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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Strategie
zur Diagnose einer Leckstelle in einem Hochdruck-Brennstoffsystem
und insbesondere auf ein Common-Rail-Brennstoffsystem mit Leckstellendiagnosemerkmalen.
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Hintergrund
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Common-Rail-Brennstoffsysteme
(Brennstoffsysteme mit gemeinsamer Druckleitung bzw. Verteilerleiste)
weisen typischerweise mindestens eine Common-Rail auf, die Hochdruck-Brennstoff
zu einer Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen liefert,
und mindestens eine Hochdruck-Pumpe, die Hochdruck-Brennstoff zu
der (den) Common-Rail(s) liefert. Diese Hochdruck-Räume in einem Brennstoffsystem
eines Motors sind strömungsmittelmäßig miteinander
durch Rohre verbunden, die am Motor gelegen sind. Obwohl eine Leckage
bei diesen Arten von Brennstoffsystemen selten ist, tritt sie auf.
Um irgendein Leck aus den Hochdruck-Räumen zu umschliessen ist es
manchmal nützlich,
diese Hochdruck-Räume
in einer Niederdruck-Umhüllung einzuschließen. Beispielsweise
könnte
eine Hochdruck-Versorgungsleitung
tatsächlich
ein doppelwandiges Rohr sein, wobei das innere Rohr Hochdruck-Brennstoff
enthält,
und wobei das äußere Rohr das
innere Rohr umschließt
und strömungsmittelmässig mit
einem Ablauf verbunden ist, um irgend welchen herausleckenden Brennstoff
zurück
zum Tank zu leiten. Beispielsweise lehrt das US-Patent 6 237 569
von Stelzer u. a. die Bildung einer internen Leckagekammer, die
hermetisch Leitungen und Verbindungen umschließt, die mit einem Common-Rail-Brennstoffsystem
assoziiert sind.
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Zusätzlich zur
Umschließung
von Lecks gibt es einen zu berücksichtigenden Punkt
bezüglich
der Detektion von Lecks. Beispielsweise lehrt das US-Patent 5 685 268
von Wakeman ein Brennstoffleckagedetektorsystem, welches einen Alarm
ausgibt, wenn die gesamte Menge des Brennstoffes, die einen Hochdruck-Bereich
in dem Brennstoffsystem verlässt,
geringer als die Masse des Brennstoffes ist, die in diesen eintritt.
Obwohl Wakeman und andere Verfahren zur Detektion eines Brennstofflecks
in einem Hochdruck-Common-Rail-System
gelehrt haben, kann das Problem der Diagnose einer Leckstelle, um
diese zu reparieren, kompliziert und problematisch bleiben.
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In
anderen Worten ist die Detektion eines Lecks nützlich, jedoch die Detektion
alleine wird einem Techniker nicht dabei helfen, das Leck zu lokalisieren
und zu reparieren. Somit können
wesentliche Ausfallzeiten und die damit assoziierten Kosten bei der
Verfolgung und Reparatur einer Leckage auftreten. Dies kann weiter
bei manchen Motoranwendungen stärker
auftreten, wo die verschiedenen Hochdruck-Räume in dem Brennstoffsystem
an unterschiedlichen Stellen sind, die schwierig zu erreichen sind.
Beispielsweise können
manche Hochdruck-Räume
die Demontage von anderen mit dem Motor in Beziehung stehenden Komponenten
erfordern, um Zugriff darauf zu erreichen.
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Die
vorliegende Erfindung ist auf eines oder mehrere der oben dargelegten
Probleme gerichtet.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Bei
einem Aspekt weist eine Leckdiagnosekomponente einen Verbindungsblock
mit einer Vielzahl von Einlässen
und mit mindestens einem Auslass auf, die sich durch eine Außenfläche öffnen. Die Einlässe sind
strömungsmittelmässig mit
dem Auslass über
eine Vielzahl von Leckpfaden verbunden, die in dem Verbindungsblock
angeordnet sind. Ein getrennter Lecksammelhohlraum ist strömungsmittelmässig mit
jedem der Leckpfade verbunden und ist in dem Verbindungsblock angeordnet.
Ein getrennter Leckdiagnoseanschluss erstreckt sich zwischen jedem
der Lecksammelhohlräume
und der Außenfläche des
Verbindungsblockes.
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Gemäß eines
weiteren Aspektes weist ein Brennstoffsystem mit Leckdiagnosemerkmalen
eine Vielzahl von Hochdruck-Brennstoffräumen auf. Eine Vielzahl von
Leckleitungen ist betriebsmässig
positioniert, um Brennstoff aufzunehmen, der aus unterschiedlichen
Räumen
der Hochdruck-Räume
leckt. Ein Leckdiagnoseanschluss ist strömungsmittelmässig mit
jeder der Leckleitungen verbunden und ist betriebsmässig positioniert,
um Brennstoff aus unterschiedlichen Leitungen der Leckleitungen
zu ziehen.
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Gemäß noch eines
weiteren Aspektes weist ein Verfahren zur Diagnose einer Leckstelle
in einem Brennstoffsystem für
einen Motor einen Schritt auf, Brennstoff von einem Leck aufzunehmen,
welches von einem von einer Vielzahl von unterschiedlichen Hochdruck-Räumen in
eine von einer Vielzahl von getrennten Leckleitungen kommt. Unterschiedliche Leckdiagnoseanschlüsse werden
geöffnet,
bis Brennstoff aus einer der Leckleitungen herausgezogen wird. Der
Hochdruck-Raum, der der Ursprung des Lecks ist, wird durch seine
assoziierte Leckleitung identifiziert.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Darstellung eines Motorbrennstoffsystems, welches
eine Leckdiagnosestrategie gemäß der vorliegenden
Erfindung einsetzt;
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2 ist
eine isometrische Ansicht einer Leckdetektionskomponente für das Brennstoffsystem
der 1;
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3 ist
eine geschnittene Frontansicht der Leckdiagnosekomponente der 2,
wie sie entlang der Schnittlinien 3-3 zu sehen ist;
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4 ist
eine seitliche Schnittansicht der Leckdiagnosekomponente der 2,
wie sie entlang der Schnittlinien 4-4 zu sehen ist;
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5 ist
eine isometrische Ansicht einer Leckdiagnosekomponente gemäß eines
weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung;
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6 ist
eine geschnittene Rückansicht
der Leckdiagnosekomponen te der 5, wie entlang der
Schnittlinien 6-6 zu sehen;
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7 ist
eine geschnittene Frontansicht der Leckdiagnosekomponente der 5,
wie sie entlang der Schnittlinien 7-7 zu sehen ist; und
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8 ist
eine seitliche geschnittene Ansicht der Leckdiagnosekomponente der 5,
wie sie entlang der Schnittlinien 8-8 zu sehen ist.
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Detaillierte
Beschreibung
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Mit
Bezug auf 1 weist ein beispielhaftes Brennstoffsystem 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung eine rechte Hochdruck-Common-Rail 11 mit 8 assoziierten
Brennstoffeinspritzvorrichtungen 16 und eine (nicht gezeigte)
linke Common-Rail auf, die mit acht weiteren (ebenfalls nicht gezeigten)
Brennstoffeinspritzvorrichtungen assoziiert ist. Das Brennstoffsystem 10 wird
in Verbindung mit einem 16-Zylinder-V-Dieselmotor verwendet, und
die linke Rail ist nicht gezeigt, ist jedoch identisch mit der rechten
Rail und den assoziierten Brennstoffeinspritzvorrichtungen. Obwohl
die vorliegende Erfindung in Assoziation mit einem Common-Rail-Brennstoffsystem
für einen
V-Dieselmotor veranschaulicht
ist, könnte
die vorliegende Erfindung potenzielle Anwendung bei nahezu irgend
einem Brennstoffsystem finden, welches eine Vielzahl von Hochdruck-Räumen aufweist oder
in solcher aufgeteilt werden könnte.
Das Brennstoffsystem 10 weist eine Hochdruck-Pumpe 12 auf, die
Hochdruck-Brennstoff zur rechten Common-Rail 11 und zu
linken Common-Rail
liefert. Niederdruck-Brennstoff wird zu der Hochdruck-Pumpe 12 von
einem Brennstofftank 14 geliefert. Ein elektronisches Steuermodul 18 steuert
den Betrieb des Brennstoffsystems 10 in herkömmlicher
Weise. Das Brennstoffsystem 10 weist viele Merkmale auf,
die dem Fachmann bekannt sind, weist jedoch auch eine Leckdiagnosekomponente 50 auf,
die strömungsmittelmässig zwischen
den Leckleitungen positioniert ist, die mit unterschiedlichen Hochdruck-Räumen und
einem Brennstofftank 14 assoziiert sind.
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Das
elektronische Steuermodul 18 nimmt Sensoreingangsgrössen von
einer Vielzahl von typischen Sensoren auf, die in der Technik bekannt
sind, die einen Einlassdrucksensor 20, einen Auslassdrucksensor 21 und
einen Temperatursensor 22 aufweisen, die mit dem Druckregler 35 und
dem Mikrofilter 34 assoziiert sind. Zusätzlich nimmt das elektronische
Steuermodul 18 Sensoreingangssignale von einem Temperatursensor 23 und
einem Pumpenauslassdrucksensor 24 auf, die mit der Hochdruck-Pumpe 12 assoziiert
sind. Das elektronische Steuermodul 18 nimmt auch eine
Sensoreingangsgrösse
von einer Zeitsteuerradsensorleitung 27 und einem Feuchtigkeitssensor 25 auf,
der betriebsmässig
positioniert ist, um ein Leck von irgend einem von mehreren Hochdruck-Räumen zu
detektieren, die mit dem Brennstoffsystem 10 assoziiert
sind. Der Feuchtigkeitssensor 25 ist vorzugsweise als ein
Teil der Leckdiagnosekomponente 50 vorgesehen.
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Im
Betrieb wird Niederdruck-Brennstoff vom Tank 14 entweder
durch eine Vorpumpe 32 oder eine Brennstofftransferpumpe 33 entlang
einer Brennstoffversorgungsleitunge 30 gezogen. Brennstoff
in der Versorgungsleitunge 30 läuft anfänglich durch eine Filteranordnung 31,
die eine Wassertrennvorrichtung und möglicherweise einen Sensor für Wasser
im Brennstoff aufweisen kann. Der Niederdruck-Brennstoff kommt dann
beim Druckregler 35 an, der dahingehend wirkt, dass er
den Brennstoffdruck in der Versorgungsleitunge 30 unter
einem gewissen Schwellendruck hält,
indem er übermäßigen Brennstoff
zum Tank über
die Reglerrücklaufleitung 43 zurückleitet,
falls nötig.
Die Strömungsmittelversorgung
für die
Hochdruck-Pumpe 12 wird durch das elektronische Steuermodul 18 über ein
Flusssteuerventil 36 gesteuert. Abhängig von der Position des Flusssteuerventils 36 wird
ein Teil des Brennstoffes in der Versorgungsleitunge 30 entweder
zu der Hochdruck-Pumpe 12 oder
zurück
zum Tank über
die Flussventilrückleitung 44 geleitet.
Die Ausgabe aus der Hochdruck-Pumpe 12 tritt in ein Brennstoffauslassmodul 65 auf
seinem Weg zu einer Hochdruck-Versorgungsleitunge 61 über eine
Pumpenauslassverbindung 60 ein. Dass Brennstoffauslassmodul 65 kann
ein Druckentlastungsventil und/oder ein manuelles Ablaufventil aufweisen,
welches gestattet, dass Brennstoff zum Tank 14 über eine
Druckentlastungsrückleitung 45 zurückgeleitet
wird. Irgendwelcher Brennstoff, der zum Tank entweder über die
Reglerrückleitung 43, über die
Flussventilrückleitung 44 oder über die
Druckentlastungsrückleitung 45 zurückläuft, läuft durch
eine Rücklaufbrennstoffsammelleitung 38 und
einen Kühler 39,
bevor er wieder in den Tank 14 eintritt.
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Da
die früheren
Erfahrungen gezeigt haben, dass ein Leck gelegentlich an der Pumpenauslassverbindung 60 auftreten
kann, bilden diese und die Hochdruck-Versorgungsleitungen 61 einen
Hochdruck-Raum gemäß der vorliegenden
Erfindung, der in herkömmlicher
Weise in einer Niederdruck-Umhüllung enthalten
ist, wie beispielsweise durch Verwendung eines doppelwandigen Rohrs.
Irgendwelcher Brennstoff, der aus diesem Hochdruck-Raum leckt, wird
in einer Pumpenauslassleckleitung 52 aufgenommen, die strömungsmittelmässig an
ihrem stromabwärts
liegenden Ende mit einem Einlass 55 verbunden ist, der
mit der Leckdiagnosekomponente 50 assoziiert ist. Somit
wird bei dem seltenen Fall, wo ein Leck an der Hochdruck-Verbindung 60 vorhanden
ist, dieser Brennstoff aufgenommen und zum Tank über die Rückleitung 52 zurückgeleitet.
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Die
Hochdruck-Versorgungsleitung 61 wird in eine rechte Versorgungsleitung 63 und
eine linke Versorgungsleitung 64 an einem T-Flansch 62 aufgeteilt.
Die Versorgungsleitungen 63 und 64 sind ebenfalls
vorzugsweise doppelwandige Rohre, die eine Niederdruck-Umhüllung um
die Hochdruck-Leitungen 63 und 64 erzeugen.
Die rechte Versorgungsleitung 63 ist strömungsmittelmässig mit
der rechten Common-Rail 11 verbunden, die zusammen einen anderen
Hochdruck-Raum des Brennstoffsystems 10 bilden. Genauso
bilden die linke Versorgungsleitung 64 und die (nicht gezeigte)
assoziierte linke Common-Rail einen dritten Hochdruck-Raum für das Brennstoffsystem 10.
Irgendwelcher Brennstoff, der aus der rechten Rail 11 und/oder
der Versorgungsleitung 63 leckt, wird von der Niederdruck-Umhüllung aufgenommen
und zu einer rechten Leckageverbindung 66 geleitet, wo
der Brennstoff in der rechten Leckleitunge 51 zur Rückleitung
zum Tank 14 aufgenommen werden kann. Die rechte Leckleitunge 51 ist strömungsmittelmässig an
ihrem stromabwärts
liegenden Ende mit einem Ein lass 56 verbunden, der mit
der Leckdiagnosekomponente 50 assoziiert ist. Genauso bilden
die linke Versorgungsleitung 64 und die linke Common-Rail
einen weiteren Hochdruck-Raum, der in einem getrennter Niederdruck-Umhüllung eingeschlossen
ist, welche zu der linken Leckageverbindung 67 führt. Somit
wird irgend eine Brennstoffleckage, die in diesem Hochdruck-Raum auftritt, in
der linken Leckleitung 53 aufgenommen, die strömungsmittelmässig an
ihrem stromabwärts
liegenden Ende mit einem Einlass 54 verbunden ist, der
ebenfalls mit der Leckdiagnosekomponente 50 assoziiert
ist. Irgendeine Leckage, die von den Leckrückleitungen 51, 52 oder 53 aufgenommen
wird, läuft
durch die Leckdiagnosekomponente 50 über dem Feuchtigkeitssensor 25 und
in eine Sammelleckleitung 57, die strömungsmittelmässig mit
dem Tank 14 über
die Ablaufleitung 48 verbunden ist. Anders gesagt ist ein
stromaufwärts
liegendes Ende der Sammelleckleitung 57 strömungsmittelmässig mit
einem Auslass 59 aus der Leckdiagnosekomponente 50 verbunden.
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Das
Brennstoffsystem 10 weist auch verschiedene herkömmliche
Rückleitungen
auf, die mit Brennstoffeinspritzvorrichtungen 16 assoziiert
sind. Beispielsweise tritt irgendwelcher Brennstoff, der über den
normalen Betrieb der Brennstoffeinspritzvorrichtungen 16 von
der rechten Bank zurückgeleitet
wird, in eine rechte Einspritzvorrichtungsrückleitungssammelleitung 37 ein
und wird dann zur Ablaufleitung 48 über eine rechte Brennstoffeinspritzvorrichtungsrückleitung 46 geleitet.
Genauso wird irgendwelcher Brennstoff, der nicht von den linken Brennstoffeinspritzvorrichtungen
verwendet wird, strömungsmittelmässig zur
Ablaufleitung 48 über eine
linke Einspritzvorrichtungsrückleitung 47 geleitet.
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Mit
Bezug auf die 2-4 wird eine Struktur
der Leckdiagnosekomponente 50 veranschaulicht. Insbesondere
weist die Leckdiagnosekomponente 50 einen metallischen
Verbindungsblock 70 auf, der an einer geeigneten Stelle
an dem oder benachbart zum Motor assoziiert mit dem Brennstoffsystem 10 montiert
ist. Der Verbindungsblock 70 ist ausgeformt, so dass er
Einlässe 54, 55 und 56 aufweist,
die jeweils strömungsmittelmässig mit
dem getrennten Leckleitungen 53 bzw. 52 bzw. 51 verbunden
sind, wie in 1 gezeigt. Innerhalb des Verbindungsblockes 70 hat
jede der Leckleitungen 51, 52 und 53 einen
assoziierten Lecksammelhohlraum 75 bzw. 74 bzw. 77.
Somit wird irgendwelcher Brennstoff, der in der Leckrückleitung 51 läuft, anfänglich zum
Lecksammelhohlraum 75 geleitet, bevor er hinüber in die
Sammelleckleitung 57 läuft.
Genauso füllt
irgend eine Leckage in der Rückleitung 51 zuerst
den Lecksammelhohlraum 77, bevor sie hinüber in die
Sammelleckleitung 57 fließt. Schließlich wird irgend eine Leckage,
die in der Leckleitung 53 aufgenommen wird, zunächst zum
Lecksammelhohlraum 74 geleitet, bevor sie hinüber in die
Sammelleckleitung 57 fließt. Jeder der Lecksammelhohlräume 74, 75 und 77 hat
einen assoziierten Leckdiagnoseanschluss 72 bzw. 73 bzw. 76.
Der Leckdiagnoseanschluss 72, 73 und 76 erstreckt
sich zwischen den jeweiligen Lecksammelhohlräumen und einer Außenfläche des
Verbindungsblockes 70. Die Komponente 50 ist vorzugsweise
so orientiert, dass die Schwerkraft den Brennstoff, falls dieser
vorhanden ist, in den jeweiligen Leckdiagnosehohlräumen halten
wird. Wenn der in dem Brennstoffsystem 10 der 1 eingebaut
ist, ist ein getrennter Stecker in jedem der Leckdiagnoseanschlüsse 72, 73 und 76 angeordnet.
Diese Stecker sind vorzugsweise entfernbar und können eine große Vielzahl
von Strukturen annehmen, die in der Technik bekannt sind, die gestatten,
dass die Leckdiagnoseanschlüsse 72, 73 und 76 normalerweise
geschlossen gehalten werden, die jedoch auch gestatten, dass jeder
geöffnet wird,
und zwar vorzugsweise manuell durch einen Techniker, der versucht,
eine Leckstelle zu diagnostizieren.
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Der
Verbindungsblock 70 ist auch so geformt, dass er einen
Feuchtigkeitssensoranschluss 71 aufweist, in dem ein Feuchtigkeitssensor 25 montiert
ist (1), so dass er in Strömungsmittelkontakt mit der
Sammelleckleitung 57 ist. Schließlich ist der Verbindungsblock 70 so
maschinell bearbeitet, dass er einen Auslass 59 aufweist,
der gestattet, dass die Komponente 50 strömungsmittelmässig mit
einem äußeren Teil
der Sammelleckleitung 57 verbunden ist, wie in 1 gezeigt.
Somit wird irgendwelcher Brennstoff, der in eine der Rückleitungen
leckt, zuerst in einem getrennten Lecksammelhohl raum gesammelt und
fließt
dann hinüber
in eine Sammelleckleitung 57, wo das Leck von dem Feuchtigkeitssensor 25 detektiert
wird, der einen Alarm an einen Bediener in herkömmlicher Weise liefert. Beispielsweise
kann der Feuchtigkeitssensor betriebsmässig mit dem elektronischen
Steuermodul 18 verbunden sein, wie in 1 gezeigt,
wo ein gewisser geeigneter Alarm zu einem Bediener durch das elektronische
Steuermodul in herkömmlicher
Weise geliefert wird.
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Obwohl
das Ausführungsbeispiel
der 1-4 drei getrennte Leckleitungen
zeigt, wird der Fachmann erkennen, dass das Brennstoffsystem 10 aufgeteilt
werden kann, so dass es irgend eine Anzahl von getrennten Hochdruck-Räumen mit
getrennten Leckleitungen für
eine kompliziertere Version der vorliegenden Erfindung aufweist.
Beispielsweise könnte
bei einer extremen Ausführung
jede Brennstoffeinspritzvorrichtung eine getrennte Leckdetektionsleitung
haben. Auf jeden Fall kann das bei einer Anwendung für ein spezielles
Brennstoffsystem und einem speziellen Motor wünschenswert sein, die Anzahl
der Leckleitungen zu vergrößern, um
weiter getrennte Hochdruck-Räume
des Brennstoffsystems zu isolieren, um besser eine Diagnose einer
Leckstelle zu ermöglichen,
falls ein Leck auftreten sollte. Beispielsweise zeigen die 5-8 eine
Leckdiagnosekomponente 150 gemäß eines weiteren Aspektes der
vorliegenden Erfindung, die sechs getrennte Leckeinlässe 151-156 aufweist,
die strömungsmittelmässig mit
unterschiedlichen Hochdruck-Räumen verbunden
sein würden,
die mit einem anderen Motor assoziiert sind. Beispielsweise könnten die
Einlässe 151 und 152 strömungsmittelmässig mit
anderen Hochdruck-Verteilungsblöcken
verbunden sein, die Einlässe 153 und 154 könnten strömungsmittelmässig mit
Leckleitungen verbunden sein, die mit zwei anderen Hochdruck-Pumpenverbindungen
assoziiert sind, und die Einlässe 155 und 156 könnten strömungsmittelmässig mit
Leckleitungen verbunden sein, die mit zwei getrennten Hochdruck-Rails
für das Brennstoffsystem
eines Motors gemäß einer
anderen Anwendung der vorliegenden Erfindung assoziiert sind. Jeder
der getrennten sechs Leckeinlässe 151-156 hat
einen getrennten Lecksammelhohlraum, der strömungsmittelmässig zwischen
dem Einlass und einem gemeinsamen Auslass 159 positioniert
ist. Somit wird Brennstoff, der in einen der Einlässe 151-156 eintritt,
sich zuerst in einem getrennten Lecksammelhohlraum sammeln, bevor
er hinüber
in eine gemeinsame Leckrückleitung
fließt,
die strömungsmittelmässig mit
dem Auslass 159 verbunden ist. Stromaufwärts von
dem gemeinsamen Auslass 159 weist der Verbindungsblock 170 einen
Feuchtigkeitssensoranschluss 171 auf, in dem ein Feuchtigkeitssensor
montiert ist, der dem Feuchtigkeitssensor 25 ähnlich sein
könnte,
der in 1 gezeigt ist. Somit würde irgendeine Leckage, bevor
sie aus dem Verbindungsblock 170 austritt, von dem Feuchtigkeitssensor
detektiert werden, bevor sie aus einem Auslass 159 austritt.
Jeder der Lecksammelhohlräume
ist strömungsmittelmässig mit
einem Leckdiagnoseanschluss verbunden, der sich durch eine Außenfläche des
Verbindungsblockes 170 öffnet.
Beispielsweise ist der Leckeinlass 151 strömungsmittelmässig mit
einem Lecksammelhohlraum 172 verbunden, der von der Außenfläche des
Verbindungsblockes 170 durch den Leckdiagnoseanschluss 181 getrennt
ist. Verschiedene der inneren Strömungsmittelverbindungen werden
durch unzählige
radiale Querbohrungen eingerichtet, deren Öffnungen in der endbearbeiteten
Komponente mit Steckern versehen werden. Der Leckeinlass 154 ist
strömungsmittelmässig mit einem
Lecksammelhohlraum 174 und einem Leckdiagnoseanschluss 182 verbunden.
Wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel
werden die Leckdiagnoseanschlüsse 181 vorzugsweise
in geeigneter Weise während
des normalen Betriebs des Motors mit Steckern versehen. Obwohl dies
nicht gezeigt ist, hat jeder der sechs Einlässe 151-156 einen
getrennten Lecksammelhohlraum und einen getrennten Leckdiagnoseanschluss,
der damit assoziiert ist. Um unterschiedliche Komponenten und assoziierte
Anschlüsse
zu vereinigen weist der Verbindungsblock 170 auch eine
Brennstoffrückleitungssammelleitung
auf, die Brennstoffrückleitungseinlässe 140 und
einen Rückleitungssammelleitungsauslass 141 aufweist. Der
Fachmann wird erkennen, dass die Rückleitungssammelleitungseinlässe 140 wahrscheinlich strömungsmittelmässig mit
unterschiedlichen Brennstoffeinspritzvorrichtungsrückleitungen,
mit einer Druckreglerrückleitung
oder mit irgend einer anderen bekannten Rückleitung verbunden sein würden, die in
der Technik bekannt sind.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Obwohl
die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit einem Common-Rail-Brennstoffsystem
für einen
Dieselmotor veranschaulicht worden ist, könnte die vorliegende Erfindung
mögliche Anwendung
in irgend einem Brennstoffsystem mit zwei oder mehr möglichen
Leckstellen finden, die strömungsmittelmässig voneinander über getrennte Leckleitungen
isoliert sein könnten.
Obwohl die vorliegende Erfindung insbesondere gut für Common-Rail-Brennstoffsysteme
geeignet ist, könnte
sie mögliche
Anwendung bei anderen Brennstoffsystemen finden, die gleiche zyklische
Hochdruck-Räume aufweisen,
wie beispielsweise ein Brennstoffsystem mit Pumpen und Leitungen.
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Wenn
Sie die Erfindung einrichten, werden Ingenieure normalerweise einen
Kompromiss bezüglich
dessen schließen
müssen,
wie viele Leckleitungen im Verhältnis
zu den Kosten einzusetzen sind, und wie viele unterschiedliche mögliche Leckstellen wahrscheinlich
sind. Die Erfindung wird dann eingerichtet, in dem man getrennt
jeden der unterschiedlichen Hochdruck-Räume in einer Niederdruck-Umhüllung einschließt, wie
beispielsweise durch Anwendung von doppelwandigen Rohren als Versorgungsleitungen
und so weiter. Jede dieser Niederdruck-Umhüllungen ist strömungsmittelmässig mit
einer getrennten Leckleitungen verbunden. Jede der getrennten Leckleitungen
ist strömungsmittelmässig mit
einem anderen Einlass in eine Leckdiagnosekomponente gemäß der vorliegenden
Erfindung verbunden. Irgendeine Leckage, die in einer dieser Leckleitungen
auftreten könnte,
wird zuerst von der Leckleitung aufgenommen und füllt dann
einen Leckdiagnosehohlraum, bevor sie hinüber in eine gemeinsame Leckleitung
fließt,
die strömungsmittelmässig mit
dem Tank verbunden ist. Ein Bediener wird bezüglich der Anwesenheit eines
Lecks alarmiert, welches auftreten wird, und zwar aufgrund dessen,
dass ein Feuchtigkeitssensor in der Sammelleckleitung die Anwesenheit
von Brennstoff detektiert, wobei der Techniker unterschiedliche
Leckdiagnoseanschlüsse öffnen kann,
bis Brennstoff aus einem assoziierten Lecksammelhohlraum heraus
läuft.
Dadurch, dass er den Hochdruck-Raum kennt, der mit diesem Leckdiagnoseanschluss
assoziiert ist, kann der Techniker schnell diagnostizieren, aus
welchem Hochdruck-Raum Brennstoff leckt, um schneller eine Reparatur
durchzuführen.
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In
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung läuft
der Motor vorzugsweise nicht, wenn das Diagnoseverfahren ausgeführt wird. Anders
gesagt, nachdem ein Bediener bezüglich
der Anwesenheit eines Lecks alarmiert wurde, wie beispielsweise über den
Feuchtigkeitssensor, der in Beziehung mit dem Brennstoffsystem der 1 beschrieben
wird, wird der Motor abgeschaltet. Dann öffnet der Techniker nacheinander
unterschiedliche Diagnoseanschlüsse,
bis einer mit Brennstoff in seinem Lecksammelhohlraum durch den
Leckdiagnoseanschluss ausläuft.
Der Techniker assoziiert dann diesen Leckdiagnoseanschluss mit einem
gewissen Hochdruck-Raum des Brennstoffsystems. Der Techniker kann
dann fortschreiten, dass Leck in dem Hochdruck-Raum zu reparieren,
der von dem Leckdiagnosehohlraum gezeigt wurde, der Brennstoff enthielt.
Um weiter das Leckdiagnoseverfahren zu beschleunigen sind vorzugsweise
alle Leckdiagnoseanschlüsse
an einer einzigen Oberfläche
des Leckdiagnoseverbindungsblocks gelegen und nicht an unterschiedlichen
Stellen im gesamten Motor verteilt.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit einer Leckdiagnosekomponente mit
verschiedenen Einlässen
veranschaulicht worden ist, die strömungsmittelmässig mit
getrennten Leckleitungen verbunden sind, könnte die vorliegende Erfindung
auch in anderer Weise eingerichtet werden. Beispielsweise könnte an
Stelle des Leckdiagnoseverbindungsblockes die vorliegende Erfindung
eingesetzt werden, in dem man einfach ein Auslassventil in jeder
der Leckleitungen positioniert. Wenn der Motor läuft und ein Leck auftritt,
könnte
ein Techniker einfach unterschiedliche Ventile der Auslassventile öffnen, bis
Brennstoff aus einer der Leckleitungen in einen Behälter läuft, der
von dem Techniker unter das Ventil gehalten wird. Der Techniker
könnte
dann den Motor abschalten und fortfahren, dass Leck in dem Hochdruck-Raum
zu reparieren, der mit der Leckleitung mit dem Brennstoff darin assoziiert
ist. Somit wird bei dieser Alternative jedes der Ventile als ein Leckdiagnoseanschluss
angesehen werden, und wird normalerweise während des normalen Betriebs des
Motors in einer geschlossenen Position gehalten werden, wie beispielsweise über eine
Federvorspannung oder ähnliches.
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Der
Fachmann wird erkennen, dass die vorliegende Erfindung auf verschiedenen
Niveaus an komplizierter Ausführung
eingerichtet werden kann, und zwar abhängig von der speziellen Anwendung. Beispielsweise
wird die Erfindung vorzugsweise eingerichtet, durch Aufteilung der
Hochdruck-Räume
eines Brennstoffsystems in unterschiedliche Stellen, wo eine Leckage
auftreten könnte.
Beispielsweise könnte
jede Strömungsmittelverbindung
eine potenzielle Leckagestelle sein und könnte mit einer getrennten Leckleitung
gemäß der vorliegenden
Erfindung isoliert werden. Bei einer komplizierteren Version der
Erfindung, die nicht gezeigt ist, könnte tatsächlich jede Brennstoffeinspritzvorrichtung
eine getrennte Leckdetektionsleitung haben, die mit ihren Hochdruck-Brennstoffverbindungen
assoziiert ist. Jedoch wird der Fachmann erkennen, dass die Anzahl der
getrennten Leckleitungen gegenüber
den Kosten und einer Wahrscheinlichkeit, dass ein Leck an dieser
unterschiedlichen Stelle auftritt, gewichtet werden, genauso bezüglich dessen,
wie schwierig es ist, auf unterschiedliche Leckstellen für Reparaturen usw.
zuzugreifen. Die vorliegende Erfindung ist vorteilhaft, weil sie
gestattet, dass eine Leckstelle schnell diagnostiziert wird, ohne
dass man mehr als einen Feuchtigkeitssensor für das gesamte Brennstoffsystem
einsetzen muss. Dieser Vorteil verringert nicht nur die Anzahl der
Sensoren an dem Motor sondern kann auch wesentlich die Ausfallzeit
reduzieren, wenn ein Leck auftreten sollte, und kann die Kosten reduzieren,
die mit einer Reparatur assoziiert sind, indem sie es dem Techniker
gestattet, schneller das Leck zu finden und zu reparieren.
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Es
sei bemerkt, dass die obige Beschreibung nur zu Veranschaulichungszwecken
vorgesehen ist und nicht den Umfang der vorliegenden Erfindung in irgendeiner
Weise einschränken
sollte. Somit wird der Fachmann erkennen, dass andere Aspekte, Ziele und
Vorteile dieser Erfindung aus einem Studium der Zeichnungen, der
Offenbarung und der beigefügten Ansprüche erhalten
werden können.