CN207018120U - 燃料供给系统的低压回路和燃料供给系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供燃料供给系统的低压回路和燃料供给系统。低压回路包括：从燃料箱延伸至高压燃油泵的抽吸管路、设置在抽吸管路上的燃料抽吸泵和计量单元、从计量单元的入口侧延伸到燃料箱的第一回油管路、设置在第一回油管路上的溢流阀、从高压燃油泵的入口侧延伸到燃料箱的第二回油管路、以及设置在第二回油管路上的零流量阀，其特征在于，低压回路还包括与燃料抽吸泵并联连接的排气组件，排气组件被设置成在燃料抽吸泵运行之前运行以抽吸燃料并经过第二回油管路返回燃料箱、以及在燃料抽吸泵运行之后停止向燃料抽吸泵的出口侧输送燃料。根据本实用新型，能提高内燃机的启动可靠性，并且排除对燃料抽吸泵和主过滤器的不利影响。

Description

燃料供给系统的低压回路和燃料供给系统

技术领域

本实用新型涉及内燃机的燃料供给系统，尤其涉及燃料供给系统的低压回路。

背景技术

内燃机的燃料供给系统是公知的。采用高压共轨的燃料供给系统通常包括低压回路和高压回路，其中，低压回路包括燃料抽吸泵、高压燃油泵、从燃料箱延伸至燃料抽吸泵的抽吸侧管路、以及从高压燃油泵延伸至燃料箱的回油侧管路，高压回路包括高压共轨以及多个燃料喷射阀。对于小型车辆而言，燃料抽吸泵和高压燃油泵通常作为泵组件设计成一体；对于大型车辆而言，燃料抽吸泵的出口和高压燃油泵的入口是分开的，因而在它们之间还存在连通管路。当燃料供给系统运行时，燃料抽吸泵将燃料从燃料箱经过抽吸侧管路抽吸至高压燃油泵，抽吸至高压燃油泵的燃料经过高压燃油泵加压输送到高压共轨。与高压共轨连通的各个燃料喷射阀设置在内燃机的多个缸体中的对应一个缸体内，以使储存在共轨系统中的高压燃料喷射到各个缸体中。

当内燃机停止运行时，在正常情况下，低压回路应当充满燃料。然而，当抽吸侧管路或回油侧管路出现连接松动，或者回油侧管路没有被浸入燃料箱时，由于压差使得空气慢慢地并且持续地渗透到低压回路中直到达到新的压力平衡。对于用户而言，通常是很难发现低压回路上的这种泄漏点。但是，在内燃机启动时，高压共轨的压力必须达到喷射释放压力。为了使得高压共轨的压力达到喷射释放压力必须使低压回路中的压力能够打开高压燃油泵的进入阀以及使足够多的燃料被输送到高压燃油泵的柱塞。当低压回路上存在泄漏点导致空气渗透到燃料抽吸泵和高压燃油泵时，尤其是内燃机停机较长时间使得燃料抽吸泵和高压燃油泵中存在大量空气时，将延迟达到打开高压燃油泵的进入阀的压力以及使足够多的燃料被输送到高压燃油泵的柱塞所需时间，进而延迟高压共轨达到喷射释放压力所需时间。结果，导致内燃机的启动延迟或甚至启动失败，招致客户的严重抱怨。在低温地区由于燃料粘度增大或在高海拔地区由于进燃料的压力更低，导致内燃机的启动延迟或甚至启动失败的情况更加严重。

为了解决这个问题，有车辆制造厂商或终端用户提出在燃料抽吸泵上游串联设置电动泵。电动泵可以在车辆通电但内燃机没有启动之前开始工作，使燃料经过抽吸侧管路和回油侧管路返回燃料箱，以排出低压回路中的空气。随后，启动内燃机并且在内燃机启动运行几分钟之后电动泵。尽管这种方式可以快速地排出低压回路中的空气，提高内燃机启动的可靠性，但是由于电动泵的出口压力超出了内燃机启动时燃料抽吸泵的入口压力的容许范围，同时也使得燃料抽吸泵的出口压力超出了容许范围，这将大大地降低燃料抽吸泵和主过滤器的可靠性并且缩短它们的使用寿命。

因此，需要对现有的燃料供给系统的低压回路进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种燃料供给系统的低压回路以及包括这种低压回路的燃料供给系统，这种低压回路不仅能够快速地排出进入其中的空气以提高内燃机的启动可靠性，而且还可以排除对燃料抽吸泵和主过滤器的可靠性以及使用寿命的不利影响。

根据本实用新型的一方面，提供一种燃料供给系统的低压回路，所述低压回路包括：

从燃料箱延伸至高压燃油泵的抽吸管路；

依次设置在所述抽吸管路上的燃料抽吸泵和计量单元；

从所述计量单元的入口侧延伸到所述燃料箱的第一回油管路；

设置在所述第一回油管路上的溢流阀；

从所述高压燃油泵的入口侧延伸到所述燃料箱的第二回油管路；以及

设置在所述第二回油管路上的零流量阀；

其特征在于，所述低压回路还包括与所述燃料抽吸泵并联连接的排气组件，所述排气组件被设置成在所述燃料抽吸泵运行之前运行以抽吸燃料并经过所述第二回油管路返回所述燃料箱、以及在所述燃料抽吸泵运行之后停止向所述燃料抽吸泵的出口侧输送燃料。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种燃料供给系统，其特征在于，所述燃料供给系统包括：

如上所述的低压回路；

用于接收来自所述高压燃油泵的加压燃料的高压共轨；

将来自所述高压共轨的加压燃料喷射到内燃机的各个缸中的多个燃料喷射阀；

从所述高压共轨延伸到所述燃料箱的第三回油管路；以及

设置在所述第三回油管路的压力限制阀。

根据本实用新型，借助于排气组件，可以在车辆通电之后但内燃机启动之前快速地排出进入低压回路中的空气。这样，不仅能够提高内燃机的启动可靠性，而且在排气组件的整个运行期间也不会在燃料抽吸泵的入口和出口处形成超出容许范围的高压，因而可以排除现有技术中对燃料抽吸泵和主过滤器的可靠性以及使用寿命的不利影响。

附图说明

在附图中：

图1示意性地显示了包括根据本实用新型第一实施例的低压回路的燃料供给系统，其中，排气组件的二位阀处于打开状态；

图2示意性地显示了包括根据本实用新型第一实施例的低压回路的燃料供给系统，其中，排气组件的二位阀处于关闭状态；

图3示意性地显示了根据本实用新型第一实施例的低压回路的排气组件；

图4示意性地显示了包括根据本实用新型第二实施例的低压回路的燃料供给系统；以及

图5示意性地显示了根据本实用新型第二实施例的低压回路的排气组件。

为了清楚地显示和理解本实用新型，在图中省略或简化了一些公知部件。

具体实施方式

下面结合示例详细描述本实用新型的优选实施例。本领域技术人员应理解的是，这些示例性实施例并不意味着对本实用新型形成任何限制。

图1示意性地显示了包括根据本实用新型第一实施例的低压回路的燃料供给系统，其中，排气组件的二位阀处于打开状态。如图1所示，根据本实用新型的燃料供给系统的低压回路1大体包括从燃料箱3延伸至高压燃油泵5的抽吸管路7，在抽吸管路7上从燃料箱3至高压燃油泵5依次设置有预过滤器9、燃料抽吸泵11、主过滤器13和计量单元15。当然，应理解的是，预过滤器9和主过滤器13中的一个是可以省略的，例如可以省略预过滤器9。根据本实用新型的燃料供给系统的低压回路1还包括从计量单元15的入口侧延伸到燃料箱3的第一回油管路17，在第一回油管路17上设置有溢流阀19。根据本实用新型的燃料供给系统的低压回路1还包括从高压燃油泵5的入口侧延伸到燃料箱3的第二回油管路21，在第二回油管路21上设置有零流量阀23。零流量阀23可以设置为一个常开节流阀。根据本实用新型的燃料供给系统的高压回路25大体包括用于接收来自高压燃油泵5的加压燃料的高压共轨27以及将来自高压共轨27的加压燃料喷射到内燃机的各个缸中的多个燃料喷射阀29。根据本实用新型的燃料供给系统的低压回路1还包括从高压共轨27延伸到燃料箱3的第三回油管路31，在第三回油管路31上设置有压力限制阀33。正如图1和2中虚线方框所示，燃料抽吸泵11、计量单元15、高压燃油泵5、溢流阀19和零流量阀23可以集成为一体。

在车辆上内燃机启动之后，经过预过滤器9过滤的燃料被燃料抽吸泵11抽吸并且经过抽吸管路7上的主过滤器13和计量单元15被输送到高压燃油泵5。被输送到高压燃油泵5的燃料经过高压燃油泵5被输送到高压共轨27。位于高压共轨27中的加压燃料经过燃料喷射阀29被喷射到内燃机的相应缸中燃烧，从而导致内燃机运转。当燃料抽吸泵11运行过快导致计量单元15的入口侧压力过大时，第一回油管路17上的溢流阀19打开，使部分燃料经过第一回油管路17返回到油箱3，以便将计量单元15的入口侧压力保持在许可范围内。如果通过打开溢流阀19仍然不能将计量单元15的入口侧压力保持在许可范围内，还可以打开燃料抽吸泵11内的溢流阀12，从而使部分燃料经过燃料抽吸泵11返回到油箱3。第二回油管路21的作用一方面是在排气时使气体经过该回油管路返回油箱3，另一方面是在车辆滑行时使燃料经过该回油管路返回油箱3。第三回油管路31的作用是当高压共轨27中的压力过高时使得压力限制阀33打开以使部分高压燃料经过第三回油管路31返回到油箱3。

根据本实用新型的燃料供给系统的低压回路1还包括与燃料抽吸泵11并联连接的排气组件35，排气组件被设置成在燃料抽吸泵11运行之前开始运行以抽吸燃料并经过第二回油管路21将燃料返回燃料箱3、以及在燃料抽吸泵11运行之后停止向燃料抽吸泵11的出口侧输送燃料。图3示意性地显示了根据本实用新型第一实施例的低压回路的排气组件35。如图3所示，根据本实用新型第一实施例的低压回路的排气组件35大体包括电动泵37、与电动泵37并联连接的压力释放阀39以及设置在电动泵37和压力释放阀39下游并且与它们串联连接的二位二通阀41。电动泵37、压力释放阀39以及二位二通阀41可以集成为一体。排气组件35还可以包括用于控制电动泵37的运行的控制器43，控制器43可以例如是一个计时器。当然，控制器43也可以与电动泵37、压力释放阀39以及二位二通阀41集成为一体。二位二通阀41优选为液压控制阀，它包括与二位二通阀41的出口侧(下游)流体连通的阀芯，以及作用在阀芯上的弹簧。二位二通阀41被设置成默认地处于接通位置，但是当二位二通阀41的出口侧的燃料压力在阀芯上所产生的作用力大于弹簧的作用力时，阀芯将移位使得二位二通阀41处于关闭状态。

据统计，通常人们在车辆通电10-15秒之后启动内燃机。根据本实用新型，当车辆被通电的同时，控制器43开始给电动泵37供电并且计时，电动泵37运行，由于第一回油管路17上的溢流阀19的开启压力较大，来自燃料箱3的燃料经过预过滤器9过滤被电动泵37抽吸并且经过二位二通阀41、抽吸管路7上的主过滤器13和计量单元15、以及第二回油管路21上的零流量阀23被返回到燃料箱3。这样，进入到低压回路1中的空气可以被排出。当只有电动泵37运行时，二位二通阀41的出口侧的燃料压力通常只有例如2.5巴，此时，二位二通阀41依然处于接通位置，如图1所示。随后，启动内燃机，燃料抽吸泵11开始运行，二位二通阀41的出口侧的燃料压力急剧增大例如大于4巴，导致二位二通阀41的出口侧的燃料压力在阀芯上所产生的作用力大于弹簧的作用力，阀芯将被移位使得二位二通阀41处于关闭状态，如图2所示。此时，经过预过滤器9过滤的燃料被燃料抽吸泵11抽吸并且经过抽吸管路7上的主过滤器13和计量单元15被输送到高压燃油泵5。被输送到高压燃油泵5的燃料经过高压燃油泵5被输送到高压共轨27。

尽管控制器43可以在启动内燃机的同时切断对电动泵37的电力供应，但控制器43优选地设置成控制电动泵37运行预定时间之后再切断对电动泵37的电力供应，例如，可以使电动泵37运行预定的3分钟。这对于低压回路1更换零部件之后充分排气是十分重要的。在内燃机启动之后电动泵37继续运行的情况下，由于燃料抽吸泵11的出口侧的燃料压力急剧增大，导致二位二通阀41的出口侧的燃料压力在阀芯上所产生的作用力大于弹簧的作用力，阀芯将被移位使得二位二通阀41处于关闭状态。此时，与电动泵37并联的压力释放阀39打开，由电动泵37抽吸的燃料经过压力释放阀39返回油箱3。在到达预定时间之后，控制器43切断对电动泵37的电力供应，电动泵37停止运行。

图4示意性地显示了包括根据本实用新型第二实施例的低压回路的燃料供给系统。如图4所示，根据本实用新型第二实施例的低压回路与图1和2所示根据本实用新型第一实施例的低压回路大体上相同，除了排气组件略有不同之外。因此，根据本实用新型第二实施例的低压回路中与根据本实用新型第一实施例的低压回路中相同的元件采用相同的标号，并且省略对它们的详细描述。图5示意性地显示了根据本实用新型第二实施例的低压回路的排气组件35’。如图5所示，根据本实用新型第二实施例的低压回路的排气组件35’大体包括电动泵37、与电动泵37并联连接的压力释放阀39以及设置在电动泵37和压力释放阀39下游并且与它们串联连接的单向控制阀45。电动泵37、压力释放阀39以及单向控制阀45可以集成为一体。排气组件35’还可以包括用于控制电动泵37的运行的控制器43，控制器43可以例如是一个计时器。当然，控制器43也可以与电动泵37、压力释放阀39以及单向控制阀45集成为一体。单向控制阀45优选为液压控制阀。单向控制阀45被设置成默认地处于接通位置，但是当单向控制阀45的出口侧的燃料压力大于预定阈值时单向控制阀45将转换到关闭状态。

与第一实施例一样，当车辆被通电的同时，控制器43开始给电动泵37供电并且计时，电动泵37运行，由于第一回油管路17上的溢流阀19的开启压力较大，来自燃料箱3并经过预过滤器9过滤的燃料被电动泵37抽吸并且经过单向控制阀45、抽吸管路7上的主过滤器13和计量单元15、以及第二回油管路21上的零流量阀23被返回到燃料箱3。这样，进入到低压回路1中的空气可以被排出。随后，启动内燃机，燃料抽吸泵11开始运行，单向控制阀45的出口侧的燃料压力急剧增大，导致单向控制阀45被转换到关闭状态。此时，经过预过滤器9过滤的燃料被燃料抽吸泵11抽吸并且经过抽吸管路7上的主过滤器13和计量单元15被输送到高压燃油泵5。被输送到高压燃油泵5的燃料经过高压燃油泵5被输送到高压共轨27。

根据本实用新型，借助于排气组件，可以在车辆通电之后但内燃机启动之前快速地排出进入低压回路中的空气。这样，不仅能够提高内燃机的启动可靠性，而且在排气组件的整个运行期间也不会在燃料抽吸泵的入口和出口处形成超出容许范围的高压，因而可以排除现有技术中对燃料抽吸泵和主过滤器的可靠性以及使用寿命的不利影响。同时，利用本实用新型的排气组件，还可以使内燃机在启动的瞬间就可以吸到燃料，因而还可以起到辅助内燃机启动的作用。

以上结合具体实施例对本实用新型进行了详细描述。显然，以上描述以及在附图中示出的实施例均应被理解为是示例性的，而不构成对本实用新型的限制。对于本领域技术人员而言，可以在不脱离本实用新型的精神的情况下对其进行各种变型或修改，这些变型或修改均不脱离本实用新型的范围。

Claims (10)

1.一种燃料供给系统的低压回路(1)包括：

从燃料箱(3)延伸至高压燃油泵(5)的抽吸管路(7)；

依次设置在所述抽吸管路(7)上的燃料抽吸泵(11)和计量单元(15)；

从所述计量单元(15)的入口侧延伸到所述燃料箱(3)的第一回油管路(17)；

设置在所述第一回油管路(17)上的溢流阀(19)；

从所述高压燃油泵(5)的入口侧延伸到所述燃料箱(3)的第二回油管路(21)；以及

设置在所述第二回油管路(21)上的零流量阀(23)；

其特征在于，所述低压回路(1)还包括与所述燃料抽吸泵(11)并联连接的排气组件(35，35’)，所述排气组件被设置成在所述燃料抽吸泵(11)运行之前运行以抽吸燃料并经过所述第二回油管路(21)将燃料返回所述燃料箱(3)、以及在所述燃料抽吸泵(11)运行之后停止向所述燃料抽吸泵(11)的出口侧输送燃料。

2.如权利要求1所述的燃料供给系统的低压回路(1)，其特征在于，所述排气组件(35)包括电动泵(37)、与所述电动泵(37)并联连接的压力释放阀(39)、以及设置在所述电动泵(37)和所述压力释放阀(39)下游并且与它们串联连接的二位二通阀(41)。

3.如权利要求2所述的燃料供给系统的低压回路(1)，其特征在于，所述二位二通阀(41)是液压控制阀，并且被设置成默认地处于接通位置。

4.如权利要求1所述的燃料供给系统的低压回路(1)，其特征在于，所述排气组件(35’)包括电动泵(37)、与所述电动泵(37)并联连接的压力释放阀(39)、以及设置在所述电动泵(37)和所述压力释放阀(39)下游并且与它们串联连接的单向控制阀(45)。

5.如权利要求4所述的燃料供给系统的低压回路(1)，其特征在于，所述单向控制阀(45)是液压控制阀，并且被设置成默认地处于接通位置。

6.如权利要求2-5任一所述的燃料供给系统的低压回路(1)，其特征在于，所述排气组件(35，35’)还包括控制器(43)，所述控制器(43)被设置成控制所述电动泵(37)在通电后运行预定时间。

7.如权利要求6所述的燃料供给系统的低压回路(1)，其特征在于，所述排气组件(35，35’)的各个组成元件被集成为一体。

8.如权利要求1所述的燃料供给系统的低压回路(1)，其特征在于，所述低压回路(1)还包括在所述抽吸管路(7)上位于所述燃料箱(3)与所述燃料抽吸泵(11)之间的预过滤器(9)以及位于所述燃料抽吸泵(11)与所述计量单元(15)之间的主过滤器(13)中的至少一个。

9.如权利要求1所述的燃料供给系统的低压回路(1)，其特征在于，所述燃料抽吸泵(11)、所述计量单元(15)、所述高压燃油泵(5)、所述溢流阀(19)和所述零流量阀(23)被集成为一体。

10.一种燃料供给系统，其特征在于，所述燃料供给系统包括：

如权利要求1-9任一所述的低压回路；

用于接收来自所述高压燃油泵(5)的加压燃料的高压共轨(27)；

将来自所述高压共轨(27)的加压燃料喷射到内燃机的各个缸中的多个燃料喷射阀(29)；

从所述高压共轨(27)延伸到所述燃料箱(3)的第三回油管路(31)；以及

设置在所述第三回油管路(31)的压力限制阀(33)。