜或过滤器被构造成当该过滤器或膜在液体当中时允许液体通过该过滤器或膜，并且当该过滤器或膜不在液体当中时阻挡或限制空气和/或蒸汽通过。对空气或蒸汽通过的这种阻挡或限制可能归因于过滤器或膜仍是湿的，其中膜或过滤器与粘附或吸附在膜或过滤器上的液体一起至少部分地封挡抽吸孔。可选地，膜或过滤器可以与上文描述的封挡装置结合。

根据一个示例性实施例，车辆抽吸系统还包括抽吸管线加热器，该抽吸管线加热器被构造和布置为加热抽吸管线的至少一段。该抽吸管线加热器优选地包括至少一个加热器，该加热器被布置成围绕和/或邻近于抽吸管线的一段。以这种方式，可以确保即使在抽吸管线很长的情况下结冰的液体也可以被加热并从隔室中抽吸出来。该实施例对于在低温下会冻结的含水液体特别有意义。抽吸管线加热器可以包括电加热器，优选地为柔性电加热器。替代地或附加地，抽吸管线加热器可以包括用于循环发动机冷却剂的管道，其中优选地该管道被布置成与抽吸管线的一段相距小于5cm的距离。

根据进一步研发的一个示例性实施例，车辆抽吸系统还包括至少一个导热桥，该导热桥连接在抽吸管线加热器和抽吸管线之间以促进它们之间的热传导。以这种方式，含水液体可以被更快和更流畅地抽吸，尤其是在极端天气下。导热桥可以由具有良好导热率的任何合适的材料制成，优选地由金属、特别优选地由铝制成。更优选地，导热桥由多层材料制成，例如夹在两层铝层之间的铜层。该实施例因为铜虽然导热率比铝更好但对腐蚀更敏感而尤为有利。

根据一个示例性实施例，车辆抽吸系统还包括泵回路，该泵回路连接至抽吸管线，并且被构造成用于将液体通过抽吸管线泵出隔室。优选地，泵回路包括喷射泵和进料泵中的至少一个。

根据一个示例性实施例，泵回路包括喷射泵和进料泵。进料泵单元被连接用于将液体从另一额外隔室泵送到进料出口。进料泵单元还被连接用于将液体通过该进料泵单元从所述另一额外隔室泵送通过喷射泵的压力入口至喷射泵的出口。喷射泵的出口被布置成用于将液体从抽吸入口和从压力入口返回至所述另一额外隔室。优选地，在正常进料模式下，在进料泵单元下游的流动路径中包括通常为单向阀的止回阀。止回阀避免了液体可以反向地通过向着进料泵单元出口的路径流动。更优选地，止回阀被布置在进料泵单元的出口和喷射泵的压力入口之间。这样，止回阀避免了喷射泵中的液体可以返回到进料泵单元的出口。

喷射泵可以被布置在在另一额外隔室中向上方延伸的管线当中，优选地，其压力入口低于喷射泵的出口。以这种方式，液体向上方循环。这在另一额外隔室被设置在该隔室的底壁处时特别有利，在这种情况下进料泵单元的入口优选地位于该另一额外隔室中的最小液位以下，例如与该另一额外隔室的底壁的平面相距不到10cm处。

根据另一示例性实施例，所述泵回路包括具有进料出口和连接至所述抽吸管线的进料入口的进料泵单元；其中可选地，进料泵单元可以被设置在另一额外隔室中。在可能的实施例中，进料泵单元可以包括两级进料泵，例如具有内部和外部涡轮的涡轮泵，其中，外部涡轮机可连接至抽吸管线，以将液体从隔室抽吸到另一额外隔室，并且其中内部涡轮被布置成将液体从另一额外隔室抽吸出来。

根据一个示例性实施例，所述隔室是储箱，并且另一额外隔室位于所述储箱当中。所述另一额外隔室可以被集成在位于所述储箱的底壁中的模块中，或者可以与所述储箱的底壁集成在一起。另一额外隔室于是可以采用位于储箱中的碗或涡流罐的形式。优选地，储箱设置有加注管，该加注管被布置为使得隔室和另一额外隔室都可以用流过该加注管的液体充装。

根据另一示例性实施例，另一额外隔室是第一储箱，而该隔室是第二储箱。优选地，溢流管线在第一储箱和第二储箱之间延伸，其中，所述第一储箱和所述第二储箱中的一个可以位于比所述第一储箱和所述第二储箱中的另一个要高的位置，该较高的储箱设置有加注管。在另一可能的实施例中，第一储箱设置有加注管，并且加注管线在该加注管和第二储箱之间延伸。

根据一个示例性实施例，另一额外隔室具有大体上圆柱形的形状，其直径介于100mm与200mm之间，并且最大高度介于50mm与100mm之间。另一额外隔室的容积可以例如介于0.1与1.5升之间、优选地介于0.3与1升之间。这些尺寸将允许即使是在车辆行驶时在该另一额外隔室中也存在足够量的液体。

对于含水液体，(主)隔室的容积可以例如介于5与15升之间、优选地介于8与13升之间。在车辆抽吸系统将用于燃料的情况下，(主)隔室的容积将例如介于20与120升之间。

根据一个示例性实施例，车辆抽吸系统还包括：在内燃机的燃烧室上游的进气管线；喷注器，该喷注器被构造成用于在进气管线中或在燃烧室中喷注液体；进料管线，该进料管线位于进料泵单元的进料出口和喷注器之间，用于为所述喷注器馈送出自另一额外隔室的液体。

该液体优选地是含水液体，即使它也可以是燃料。含水液体可以是包含至少90％的水、更优选地至少95％的水、最优选地至少98％的水的溶液。含水液体可以例如是脱矿物质水，比如导电率接近于零的脱矿物质水。在其它实施例中，可以将一定量的甲醇添加到该含水液体中以降低凝固点。而且，含水液体可以是尿素水溶液或氨水溶液。燃料可以是汽油、柴油、液化石油气(LPG)、压缩天然气(CNG)。

进料泵单元可以包括具有马达的齿轮泵。喷射泵是不包括马达的泵，并且在喷射泵的压力入口和出口之间包括文丘里装置。

附图说明

附图用来说明本发明的装置的当前优选的非限制性示例性实施例。通过结合附图来阅读的下文详细说明，本发明的目的和特征的上述和其它优点将变得更加明显，并且将更好地理解本发明，在附图中：

图1示意性地示出了车辆抽吸系统的示例性实施例的截面；

图2示意性地示出了另一车辆抽吸系统的示例性实施例的截面；

图3A、图3B、图3C、图3D和图3E示出了抽吸管线的四个不同的示例性实施例，该抽吸管线设置有可由封挡装置关闭的抽吸口，在通过抽吸管线的示意性截面中可见；

图4A和图4B示意性地示出了包括抽吸口的插入件的两个立体视图，根据示例性实施例，该插入件可以被插到抽吸管线中；其中图3A示出了处于关闭位置的封挡装置，图3B示出了处于打开位置的封挡装置；

图5示意性地示出了具有喷射泵和两个抽吸分支的车辆抽吸系统的示例性实施例；

图6示意性地示出了具有喷射泵和两个储箱的车辆抽吸系统的示例性实施例；

图7示意性地示出了具有喷射泵和两个储箱的车辆抽吸系统的另一示例性实施例。

图8示意性地示出了从根据进一步研发的示例性实施例的车辆抽吸系统的顶部看过去的立体视图；

图9示意性地示出了车辆抽吸系统的示例性实施例，该车辆抽吸系统具有底面为不规则形状的隔室；

图10示意性地示出了具有进料泵的车辆抽吸系统的示例性实施例；

图11A和11B示出了车辆抽吸系统的更详细的示例性实施例，该车辆抽吸系统包括延伸穿过涡流罐的壁的抽吸管线；以及

图12示出了根据进一步研发的示例性实施例的具有多个导热桥的车辆抽吸系统的局部视图。

具体实施方式

图1示出了车辆抽吸系统的示例性实施例，该车辆抽吸系统包括用于存储例如含水液体或燃料的液体L的隔室200。车辆抽吸系统还包括被布置成用于将液体L从隔室200中抽吸出来的抽吸管线20，该抽吸管线20在此包括一个抽吸分支。抽吸管线20设置有位于隔室200中的不同位置的多个抽吸孔10a、10b、10c、10d。图示的车辆抽吸系统还包括泵回路30，该泵回路30被构造成用于从隔室200中通过抽吸孔10a、10b、10c、10d抽吸液体L到需要液体L的目的地。

每个抽吸孔10a、10b、10c、10d均设置有封挡装置(图1中未示出)，该封挡装置被构造成当个别的抽吸孔10a、10b、10c、10d不在液体当中时至少部分地封挡该个别的抽吸孔，以及当个别的抽吸孔10a、10b、10c、10d在液体当中时允许通过该抽吸孔抽吸液体。在车辆中，当汽车在行驶时，隔室200中的液体L在隔室200内四处移动：实际上，例如当向左或向右转动、或在刹车或加速时，液体L可以向左或向右、向上或向下、向前或向后移动。为了确保在行驶期间有效地抽吸，有利的是关闭那些不在液体当中的抽吸孔，以避免空气和/或蒸汽被泵回路30抽吸。这在图1中示出，其中l1示出了在休止状态的储箱200中的液位，而图l2示出了在行驶过程中储箱中的可能液位。当液位对应于l2时，前两个抽吸孔10a、10b将打开，而其它抽吸孔10c、10d将关闭或至少部分地封挡。在休止(液位l1)时，所有的抽吸孔10a、10b、10c、10d均可能打开。

在图1的实施例中，泵回路被布置在隔室200的外部。然而，如图2所示，泵回路30可以至少部分地布置在隔室200的内部，例如部分地在隔室200内和部分地在隔室200外。图2进一步示出了泵回路30可以包含可选的涡流罐，在该涡流罐中抽吸隔室200的液体L，然后将该液体L泵送到目的地。

为了能够从隔室200的不同部分抽吸液体L，抽吸孔10a、10b、10c、10d优选地被布置在隔室200的不同末端处，例如布置在隔室200的不同面处或附近，优选地在隔室200的底面处或附近；或布置在隔室200的不同角处或附近，优选地在底角处或附近。优选地，两个抽吸孔10a、10b之间的距离至少为50mm，更优选地至少为100mm。注意，在图1和图2的示意图中，抽吸孔10a、10b、10c、10d被画成在一条管线上。然而，实际上，抽吸孔10a、10b、10c、10d可以在隔室200的不同角中或附近，优选在隔室200的底角中。

隔室200具有底壁201、侧壁203和顶壁202，其中，在隔室200在车辆中的安装位置中，底壁201对应于隔室200的最低壁。抽吸管线20的管线部分(在图1和图2中，该管部分对应于整个抽吸管线)被布置成与底壁201相抵或与底壁201相距一小段距离。例如，一小段距离可以小于5cm，优选地小于3cm。注意，在其它实施例中，抽吸管线20可以布置在与底壁201相距较大距离处，同时提供在与底壁201相距一小段距离处的抽吸点10a、10b、10c、10d(例如使用在每个抽吸点和抽吸管线20之间延伸的连接臂)，该一小段距离可以小于5cm，优选地小于3cm。实际上，即使液体L可以在隔室200中移动，通常它离底壁201也比离顶壁202要近。因此，将抽吸孔10a、10b、10c、10d布置在隔室200的下半部中、特别是在底壁201附近是有利的。

在图1和图2的实施例中，抽吸管线被完全布置在隔室200的内部。然而，如将结合其它实施例所描述的，抽吸管线20也可以至少部分地位于隔室200的外部。

优选地，抽吸管线20在隔室200内具有长度大于200mm、优选地大于300mm、更优选地大于400mm的管线部分(在图1和图2的实施例中，这是整个抽吸管线)。更特别地，抽吸管线20的长度优选地使得可以到达隔室200的多个底角或底面。

图3A、3B、3C、3D和3E示出了用于本发明的车辆抽吸系统的封挡装置40的四个变型。

图3A示出了抽吸管线20的截面，该抽吸管线20设置有可由封挡装置40关闭的抽吸孔10。封挡装置40包括可漂浮的翻门41，并且更确切地说，该翻门41围绕枢轴44枢转地安装，以在翻门41关闭抽吸孔10的关闭位置和翻门41从抽吸孔10移开的打开位置之间枢转。为了在抽吸入口10在液体L当中时打开，翻门41被构造成当翻门位于液体10中时从抽吸孔10抬起。为此，翻门41可包括附接到支撑部分43的可漂浮部分(也称为浮子)42。可漂浮部分42可以由密度比液体L的密度低的材料制成，或者可以是包括空气容积的部件。在图3A的实施例中，抽吸孔10被设置在抽吸管线20的一侧上，其中抽吸管线20被牵引到车辆中的安装位置。在这样的实施例中，当抽吸孔10在液体当中时，翻门41可以容易地向上移动。图4A和4B分别示出了在封挡装置40的关闭位置和打开位置的类似实施例。在图4A和4B中，可以看到，翻门42、43可以设置有止动部43’，以避免翻门42、43被过度抬起而翻转到另一侧。

图3B示出了另一实施例，其中，抽吸孔10被布置在抽吸管线20的底面。在该实施例中，翻门41可以被实现为某种杠杆装置，其具有旨在关闭抽吸孔10的第一支撑部43a和在枢轴44的另一侧延伸的第二支撑部43b。第二支撑部43b在枢轴44的另一侧延伸。该另一支撑部43b设置有可漂浮部42。翻门41进一步被设计成使得当抽吸孔10不在液体当中时将通过重力关闭抽吸孔10，而当抽吸孔10在液体当中时支撑部43a将枢转离开抽吸孔10，导致可漂浮部42上升。代替重力或除了利用重力之外，当不在液体当中时，可以使用弹簧装置将翻门41移动到关闭位置。

图3C示出了包括可控阀45和液体检测传感器46的封挡装置40，其中连接可控阀45以基于由液体检测传感器46的测量结果而对其进行控制。可控阀可以例如是电磁阀。

图3D示出了包括可升降部43、42的封挡装置40，该可升降部43、42包括支撑件43和浮子42。该可升降部43、42使用弹簧装置47附接，该弹簧装置47被构造成当抽吸孔10不在液体当中时将该可升降部43、42压抵在抽吸孔10上，以及当抽吸孔10在液体当中时允许可升降部43、42向上移动。

图3E示出了又一示例性实施例，其中，封挡装置40为跨抽吸孔10的膜或过滤器的形式，并且被构造成当在液体当中时允许液体通过过滤器或膜40，以及当过滤器或膜不在液体当中时阻挡或限制空气和/或蒸汽通过。过滤器可以例如是所谓的深层介质过滤器(depth media filter)。膜可以例如是亲水膜。对空气和/或蒸汽通过的这种阻挡或限制可能归因于过滤器或膜仍是湿的，其中膜或过滤器与粘附或吸附在膜或过滤器上的液体一起至少部分地封挡了抽吸孔。

图5示出了存储例如含水液体L的液体的车辆系统。该车辆系统包括用于存储液体L的第一隔室100、用于存储液体L的第二隔室200和模块400。在该实施例中，第二隔室200是储箱，而第一隔室100是集成在模块400中的碗，使得该碗位于第二隔室200中。模块400被布置在储箱200的壁中的开口中。储箱200设置有用于用液体L充装储箱200的加注管240，因此也充装隔室100。储箱200具有底壁201、顶壁202和将底壁201与顶壁202连接的侧壁203。在底壁201中布置有开口。在储箱200的安装位置，底壁201对应于储箱200的最低面。模块400被例如通过焊接或任何其它合适的连接方式安装在储箱200的底壁201中的开口中，该其它合适的连接方式例如使用拧在储箱200上的螺纹上的环形螺母系统，或使用卡口型的关闭系统。在另一未示出的实施例中，该开口可以布置在储箱200的下半部中的侧壁203中。

模块400包括进料泵单元110、喷射泵300和加热器120。连接进料泵单元110以将液体L从第一隔室100泵送到进料出口181。进料口181旨在连接到进料管线180，该进料管线180用于通过喷注器600来在例如在内燃机的燃烧室700上游的进气管线710中喷注液体L。替代地，含水液体可以被直接喷注到内燃机的燃烧室700中。更一般地，对于所描述的应用，液体可以被喷注到任何地方，只要该喷注使得注入燃烧室700中的空气冷却即可。进料管线180在进料出口181和喷注器600之间延伸，用于为喷注器600馈送来自第一隔室100的液体。

喷射泵300具有抽吸入口310、压力入口320和出口330。进料泵单元110还被连接用于沿着流动路径P泵送液体。流动路径P从进料泵单元110的入口111延伸到进料泵单元110的出口112、通过出口112和喷射泵300的压力入口320之间的管线190延伸到喷射泵300的出口330。抽吸入口310连接到抽吸管线20，该抽吸管线20被布置为从第二隔室200接收液体。抽吸管线20设置有多个抽吸点10a、10b、10c，这些抽吸点可以设置有如上所述的封挡装置。抽吸点10a、10b、10c优选地布置在隔室200中的不同位置处、靠近底壁201。

喷射泵300的出口330被布置成用于使液体从抽吸入口310和从压力入口320返回至第一隔室100。车辆系统还包括控制器500，该控制器500被构造成用于控制进料泵单元110。控制器500可以被构造成当第一隔室100中的液体的液位低于预定液位时从第二隔室200泵送液体至第一隔室100。控制器500被图示为安装在模块400上，但是本领域技术人员理解它也可以远离模块400定位。

加热器120被构造和布置为至少加热所述流动路径P。加热器120可被布置在例如进料泵单元110和喷射泵300之间、和/或在进料泵单元110和喷射泵300周围。优选地，加热器120部分地或全部地布置在第一隔室100内或在界定第一隔室100的壁中。

通常是单向阀的止回阀160可以被包括在流动路径P中、在进料泵单元110下游，优选地在进料泵单元110的出口112和喷射泵300的压力入口320之间的管线部分中。

进料泵单元110的出口112优选地位于进料泵单元110的底部。此外，优选地，喷射泵300被布置在模块400中的向上延伸的管线部分中，使得液体向上再循环，并且在高于泵出口112和优选地也高于泵入口111的位置处返回到第一隔室100中。

有利地，如图5所示的抽吸管线20包括在隔室200中沿相反方向布置的两个抽吸分支，其中一个抽吸分支包括位于不同位置的两个抽吸孔10a和10b，而另一抽吸分支包括一个抽吸孔10c。如图5中的虚线示意性所示，这两个抽吸分支可以通过抽吸入口310连接到喷射泵300中。

图6示出了另一存储例如含水液体L的液体的车辆系统。该车辆系统包括用于存储液体L的第一储箱100、用于存储液体L的第二储箱200和模块400。模块400被布置在第一储箱100的壁中的开口中。第一储箱100设置有加注管140，该加注管140用于为第一储箱100和还通过溢流管线210为第二储箱200充装液体。第一储箱100具有底壁101、顶壁102和将底壁101与顶壁102连接的侧壁103。在底壁101中布置有开口。在第一储箱100的安装位置中，底壁101对应于第一储箱100的最低面。模块400被例如通过焊接或任何其它合适的连接方式安装在第一储箱100的底壁101中的开口中。在另一未示出的实施例中，该开口可以布置在储箱100的下半部中的侧壁103中。

模块400包括进料泵单元110、喷射泵300以及可选地还包括加热器120(图6中未示出)。如图5的实施例中所示，连接进料泵单元110以将液体L从第一隔室100泵送到旨在连接到进料管线180的进料出口181。喷射泵300具有抽吸入口310、压力入口320和出口330。进料泵单元110还被连接用于沿着流动路径泵送液体。该流动路径从进料泵单元110的入口111延伸到进料泵单元110的出口112、通过出口112和喷射泵300的压力入口320之间的管线190延伸到喷射泵300的出口330。抽吸入口310被连接到布置成用于从第二储箱200接收液体的抽吸管线20。抽吸管线20设置有多个抽吸点10a、10b、10c、10d，这些抽吸点可以设置有如上所述的封挡装置。抽吸点10a、10b、10c、10d优选布置在隔室200中的不同位置处、靠近底壁201。

喷射泵300的出口330被布置成用于使液体从抽吸入口310和从压力入口320返回至第一储箱100。车辆系统可以进一步包括控制器(未示出)，该控制器被构造成用于控制进料泵单元110。该控制器被构造为当第一储箱100中的液体液位低于预定液位时将液体从第二储箱200泵送到第一储箱100。

第一储箱100可以在车辆中定位在比第二储箱200要高的位置。在一个替代实施例中，第一储箱100和第二储箱200可以定位在大致相同的高度，并且可以在第一储箱100的加注管140和第二储箱200之间设置加注管线220。

图7示出了与图6的实施例类似的实施例，不同之处在于喷射泵300未布置在模块400中，而是布置在单独的模块500中，该模块500安装在第二储箱200的底壁201中的开口中。管线段190和190’在进料泵单元110的出口112和压力入口320之间延伸。管线段190被集成在模块400中，而管线段190’位于第一储箱100的外部。另一管线段190”连接喷射泵300的出口330与第一储箱100，以使液体从喷射泵300返回到第一储箱100。单向阀160被布置在管线段190中。如图5的实施例中，模块400可以包括额外部件，比如加热器、液位传感器、品质传感器、生物净化装置、过滤器等。

该液体优选是包含至少90％的水、更优选地至少95％的水、最优选地至少98％的水的含水液体。含水液体例如为脱矿物质水。在其它实施方案中，可以将一定量的甲醇添加到含水液体中以降低凝固点。

在本发明的示例性实施例中，优选地，进料泵单元110被构造为能够产生通过进料管线180的介于60到100kg/h的流量。此外，控制器优选地被构造为根据发动机的负荷来控制泵单元110。当负荷达到预定阈值时，使进料泵单元110以预定范围内的流速泵送。

尽管齿轮泵有利于在示例性实施例中使用，但是也可以使用其它泵，例如盖劳特泵、涡轮泵、隔膜泵、活塞泵。

在本发明的示例性实施例中，加热器120可以是电加热器，例如包括具有集成电轨的柔性片的柔性电加热器。柔性片可包括两个柔性膜，其中在两个柔性膜之间布置至少一个电轨。所述片可以是具有中央部分的片，并且至少一个翼片和/或多个柔性触手可以从所述中央部分出发在储箱中或者在模块中(或在模块上)延伸。使用电加热器的优点是可以立即使用现成的加热器功率，从而减少了在低温下的启动时间。通过电加热器的熔化含水液体的供应速率可以介于150至350g/h之间。电加热器可以由控制器根据发动机温度来控制，以便在发动机温度太低时增加加热，而在发动机温度升高时减少加热。

在本发明的示例性实施例中，储箱100、200可包括底壳和顶壳。储箱100、200可以由塑料材料制成，优选地由聚烯烃材料制成，例如包含PE或PP的材料。

图8示出了用于存储例如是含水液体的液体的车辆系统。该车辆系统包括用于存储液体的第一隔室100、用于存储液体的第二隔室(仅示出了第二隔室的底壳200a)和模块400。在该实施例中，第二隔室是储箱，并且第一隔室100是集成在模块400中的碗，使得碗位于第二隔室的底壳200a中。模块400被布置在底壳200a的壁中的开口中。顶壳(未示出)可以设置有用于为储箱和因此也为隔室100充装液体的加注管。可以提供充装阀(未示出)，例如在第一隔室100中的开口中、优选地在第一隔室100的底壁101中的开口中的伞形阀或碟形阀。充装阀被构造成允许液体L在储箱首次充装期间进入第一隔室100，同时不允许液体离开第一隔室100。

底壳200a具有底壁201和用于连接到顶壳(未示出)的侧壁203a。在底壁201中布置有开口。在储箱的安装位置中，底壁201对应于储箱的最低面。模块400被例如通过焊接或任何其它合适的连接方式安装在储箱的底壁201中的开口中，该其它合适的连接方式例如使用拧在储箱上的螺纹上的环形螺母系统，或使用卡口型的关闭系统。

模块400包括进料泵单元110、喷射泵300和加热器120。连接进料泵单元110以将液体L从第一隔室100泵送到进料出口(未示出，但是可以类似于图5的实施例)。进料出口旨在连接到进料管线，该进料管线用于通过喷注器来在例如在内燃机的燃烧室上游的进气管线中喷注液体L。替代地，可以将液体直接喷注到内燃机的燃烧室中。

喷射泵300具有抽吸入口310、压力入口320和出口330。进料泵单元110还被连接为用于沿着流动路径泵送液体，该流动路径从进料泵单元110的入口延伸到进料泵单元110的出口、通过喷射泵300到达喷射泵300的出口330。抽吸入口310被连接到布置成用于接收来自第二隔室的液体的抽吸管线20。抽吸管线20设置有多个抽吸点10a，10b，10c，这些抽吸点可以设置有如上所述的封挡装置。抽吸点10a，10b，10c优选地布置在隔室200中的不同位置处靠近底壁201。

进料泵单元110的泵出口(未示出)优选地位于进料泵单元110的底部。此外，优选地，喷射泵300在模块400中向上延伸，使得液体向上再循环，并且在高于泵出口和优选地也高于泵入口的位置处返回到第一隔室100中。

优选地，第一隔室100具有碗的形状，例如大体圆柱形的碗的形状。碗的直径可以介于100mm到200mm之间，例如介于120到180mm之间。碗的最大高度可以介于50到100mm之间，例如介于60到90mm之间。由底壳200a和顶壳形成的储箱的容积可以介于5到15升之间，例如介于8到13升之间。

进料泵单元110可以包括马达117(例如BLDC马达)和齿轮泵115。

加热器120包括被加热部分，该被加热部分邻近第一隔室100的内壁设置。加热器优选是电加热器。在图示的实施例中，加热器120包括被布置为与第一隔室的内壁相抵的柔性加热器部分，该柔性加热器部分优选地基本上沿着整个圆柱形内壁布置，可选地具有在第一隔室的各个区域中和/或周围延伸的柔性触手(未示出)。碗100可设置有凹部，触手123延伸通过该凹部。但是，也可以提供非柔性的电加热元件(未示出)，其例如是PTC加热元件，可附接到或集成在模块400中，例如附接到第一隔室的内部和/或外部、或者在第一隔室100的壁元件中。另外的加热器部分(未示出)可以设置在第一隔室的底部，在进料泵单元110的下方。

图8的车辆系统还包括抽吸管线加热系统800，该抽吸管线加热系统800被构造成用于加热抽吸管线20的至少一部分。抽吸管线加热系统800包括第二加热器800a，该第二加热器围绕抽吸管线20的一段布置，优选地至少是在第一隔室100的内部空间和第二隔室的底壁201之间的抽吸管线20的一段。在图示的实施例中，第二加热器800a围绕抽吸管线的从第一隔室的上侧向下延伸到第二隔室的底壁201的这一段延伸。第一加热器120和/或第二加热器800a可以是柔性电加热器，并且第一加热器120可以连接至第二加热器800a。

抽吸管线加热系统800还包括用于循环发动机冷却剂的管道800b，其中优选地，管道800b被布置成与抽吸管线20的一段相距小于5cm的距离，并且更优选地直接与抽吸管线20的一段相邻。例如，管道800b可以沿着抽吸管线20的一段在大于200mm的距离上延伸。

注意，抽吸管线加热系统800既可以仅仅是电的，也可以仅仅基于发动机冷却剂进行加热。

优选地，抽吸管线20的长度大于200mm，更优选地大于300mm，甚至更优选地大于400mm。优选地，抽吸管线20的一段与第二隔室的底壁201之间的距离小于5cm，更优选地小于3cm；其中优选地，抽吸管线20的所述段的长度大于200mm。

优选地，抽吸管线20被构造为在储箱中在至少三个不同的位置10a、10b、10c中抽吸液体，其中优选地，每对位置之间的距离比隔室200的最大尺寸大20％，例如大100mm。

图9示意性地示出了车辆抽吸系统的示例性实施例，该车辆抽吸系统具有底面为不规则形状的隔室。可以看出，多个抽吸点10a、10b、10c、10d允许从储箱200的所有部分抽吸液体，从而限制了储箱200中的液体的动态死体积。

图10示意性地示出了具有进料泵的车辆抽吸系统的示例性实施例。该车辆抽吸系统包括用于存储液体L的隔室200以及在所述隔室200中的抽吸管线20。抽吸管线20被布置成用于从隔室中抽吸出液体，并且设置有位于隔室中的不同位置的多个抽吸孔10a、10b。每个抽吸孔10a、10b均设置有封挡装置40，该封挡装置40被构造成当抽吸孔不在液体当中时至少部分地封挡该抽吸孔，并且当抽吸孔在液体当中时允许通过该抽吸孔抽吸液体。抽吸管线20连接到进料泵110的入口111。进料泵单元110的进料出口112连接到进料管线180。液体可以通过旁路管线190流回到隔室200中的涡流罐100中，在该旁路管线190中设有单向阀85。另外，在两个抽吸点10a、10b关闭的情况下，可能会通过单向阀80从涡流罐100中抽吸出液体。

图11A和11B示出了车辆抽吸系统的更详细的示例性实施例，该车辆抽吸系统包括延伸穿过涡流罐100的壁的抽吸管线。该实施例类似于图5的实施例，不同之处在于抽吸管线20穿过与隔室200集成在一起的涡流罐100的壁，并且穿过模块400的壁。在这样的实施例中，模块400可例如通过在模块400的壁中提供一个或多个孔来创建与涡流罐100液体连通的另一亚隔室。

图12示出了根据本发明的优选实施例的车辆抽吸系统的局部视图，其基于包括抽吸管线加热器的实施例(例如图5所示的实施例)而进一步研发。该车辆抽吸系统在此包括两个抽吸分支，这两个抽吸分支均设置有两个抽吸孔。如图12中可见，有利地，多个导热桥900连接在抽吸管线20和抽吸管线加热器120之间，以便于两者之间的热传导。导热桥可以由具有良好导热性的任何合适的材料制成，优选地由金属、特别优选地由铝制成。应当理解，可以根据需要确定连接在抽吸管线和抽吸管线加热器之间的导热桥的数量、形式和安装方式，而不限于图12中所示的示例。

尽管上文结合特定实施例阐述了本发明的原理，但是应当理解，该说明仅是示例性的，并不作为对由所附权利要求确定的保护范围的限制。

Claims (18)

1.一种车辆抽吸系统，包括：

用于储存液体(L)的隔室(200)，所述液体是含水液体；

抽吸管线(20)，用于将液体从所述隔室(200)中抽吸出来；

其中，所述抽吸管线(20)包括至少一个抽吸分支，并且所述至少一个抽吸分支设置有至少两个抽吸孔(10a、10b、10c、10d)，所述至少两个抽吸孔位于所述隔室(200)中的不同位置；其中，所述至少两个抽吸孔(10a、10b、10c、10d)中的至少一个抽吸孔设置有封挡装置(40)，所述封挡装置(40)被构造成当该抽吸孔不在所述液体当中时封挡该抽吸孔的至少一部分，以及当该抽吸孔在所述液体当中时允许通过该抽吸孔抽吸液体。

2.根据权利要求1所述的车辆抽吸系统，包括至少两个抽吸分支，所述至少两个抽吸分支优选地都设置有至少两个抽吸孔(10a、10b、10c、10d)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的车辆抽吸系统，其中，所述至少两个抽吸孔(10a、10b、10c、10d)包括彼此距离大于50mm、更优选地大于100mm的两个抽吸孔。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的车辆抽吸系统，其中，所述至少两个抽吸孔(10a、10b、10c、10d)中的每个均设置有封挡装置(40)，该封挡装置(40)被构造成用于当该抽吸孔不在所述液体当中时封挡该抽吸孔的至少一部分，并且当该抽吸孔在所述液体当中时允许通过该抽吸孔抽吸液体。

5.根据前述权利要求中任一项所述的车辆抽吸系统，其中，所述隔室(200)具有底壁(201)、侧壁(203)和顶壁(202)；其中，在所述隔室在所述车辆中的安装位置中，所述底壁(201)与所述隔室(200)的最低壁相对应；其中，所述抽吸管线(20)具有与所述底壁(201)相抵或与所述底壁(201)相距一定距离地布置的管线部分，所述距离小于5cm、优选地小于3cm。

6.根据前述权利要求中任一项所述的车辆抽吸系统，其中，所述抽吸管线(20)被至少部分地布置在所述隔室(200)当中；和/或其中，所述抽吸管线(20)被布置在所述隔室(200)的外部并且设置有多个管线连接部分，这些管线连接部分延伸穿过所述隔室(200)的壁并且连接所述隔室(200)中的抽吸孔(10a、10b、10c、10d)与所述隔室(200)外部的抽吸管线。

7.根据前述权利要求中任一项所述的车辆抽吸系统，其中，所述抽吸管线(20)具有在所述隔室(200)内部的长度大于200mm、优选地大于300mm、更优选地大于400mm的管线部分。

8.根据前述权利要求中任一项所述的车辆抽吸系统，其中，所述封挡装置(40)包括可漂浮的翻门，所述可漂浮的翻门被构造成当所述抽吸孔在所述含水液体当中时允许所述含水液体通过该抽吸孔，并且当所述抽吸孔不在所述含水液体中时封挡该抽吸孔的至少一部分，所述翻门例如是枢转安装的翻门(41)，被构造成当所述抽吸孔在所述液体当中时从该抽吸孔抬起。

9.根据前述权利要求中任一项所述的车辆抽吸系统，其中，所述封挡装置(40)包括膜或过滤器，所述膜或过滤器被构造成当在所述液体当中时允许所述液体通过所述过滤器或膜，并且当所述过滤器或膜不在所述液体当中时阻挡或限制空气和/或蒸汽通过。

10.根据前述权利要求中任一项所述的车辆抽吸系统，还包括抽吸管线加热器(120、800)，所述抽吸管线加热器被构造和布置成用于加热所述抽吸管线(20)的至少一部分。

11.根据权利要求10所述的车辆抽吸系统，其中，所述抽吸管线加热器(120、800)包括围绕和/或邻近所述抽吸管线(20)的一段布置的至少一个加热器(120、800a)，并且还可以包括用于循环发动机冷却剂的管道(800b)。

12.根据权利要求10或11所述的车辆抽吸系统，还包括至少一个导热桥(900)，所述导热桥连接在所述抽吸管线加热器(120)和所述抽吸管线(20)之间以促进它们之间的热传导。

13.根据前述权利要求中任一项所述的车辆抽吸系统，还包括泵回路，所述泵回路连接至所述抽吸管线(20)，并且被构造成用于将液体通过所述抽吸管线泵出所述隔室(200)。

14.根据前述权利要求中任一项所述的车辆抽吸系统，其中，所述泵回路包括喷射泵(300)和进料泵单元(110)，所述进料泵单元(110)被连接用于从另一额外隔室(100)泵送液体到进料出口(181)；所述进料泵单元还被连接用于将液体通过所述进料泵单元从所述另一额外隔室泵送通过所述喷射泵(300)的压力入口(320)至所述喷射泵的出口(330)；所述喷射泵的出口被布置成用于使液体从所述抽吸入口和从所述压力入口返回到所述另一额外隔室。

15.根据权利要求13所述的车辆抽吸系统，其中，所述泵回路包括具有进料出口(181)和连接至所述抽吸管线(20)的进料入口的进料泵单元(110)；其中，可选地，所述进料泵单元可以被设置在另一额外隔室(100)中。

16.根据权利要求14或15所述的车辆抽吸系统，其中，所述隔室(200)是储箱，并且其中所述另一额外隔室(100)位于所述储箱(200)当中。

17.根据权利要求14或15所述的车辆抽吸系统，其中，所述另一额外隔室是第一储箱(100)，并且所述隔室是第二储箱(200)。

18.根据权利要求14至17中任一项所述的车辆抽吸系统，还包括：

在内燃机的燃烧室(700)上游的进气管线(710)；

喷注器(600)，其被构造成用于在所述进气管线中或在所述燃烧室中喷注液体；

进料管线(180)，其位于所述进料泵单元(110)的进料出口和所述喷注器之间，用于为所述喷注器馈送出自所述另一额外隔室(100)中的液体。

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