CN215719166U - 燃油供应系统及其供油组件 - Google Patents

Abstract

公开了一种燃油供应系统及其供油组件，供油组件包括供油泵(1)，其入口通过输入管线(L1)连接到油箱，出口通过输出管线(L2)连接到高压组件(5)；布置在输出管线中的主过滤器(6)和计量单元(8)；以及节流管线(L6)，其上游端在计量单元下游连接于输出管线，下游端通向油箱；节流管线中设有可切换通断状态的节流阀(10)，在计量单元关闭或者计量单元两侧压差等于或高于设定值的状态下，节流阀处在打开状态，在计量单元打开或者计量单元两侧压差低于所述设定值状态下，节流阀处在关闭状态。

Description

燃油供应系统及其供油组件

技术领域

本申请涉及一种用于燃油供应系统中的供油组件。本申请还涉及包含这种供油组件的燃油供应系统。

背景技术

共轨燃油供应系统常被用于车辆、机械设备、燃油发电设备等等中。一种典型的共轨燃油供应系统包括供油泵、高压组件和共轨。供油泵将预加压燃油通过计量单元输送到高压组件，而高压组件加压燃油、然后将燃油以高压供应到共轨，共轨中的高压燃油被喷射到发动机中。主过滤器被布置在供油泵的输出管线中，用于过滤供油泵输出的燃油。计量单元下游连接有节流管线，节流管线中设有节流阀，主要用于在高压组件的零供油状态下，使得高压组件上游侧的燃油经该节流管线返回油箱。

在这种现有技术的方案中，由于节流管线向油箱的回流作用，因此，可能在某些工况下会导致高压组件向共轨的供油效率低。并且，在发动机启动阶段，高压组件供油能力弱，可能导致发动机启动能力差。

实用新型内容

本申请的目的是解决现有技术的燃油供应系统中因节流管线的回流作用导致的上述问题。

为此，根据本申请的一个方面，提供了一种供油组件，其包括：

供油泵，其入口通过输入管线连接到油箱，出口通过输出管线连接到高压组件；

布置在输出管线中的主过滤器和计量单元；以及

节流管线，其上游端在计量单元下游连接于输出管线，下游端通向油箱；

其特征在于，节流管线中设有可切换通断状态的节流阀，在计量单元关闭或者计量单元两侧压差等于或高于设定压力值的状态下，节流阀处在打开状态，在计量单元打开或者计量单元两侧压差低于所述设定压力值状态下，节流阀处在关闭状态。

在一种实施方式中，所述节流阀具有两个阀位，其中一个阀位为关闭阀位，另一个阀位为打开阀位。

在一种实施方式中，所述节流阀为液控节流阀，阀位控制油压为所述计量单元的两侧压差，所述设定压力值为所述节流阀的开启压力。

在一种实施方式中，所述供油组件还包括控制器，所述控制器控制所述供油组件的操作，所述节流阀是由所述控制器控制的电控节流阀。

在一种实施方式中，所述控制器配置成基于所述计量单元的两侧压差控制所述节流阀的阀位，所述设定压力值为所述节流阀的开启压力。

在一种实施方式中，所述控制器配置成同步控制所述计量单元的操作状态和所述节流阀的阀位，其中，控制所述计量单元打开并且将所述节流阀置于关闭阀位，或者控制所述计量单元关闭并且将所述节流阀置于打开阀位。

在一种实施方式中，所述节流阀为单向节流阀，所述节流阀在打开状态下允许燃油在节流管线中沿着从输出管线向油箱的方向流动，但禁止燃油沿着从油箱向输出管线的方向流动。

在一种实施方式中，所述主过滤器配备有放气管线，用于使主过滤器中释放的空气经所述放气管线返回油箱，所述放气管线中布置着节流器。

在一种实施方式中，所述供油组件还包括在所述主过滤器和计量单元之间连接于所述输出管线的尾气颗粒过滤器再生管线。

本申请还提供了一种燃油供应系统，其包括：

如前所述的供油组件；以及

高压组件，所述高压组件连接着供油组件的输出管线并且经所述输出管线被供应燃油。

根据本申请，供油组件在计量单元下游侧的节流管线中设置了可切换通断状态的节流阀。在计量单元关闭或计量单元两侧压差高的情况下，节流阀被打开，在计量单元打开或计量单元两侧压差低的情况下，节流阀被关闭。这样，在发动机启动阶段，节流管线被关闭，因而高压组件入口侧没有燃油回流，同现有技术相比更大量的燃油被供应到高压组件，提高了发动机启动能力。在发动机平稳运转或加速状态下，节流管线也被关闭，高压组件的供油效率高。在计量单元关闭的状态下(例如油门踏板松开以使发动机降速时)，节流管线被接通而实现高压组件入口侧的燃油回流，使得发动机的运转与驾驶员或操作者的意图相符。

附图说明

本申请的前述和其他方面将通过下面参照附图所做的详细介绍而被更完整地理解，其中：

图1是根据本申请的一种实施方式的燃油供应系统的示意性布局图；以及

图2是根据本申请的另一种实施方式的燃油供应系统的示意性布局图。

具体实施方式

图1根据本申请的一种实施方式的燃油供应系统的总体构造。该燃油供应系统用于向发动机(未示出)喷射燃油，例如柴油。

燃油供应系统包括供油组件(低压组件)，该供油组件包括机械式供油泵(低压泵)1，其入口连接着输入管线L1、出口连接着输出管线L2。

输入管线L1延伸到油箱2，并且输入管线L1中可能布置着预过滤器(未示出)。此外，输入管线L1还接有手动泵(未示出)，用于在供油组件首次安装时，或者检修后，手动向供油组件中打入燃油，以便排出供油组件中的空气。

供油泵1两侧可以布置旁通阀3和过压保护阀4。旁通阀3用于使燃油越过供油泵1进入输出管线L2中，例如在手动泵操作时。过压保护阀4用于使供油泵1出口侧的燃油回到入口侧。

供油组件还包括回流管线L3，其延伸到油箱2，用于使燃油供应系统的各个部件泄露的燃油返回到油箱2中。

输出管线L2通向高压组件5，用于向高压组件5供应预压燃油。

输出管线L2中布置着用于过滤供油泵1输出的燃油中的污物的主过滤器6。主过滤器6配备有放气管线L4，用于使主过滤器6中释放的燃油中的空气(可能还有一些燃油)经放气管线L4返回油箱2。放气管线L4中布置着节流器7。对于某些类型的主过滤器，尤其是下进下出型过滤器，放气管线L4是必需的。

在主过滤器6下游，在输出管线L2中布置着计量单元8。计量单元8一般为常开型的，但本申请也覆盖使用常闭型计量单元的方案。计量单元8以预定的开度打开，以决定经输出管线L2向高压组件5输送的燃油量。

溢流管线L5的上游端在主过滤器6和计量单元8之间连接着输出管线L2，下游端连接着回流管线L3。溢流阀9布置于溢流管线L5中，用于将计量单元8上游输出管线L2中的多余燃油排放到回流管线L3中。

应指出，这里“上游”和“下游”是参照燃油供应系统工作时燃油在各个管线中的流动定义的。

节流管线L6的上游端在计量单元8和高压组件5之间连接着输出管线L2，下游端在溢流阀9下游连接到溢流管线L5、或是连接到回流管线L3。节流阀10布置于节流管线L6中，用于将计量单元8下游输出管线L2中的多余燃油排放到回流管线L3中。

高压组件5被供油泵1经输出管线L2输送预压燃油。高压组件包括多个由驱动机构(例如凸轮型驱动机构)11驱动的柱塞泵12。每个柱塞泵12的引入端口连接着输出管线L2，输出端口经高压管线L7连接着共轨13。

高压组件5配备有泄漏油管线或通道(未示出)，其连接到输入管线L2或回流管线L3。

共轨13被配置成通过喷油管路14将燃油供应到一组燃油喷射器，燃油喷射器将燃油喷射到发动机(未示出)中。共轨13配备有溢流管线L8，单向溢流阀15布置在溢流管线L8中，并且溢流管线L8连接着回流管线L3。

此外，在输出管线L2中，在主过滤器6和计量单元8之间，还可以连接尾气颗粒过滤器再生管线L9，该颗粒过滤器再生管线L9用于在发动机尾气后处理系统的颗粒过滤器需要再生时向尾气后处理系统中供应一定量的燃油，使得尾气后处理系统中发生燃烧而提高尾气温度，达到燃烧颗粒过滤器中碳烟的温度，实现颗粒过滤器再生。

节流阀10具有可切换的通断状态。根据图1中的方案，节流阀10为液控二位二通阀，具有常态的关闭阀位和启动后的打开阀位。在常态的关闭阀位，节流阀10的两个油口之间被关闭。在启动后的打开阀位，节流阀10的两个油口之间被导通，使得燃油能够流经节流阀10。节流阀10可以进一步被配置为单向节流阀，即在打开状态下，允许燃油通过节流阀10在节流管线L6中沿着从输出管线L2朝向回流管线L3的方向流动，但不允许反向流动。节流阀10的第一侧控制端在计量单元8上游侧连接到输出管线L2，第二侧控制端在计量单元8下游侧连接到输出管线L2，并且第二侧控制端还配备有复位弹簧。在计量单元8的两侧压差(即计量单元8上游侧输出管线L2中的油压减去计量单元8下游侧输出管线L2中的油压)低于节流阀10的开启压力时，两侧控制端油压产生的净推力小于复位弹簧的推力，节流阀10处于常态的关闭阀位。在计量单元8的两侧压差等于或高于节流阀10的开启压力时两侧控制端油压产生的净推力大于复位弹簧的推力，节流阀10被切换到启动后的打开阀位。

节流阀10的阀芯可以是轴向滑动式的，或者是转动式的。

下面描述图1所示的燃油供应系统的操作。

当供油泵1被启动后，其从油箱2经输入管线L1抽取燃油，并将燃油排放到输出管线L2中。输出管线L2中的燃油流经主过滤器6并被其过滤。过滤后的燃油经计量单元8被以计量的方式向高压组件5供应，过滤后的燃油中多余的部分溢流到溢流管线L5中，流经溢流阀9，然后流入回流管线L3中并且返回油箱2。高压组件5从输出管线L2接收燃油，由柱塞泵12将燃油加压到高压，然后将高压燃油经管线L7供应到共轨11中。然后，共轨11中的高压燃油可经喷油管路14由喷射器喷射到发动机中。

在燃油供应系统的操作中，当计量单元8两侧的压差低于节流阀10的开启压力时，节流阀10处在关闭阀位，计量单元8下游侧输出管线L2中的燃油不会通过节流管线L6和回流管线L3回流到油箱2。当计量单元8两侧的压差等于或高于节流阀10的开启压力时，节流阀10切换到打开阀位，允许计量单元8下游侧输出管线L2中的燃油通过节流管线L6和回流管线L3回流到油箱2。

作为具体例子，在计量单元8关闭的状态下，例如油门踏板松开以使发动机降速时，停止经输出管线L2向高压组件5供油燃油(零供油状态)，计量单元8两侧会产生高压差，此时节流阀10打开而允许计量单元8下游侧输出管线L2中的燃油回流，从而确保正确地实现零供油状态，使得发动机按预期降速。

在计量单元8部分地打开或完全打开的状态下，例如发动机恒速或加速运转时，发动机启动过程中，计量单元8两侧压差较低，此时节流阀10关闭而禁止计量单元8下游侧输出管线L2中的燃油回流，从而确保发动机的正确、可靠地运转。同现有技术(节流管线总是处于打开状态)相比，更大量的燃油被供应到高压组件5，提高了高压组件5的供油效率；并且，在发动机启动时，能够提高启动能力。

需要指出，在低压组件设有颗粒过滤器再生管线L9的情况下，在发动机运转期间可能需要通过颗粒过滤器再生管线L9向尾气后处理系统供应一定量的燃油来实现颗粒过滤器再生。此时，如果计量单元8上游侧压力较低，则颗粒过滤器再生管线L9中的燃油压力可能达不到颗粒过滤器再生所需的燃油量和燃油压力。根据本申请的方案，由于在计量单元8两侧压差较低时将节流阀10关闭，因此可以确保计量单元8上游侧压力较高，因而颗粒过滤器再生管线L9中的燃油压力较高，确保颗粒过滤器再生所需的燃油量和燃油压力。

本领域技术人员可以对前面描述的供油组件的细节做出各种修改。

例如，前面描述的节流阀10是液控型的，但是节流阀10也可以采用电控型的。图2中展示了这样的实施方式。

如图2所示，燃油供应系统包括控制器20，其控制供油泵1、计量单元8和高压组件5等的操作。节流阀10的控制端设有由控制器20控制的电磁铁。电磁铁在失电的状态下，复位弹簧将节流阀10保持在常态阀位；电磁铁在得电后，克服复位弹簧的推力将节流阀10切换到启动阀位。本例中，既可以将常态阀位设置为关闭阀位、将启动阀位设置为打开阀位，也可以将常态阀位设置为打开阀位、将启动阀位设置为关闭阀位。

控制器20同步控制计量单元8的通断以及节流阀10的阀位。具体而言，控制器20在控制计量单元8打开(完全打开、部分打开)时，同时控制节流阀10关闭；控制器20在控制计量单元8关闭时，同时控制节流阀10打开。

图2中的实施方式的其它方面与图1中的实施方式相同或相似，这里不再重复叙述。

根据图2中的实施方式的一种改型，在计量单元8上游侧和下游侧分别配备检测输出管线L2中油压的压力传感器，或是为计量单元8配备检测其上下游压差的压差传感器，控制器20根据压力传感器或压差传感器的检测结果确定计量单元8的两侧压差，并且根据计量单元8的两侧压差控制节流阀10的阀位。

需要指出，尽管前面描述的各种实施方式中，低压组件中设有放气管线L4，但是在不配备放气管线L4的低压组件中，同样可以采用如前描述的节流阀10及其控制方案，来实现类似的技术效果。因此，本申请的范围也覆盖不配备放气管线L4的低压组件。

本领域技术人员可以构想出低压组件的其它改型。

此外，本申请还涉及包含上面描述的供油组件的燃油供应系统，尤其是共轨型柴油喷射系统。

综上所述，本申请可获得下述技术效果。

(1)提高了发动机启动能力。

(2)提高了高压组件的供油效率。

(3)在设有颗粒过滤器再生管线的情况下，能够确保向颗粒过滤器再生管线供应足够压力的再生用燃油。

虽然这里参考具体的实施方式描述了本申请，但是本申请的范围并不局限于所示的细节。在不偏离本申请的基本原理的情况下，可针对这些细节做出各种修改。

Claims (10)

1.一种供油组件，包括：

供油泵(1)，其入口通过输入管线(L1)连接到油箱，出口通过输出管线(L2)连接到高压组件(5)；

布置在输出管线中的主过滤器(6)和计量单元(8)；以及

节流管线(L6)，其上游端在计量单元下游连接于输出管线，下游端通向油箱；

其特征在于，节流管线中设有可切换通断状态的节流阀(10)，在计量单元关闭或者计量单元两侧压差等于或高于设定压力值的状态下，节流阀处在打开状态，在计量单元打开或者计量单元两侧压差低于所述设定压力值状态下，节流阀处在关闭状态。

2.如权利要求1所述的供油组件，其特征在于，所述节流阀具有两个阀位，其中一个阀位为关闭阀位，另一个阀位为打开阀位。

3.如权利要求2所述的供油组件，其特征在于，所述节流阀为液控节流阀，阀位控制油压为所述计量单元的两侧压差，所述设定压力值为所述节流阀的开启压力。

4.如权利要求2所述的供油组件，其特征在于，所述供油组件还包括控制器(20)，所述控制器控制所述供油组件的操作，所述节流阀是由所述控制器控制的电控节流阀。

5.如权利要求4所述的供油组件，其特征在于，所述控制器配置成基于所述计量单元的两侧压差控制所述节流阀的阀位，所述设定压力值为所述节流阀的开启压力。

6.如权利要求4所述的供油组件，其特征在于，所述控制器配置成同步控制所述计量单元的操作状态和所述节流阀的阀位，其中，控制所述计量单元打开并且将所述节流阀置于关闭阀位，或者控制所述计量单元关闭并且将所述节流阀置于打开阀位。

7.如权利要求1至6中任一项所述的供油组件，其特征在于，所述节流阀为单向节流阀，所述节流阀在打开状态下允许燃油在节流管线中沿着从输出管线向油箱的方向流动，但禁止燃油沿着从油箱向输出管线的方向流动。

8.如权利要求1至6中任一项所述的供油组件，其特征在于，所述主过滤器配备有放气管线(L4)，用于使主过滤器中释放的空气经所述放气管线返回油箱，所述放气管线中布置着节流器(7)。

9.如权利要求1至6中任一项所述的供油组件，其特征在于，所述供油组件还包括在所述主过滤器和计量单元之间连接于所述输出管线的尾气颗粒过滤器再生管线(L9)。

10.一种燃油供应系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至9中任一项所述的供油组件；以及

高压组件，所述高压组件连接着供油组件的输出管线并且经所述输出管线被供应燃油。

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