KR20150128827A - 연소 기관용 연료 시스템 및 연료 시스템 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

연소 기관(2)용 연료 시스템(4)은 제1 연료 탱크(20), 제2 연료 탱크(22), 제1 연료 탱크(20) 및 제2 연료 탱크(22)와 연결되게 배치되는 제1 연료 파이프(36), 제1 연료 탱크(20)와 연결되게 배치되는 제2 연료 파이프(40), 주 공급 펌프(26) 및 이송 펌프(28)를 포함한다. 주 공급 펌프(26)는 연료를 제1 연료 탱크(20)에서 제2 연료 파이프(40)를 통해 연료를 공급하도록 배치되고, 이송 펌프(28)는 제2 연료 탱크(22)에서 제1 연료 파이프(36)을 거쳐 제1 연료 탱크(20)로 연료를 공급하도록 배치된다. 제1 전기 기관(M1)이 이송 펌프(28)를 구동하도록 배치되고 제2 전기 기관(M2)이 주 공급 펌프(26)를 구동하도록 배치된다. 사전 여과기(30)가 이송 펌프(28)의 하류에 배치되어, 이송 펌프(28)가 가압된 연료를 사전 여과기(30)를 통해 공급한다. 연료 시스템은 또한 연료의 여과 성능이 우수하고 연소 기관(2)과 자동차의 작동 중단의 위험을 감소시키는 연료 시스템(4) 제어 방법도 가능하게 한다.

Description

연소 기관용 연료 시스템 및 연료 시스템 제어 방법{FUEL SYSTEM FOR COMBUSTION ENGINE AND A METHOD FOR CONTROLLING A FUEL SYSTEM}
본 발명은 첨부된 독립 청구항들 각각의 전제부에 따른 연소 기관의 연료 시스템 및 연료 시스템 제어 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 종속 청구항들에 따른 연소 기관 및 자동차에 관한 것이다.
디젤 기관 또는 오토 기관과 같은 연소 기관은 연료를 한 개 또는 몇 개의 연료 탱크로부터 연소 기관의 분사 시스템으로 운반하는 연료 시스템을 구비하고 있다. 연료 시스템은 연소 기관에 의해 기계적으로 구동될 수 있거나 혹은 전기 기관에 의해 구동될 수 있는 한 개 또는 몇 개의 연료 펌프를 포함한다. 연료 펌프는 연료 유동과 압력을 생성하여 연료를 연소 기관의 분사 시스템으로 운반하고, 분사 시스템은 운반된 연료를 연소 기관의 연소 챔버로 공급한다.
연료 탱크 내에 배치되는 광대망 시브(coarse mesh sieve)를 포함하는 연료 시스템들이 있다. 이 연료 시스템들은 또한 주 공급 펌프의 하류와 고압 펌프의 상류에 배치되는 주 연료 여과기도 포함한다. 연료는 광대망 시브를 통해 흡인되는데, 광대망 시브는 큰 입자들과 불순물들을 포획하여 보유한다. 그러나 광대망 시브가 연료를 사전 여과(pre-filtration)하는 데에 항상 충분한 것은 아니며, 이는 모래와 금속 칩들과 같은 입자들이 주 공급펌프에 충격을 주어 연료 시스템의 작동 중단을 초래할 수 있다는 것을 의미한다. 차량이 연료의 품질이 매우 낮은 시장에서 운행되는 경우, 이는 특히 흔한 문제이다. 연료가 주 공급 펌프에 도달하기 전에 연료를 사전 여과하는 것은 연료 관리의 개선을 의미하며 연료 시스템의 작동 중단의 위험을 감소시킨다.
종래 기술에 따르면, 사전 여과기가 주 공급 펌프의 상류에 배치되어 연료를 사전 여과한다.
US2011/0088800A1은 주 공급 펌프와 이른바 프라이머 펌프(primer pump)를 포함하는 연소 기관용 연료 시스템을 개시한다. 프라이머 펌프는 연료 시스템에 연료가 없거나 혹은 연료가 충분하지 않을 때, 예컨대 기관이 시동되기 전에만 작동된다. 프라이머 펌프의 하류에, 연료 내에 존재하는 물을 분리하고 불순물을 여과하는 사전 여과기가 배치되어 있다. 주 공급 펌프는 뒤이어서 사전 여과기로부터 연료를 흡인하여, 가압하고, 미세망(fine mesh) 주 연료 여과기로 공급한다. 따라서 US2011/0088800A1은 연료가 주 공급 펌프에 도달하기 전에 연료를 사전 여과하는 연료 시스템을 개시한다.
US2009/159054A1은 두 개의 연료 펌프를 포함하는 연소 기관용 연료 시스템을 개시한다. 펌프들 중 한 개는 저압 펌프이고 두 번째 펌프는 고압 펌프이다. 고압 펌프는 연료를 가압하여 이를, 이른바 커먼 레일(common rail)이라는 어큐뮬레이터로 공급한다. 사전 여과기는 저압 펌프 상류의 연료 파이프 내에 배치되어 있고, 이는 연료가 사전 여과기를 통해 흡인된다는 것을 의미한다. 또한, 연료 시스템은 사전 여과기의 하류 및 저압 펌프의 상류에 배치되어 있는 가스 여과기를 포함한다. 사전 여과기와 가스 여과기는 둘 다 연료가 저압 펌프에 도달하기 전에 연료 중의 불순물들을 제거하도록 구성된 금속 여과기이다. 그러면 저압 펌프는 연료를 미세망 주 연료 여과기로 공급한다. 따라서 US2009/159054A1의 사전 여과기는 이른바 흡인 여과기이며, 이러한 흡인 여과기는 저압 펌프가 여과기를 통해 연료를 흡인할 때 여과기를 통해 유발되는 저압 때문에 폐색의 위험이 높다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서의 종래 기술에 불구하고, 연료 중의 불순물에 의해 초래되는 작동 중단의 위험을 감소시키는 연료 시스템을 개선할 필요가 있다.
본 발명의 목적은 연료 중의 불순물에 의해 초래되는 작동 중단의 위험을 감소시키는 연소 기관용 연료 시스템을 달성하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 종래 기술보다 우수한 연료 여과를 가능하게 하는 연소 기관용 연료 시스템을 달성하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 연료 여과기의 폐색 위험을 감소시키는 연소 기관용 연료 시스템을 달성하는 것이다.
다른 목적은 간단하고 체적이 작은 연료 시스템을 달성하는 것이다.
이 목적들은 본 명세서의 서두에 명시된 유형의 연료 시스템으로 청구항 제1항의 특징부에 명시된 특징들을 갖는 연료 시스템을 이용하여 달성된다. 상응하는 목적들은 또한 청구항 제12항의 특징부에 따른 연료 시스템 제어 방법을 이용하여 달성된다. 상응하는 목적들은 또한 상술한 연료 시스템을 구비한 연소 기관 및 차량을 이용하여 달성된다.
사전 여과기를 연소 기관용 연료 시스템 내에서 저압 회로에 있는 전기 기관에 의해 구동되는 이송 펌프의 하류에 배치하는 것에 의해, 연료 중의 불순물들에 의해 초래되는 작동 중단의 위험을 감소시키는 연료 시스템이 달성된다. 본 명세서 내에서 불순물들이란 원치 않는 입자들, 물체들 및 물질들을 의미한다. 이송 펌프의 주된 역할은 제1 연료 탱크에 연료를 공급하는 것인데, 이는 이송 펌프가 연료를 제2 연료 탱크에서 사전 여과기를 통해 그리고 제1 연료 파이프를 거쳐 제1 연료 탱크까지 공급하는 것에 의해 일어난다. 이에 따라 전기 기관에 의해 제어되는 주 이송 펌프에 도달하는 연료는 사전 여과되고, 이는 주 연료 펌프가 유리한 방식으로 불순물들로부터 보호되어 주 연료 펌프의 작동 중단의 위험이 감소된다는 것을 의미한다.
연료 여과기가 입자들에 의해 부분적으로 폐색되면, 연료가 연료 여과기를 통과하는 것이 어렵기 때문에 연료 탱크들로부터 연소 기관의 분사 시스템으로 연료를 운반하는 것이 방해를 받게 된다. 특정한 작동 조건에서는, 연료 중에 발생되는 파라핀도 침적되어 연료 여과기를 막게 됨으로써 연료의 운반을 추가로 방해한다. 연료 여과기가 연표 펌프의 상류에 배치되면, 연료 펌프는 연료를 연료 여과기를 통해 흡인한다. 연료가 저압으로 연료 여과기를 통과한다는 것은 연료 여과기가 폐색될 위험이 증가한다는 것을 의미한다. 사전 여과기를 이송 펌프의 하류에 배치하는 것에 의해, 사전 여과기로 공급되는 연료는 가압된다. 압력 상승은 연료가 더 용이하게 사전 여과기를 통과한다는 것을 의미한다. 이러한 방식으로, 사전 여과기가 페색될 위험을 감소시키는 연료 시스템이 달성된다.
적당하게는, 광대망 시브가 이송 펌프의 상류에 있는 제2 연료 탱크에 배치되고, 이에 따라 이송 펌프가 제2 연료 탱크 내의 연료를 광대망 시브를 통해 흡인한다. 바람직하게는, 광대망 시브는 미리 정해진 크기 이상일 가능성이 있는 입자들을 여과해 낸다. 이러한 방식으로, 제1 연료 탱크로 운반되는 연료가 주 공급 펌프에 도달하기 전에 두 단계로 여과되었다. 이에 따라, 종래 기술보다 우수한 연료 여과 성능을 가져 연료 중의 불순물들에 의해 초래되는 작동 중단의 위험을 감소시키는 연료 시스템이 달성된다.
바람직하게는 사전 여과기는 미세망 수분리형 여과 요소를 포함한다. 이에 따라 연소 기관에 최종적으로 도달하는 연료는 미세망 사전 여과기와 주 공급 펌프의 하류에 배치되어 있는 미세망 주 연료 여과기를 통해 여과된다. 이러한 방식으로, 종래 기술보다 우수한 연료 여과 성능을 갖는 연료 시스템이 달성된다.
적당하게는, 이송 펌프의 하류 및 사전 여과기의 하류에 밸브가 배치된다. 밸브는 이송 펌프와 연결되어 있는 입구, 제1 연료 파이프와 연결되어 있는 제1 출구 및 제2 연료 파이프와 연결되어 있는 제2 출구를 구비하여, 이송 펌프는 밸브가 제1 위치에 배치되면 제1 연료 파이프와 연결되고 밸브가 제2 위치에 배치되면 제2 연료 파이프와 연결된다. 이러한 방식으로, 제1 연료 탱크가 우회될 수 있고 이송 펌프는 연료를 제2 연료 탱크에서 제1 연료 탱크 및 주 공급 펌프의 하류에 있는 제2 연료 파이프로, 그리고 연소 기관으로 공급할 수 있다.
바람직하게는, 주 공급 펌프, 이송 펌프 및 밸브는 CAN 버스를 통해 제어 장치에 연결되어 있다. 이에 따라 제어하기가 용이하고 또한 이에 따라 연소 기관에 올바른 연료 공급을 행할 수 있는 소형의 연료 시스템이 달성된다.
적당하게는, 제1 연료 탱크는 제2 연료 탱크보다 작은 체적을 유지하도록 구성되어 있다. 바람직하게는, 제1 연료 탱크는 20 내지 50 리터를 유지하고 제2 연료 탱크는 300 내지 1,000 리터를 유지한다. 이에 따라, 소형의 연료 시스템이 달성된다.
주 공급 펌프를 제1 연료 탱크에 배치하는 것에 의해, 주 공급 펌프는 외부 환경으로부터 보호되고 제1 연료 탱크 내의 연료의 자연 냉각이 이루어진다. 대안적으로, 이송 펌프, 사전 여과기 및 밸브도 제1 연료 탱크 내부에 배치될 수 있다. 주 공급 펌프, 이송 펌프, 사전 여과기 및 밸브가 제1 연료 탱크 내부에 배치됨으로써, 소형의 연료 시스템이 달성된다.
본 발명의 다른 특징들과 장점들은 하기의 상세한 설명에 기재되어 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면들을 참조하여 예시적으로 설명한다. 첨부 도면들에서,
도 1은 본 발명에 따른 연소 기관용 연료 시스템을 포함하는 차량을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 연료 시스템에 대한 결합도이다.
도 3은 본 발명에 따른 연료 시스템 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 1은 차량(1)을 개략적으로 도시한 측면도이며, 차량은 연료 기관(2)용의 연료 시스템(4)을 포함한다. 연소 기관(2)은 기어박스(6)에 연결되어 있고, 기어박스는 변속기를 통해 또 차량(1)의 구동 휠(8)들에 연결되어 있다. 차량은 또한 섀시(10)도 포함한다.
도 2는 연료 시스템(4)의 결합도이다. 연료 시스템(4)은 몇 개의 부품들을 포함하며, 그 중 한 개의 주 연료 여과기(12), 고압 펌프(14), 이른바 커먼 레일(16) 형태의 어큐뮬레이터 및 연료 분사기의 형태로 개략적으로 표시된 분사 시스템(18)이 연소 기관(2)에 배치되어 있다. 대안적으로, 연료 시스템은 다른 형태의 분사 시스템, 예컨대 압전 분사 시스템 또는 단위 분사 시스템으로 대체될 수 있다. 연료 시스템(4)은 또한 제1 연료 탱크(20), 제2 연료 탱크(22), 제3 연료 탱크(24), 주 공급 펌프(26), 이송 펌프(28), 사전 여과기(30) 및 밸브(32)도 포함한다. 이 부품들은 차량의 섀시(10)에 배치될 수 있다. 주 연료 여과기(12)는 연료 시스템(4)에서 주 공급 펌프(26)의 하류 및 고압 펌프(14)의 상류에 배치된다. 또한, 연료 시스템(4)은 환류 파이프(13)를 포함하며, 이 환류 파이프를 통해 과량의 연료가 분사 시스템(18), 커먼 레일(16), 고압 펌프(14) 및 주 연료 여과기(12)로부터 제1 연료 탱크로 환류된다.
세 개의 탱크들(20, 22, 24) 전부 각각의 상측부들이, 공기 여과기(51)를 통해 외부 환경과 연통되는 환기 파이프(50)와 연결되어 있다. 환기 파이프(50)는 각각의 탱크들에 들어 있는 연료의 양에 관계없이 각각의 탱크들(20, 22, 24)의 압력이 서로 같게 또 외부 압력과 동일하게 유지되는 것을 보장한다. 공기 여과기(51)는 탱크들의 환기와 관련해서 주변 공기 중의 불순물들이 환기 파이프(50)로 침투하는 것을 방지한다.
제1 연료 탱크(20)는 제2 연료 탱크 및 제3 연료 탱크보다 작은 체적을 유지하도록 구성된다. 제2 연료 탱크(22)와 제3 연료 탱크(24)는 실질적으로 같은 체적은 유지하고, 제2 연료 탱크(22)와 제3 연료 탱크(24)의 하부 사이에 배치된 연결 파이프(34)를 통해 서로 간에 자기 조절 유동이 이루어진다. 도 2에 따르면, 이송 펌프(28)는 제1 연료 탱크(20)와 제2 연료 펌프(22) 사이에 배치된다. 이송 펌프(28)는 제1 전기 기관(M1)에 의해 구동되며, 그 주된 역할은 연료를 제1 연료 파이프(36)를 통해 제2 연료 탱크(22)에서 제1 연료 탱크(20)로 공급하는 것이다. 제1 연료 탱크(20)와 제2 연료 탱크922) 사이에 과잉 파이프(38)가 배치되어, 제1 연료 탱크(20)가 과잉 충전되게 되면 연료가 제1 연료 탱크(20)로부터 제2 연료 탱크(22)로 운반될 수 있다. 주 공급 펌프(26)는 제1 연료 탱크(20)의 내부에 배치되고, 이에 따라 외부 환경으로부터 보호되고 연료에 의해 냉각된다. 그러나 주 공급 펌프(26)를 제1 연료 탱크(20) 외부에 배치하는 것도 가능하다. 주 공급 펌프(26)는 제2 전기 기관(M2)에 의해 구동되고, 연료를 제1 연료 탱크(20)에서 제2 연료 파이프(40)를 거쳐 주 연료 여과기(12)를 통해 고압 펌프(14)까지 공급한다. 그러면, 연료는 고압으로 커먼 레일(16)로 나아가 분사 시스템(18)까지 공급된다. 주 공급 펌프(26)와 이송 펌프(28)는 CAN 버스(44)를 통해 제어 장치(42)에 의해서 제어된다.
사전 여과기(30)는 이송 펌프(28)의 하류에 배치되고, 바람직하게는 미세망 수분리 여과기이다. 제2 연료 탱크(22)에는, 이송 펌프(28)의 상류에, 광대망 시브(52)가 배치되고, 광대망 시브를 통해 이송 펌프(280가 연료를 흡인한다. 광대망 시브(52)는 소정의 미리 정해진 크기 이상의 입자들을 여과해 낸다. 그러면, 이송 펌프(28)가 연료를 가압한 다음 사전 여과기(30)를 통해 제1 연료 파이프(36)를 거쳐 제1 연료 탱크(20)로 연료를 공급한다. 이에 따라 제1 연료 탱크(20) 내의 연료는 광대망 시브(52)와 미세망 사전 여과기(30)를 모두 통과하게 되고, 이는 제1 연료 탱크(20)에 배치된 주 공급 펌프(26)가 불순물들로부터 보호받는다는 것을 의미한다. 사전 여과기(30)를 이송 펌프(28)의 하류에 배치하는 것에 의해, 연료는 사전 여과기(30)를 통해 가압되고, 이는 연료가 사전 여과기(30)를 더 용이하게 통과하고 이에 따라 사전 여과기(30)가 폐색될 위험이 감소된다는 것을 의미한다.
밸브(32)는 사전 여과기(30)의 하류에 배치되고 이송 펌프(28)와 연결되어 있는 입구, 제1 연료 파이프(36)와 연결되어 있는 제1 출구 및 제2 연료 파이프(40)와 연결되어 있는 제2 출구를 포함한다. 밸브(32)는 CAN 버스(44)에 연결되어 있고, 초기 위치에서 이송 펌프(28)가 제1 출구와 연결되고 이에 따라 제1 연료 파이프(36)와 연결되도록 제어된다. 제2 위치에서는, 이송 펌프(28)가 제2 출구와 연결되고 이에 따라 제2 연료 파이프(40)와 연결되도록 밸브(32)가 제어된다. 이러한 방식으로, 제1 연료 탱크(20)는 바이패스되고, 이송 펌프(28)가 연료를 제2 연료 탱크에서 제1 연료 탱크(20)의 하류에 있는 제2 연료 파이프(40)와 주 공급 펌프(26) 나아가 연소 기관(2)까지 공급한다.
제1 연료 탱크(20)에, 제1 연료 탱크(20)의 연료 레벨을 확인하는 제1 레벨 센서(46)가 배치된다. 제2 레벨 센서(48)는 제2 연료 탱크(22)에 배치되어 제2 연료 탱크(22)의 연료 레벨을 확인한다. 제1 레벨 센서(46)와 제2 레벨 센서(48)는 이송 펌프(28)와 주 공급 펌프(26)를 제어하는 제어 장치(42)와 CAN 버스에 연결되어 있다.
도 3은 연료 시스템(4) 제어 방법의 흐름도이다. 방법은 제1 전기 기관(M1)으로 이송 펌프(28)를 구동하여 연료를 제2 연료 탱크(22)에서 제1 연료 탱크(20)로 공급하는 것에 의해 제1 연료 탱크(20)에 연료를 공급하는 단계(a)를 포함한다. 이송 펌프(28)는 이송 펌프(28)의 하류에 배치되어 있는 사전 여과기(30)를 통해 그리고 제1 연료 파이프(36)을 통해 제1 연료 탱크(20)까지 연료를 가압한다. 이에 따라 연료는 주 공급 펌프(26)에 도달하기 전에 제1 단계에서 여과된다.
본 발명의 방법은 또한 제2 전기 기관(M2)으로 주 공급 펌프(26)를 구동하여 제1 연료 탱크(20)에서 연소 기관(2)으로 연료를 공급하는 것에 의해 연소 기관(2)에 연료를 공급하는 단계(b)를 포함한다. 주 공급 펌프(26)는 연료를 주 공급 펌프(26)의 하류에 배치되어 있는 주 연료 여과기(12)를 통해 공급하고, 이에 따라 연료는 연소 기관(2)에 도달하기 전에 제2 단계에서 여과된다.
위에서 명시된 구성들과 특징들은 본 발명의 범위 내에 있으며, 명시된 각기 다른 실시예들 간에 조합될 수 있다.

Claims (12)

  1. 제1 연료 탱크(20), 제2 연료 탱크(22), 제1 연료 탱크(20) 및 제2 연료 탱크(22)와 연결되게 배치되는 제1 연료 파이프(36), 제1 연료 탱크(20)와 연결되게 배치되는 제2 연료 파이프(40), 주 공급 펌프(26) 및 이송 펌프(28)를 포함하고, 주 공급 펌프(26)는 연료를 제1 연료 탱크(20)에서 제2 연료 파이프(40)를 통해 연료를 공급하도록 배치되고, 이송 펌프(28)는 제2 연료 탱크(22)에서 제1 연료 파이프(36)을 거쳐 제1 연료 탱크(20)로 연료를 공급하도록 배치된, 연소 기관(2)용 연료 시스템(4)으로,
    제1 전기 기관(M1)이 이송 펌프(28)를 구동하도록 배치되고 제2 전기 기관(M2)이 주 공급 펌프(26)를 구동하도록 배치되며,
    사전 여과기(30)가 이송 펌프(28)의 하류에 배치되어, 이송 펌프(28)가 가압된 연료를 사전 여과기(30)를 통해 공급하도록 된 것을 특징으로 하는 연소 기관용 연료 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    사전 여과기(30)가 수분리형 미세망 압력 연료 여과기인 것을 특징으로 하는 연소 기관용 연료 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    주 연료 여과기(12)가 주 공급 펌프(26)의 하류에 배치되는 것을 특징으로 하는 연소 기관용 연료 시스템.
  4. 선행하는 청구항들 중 어느 한 청구항에 있어서,
    주 공급 펌프(26)가 제1 연료 탱크(20)의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 연소 기관용 연료 시스템.
  5. 선행하는 청구항들 중 어느 한 청구항에 있어서,
    이송 펌프(28)가 제1 연료 탱크(20)의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 연소 기관용 연료 시스템.
  6. 선행하는 청구항들 중 어느 한 청구항에 있어서,
    사전 여과기(30)가 제1 연료 탱크(20)의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 연소 기관용 연료 시스템.
  7. 선행하는 청구항들 중 어느 한 청구항에 있어서,
    밸브(32)가 이송 펌프(28)의 하류 및 사전 여과기(30)의 하류에 배치되고, 이송 펌프(28)와 연결되는 입구, 제1 연료 파이프(36)와 연결되는 제1 출구 및 제2 연료 파이프(40)와 연결되는 제2 출구를 포함하며,
    이송 펌프(28)는 밸브(32)가 제1 위치에 배치되면 제1 연료 파이프(36)와 연결되고 밸브(32)가 제2 위치에 배치되면 제2 연료 파이프(40)와 연결되는 것을 특징으로 하는 연소 기관용 연료 시스템.
  8. 선행하는 청구항들 중 어느 한 청구항에 있어서,
    제1 연료 탱크(20)가 제2 연료 탱크(22)보다 작은 체적을 유지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 연소 기관용 연료 시스템.
  9. 선행하는 청구항들 중 어느 한 청구항에 있어서,
    광대망 시브(52)가 제2 연료 탱크(22)의 내부에 배치되고, 소정의 미리 정해진 크기 이상의 입자들을 여과해 내는 것을 특징으로 하는 연소 기관용 연료 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 연료 시스템(4)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연소 기관(2).
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 연료 시스템(4)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량(1).
  12. 제1 연료 탱크(20), 제2 연료 탱크(22), 제1 연료 탱크(20) 및 제2 연료 탱크(22)와 연결되게 배치되는 제1 연료 파이프(36), 제1 연료 탱크(20)와 연결되게 배치되는 제2 연료 파이프(40), 주 공급 펌프(26) 및 이송 펌프(28)를 포함하고, 주 공급 펌프(26)는 연료를 제1 연료 탱크(20)에서 제2 연료 파이프(40)를 통해 연료를 공급하도록 배치되고, 이송 펌프(28)는 제2 연료 탱크(22)에서 제1 연료 파이프(36)을 거쳐 제1 연료 탱크(20)로 연료를 공급하도록 배치된, 연소 기관(2)용 연료 시스템(4)을 제어하는 연소 기관용 연료 시스템 제어 방법으로,
    연료를 제2 연료 탱크(22)에서 제1 연료 탱크(20)로 공급하기 위하여 제1 전기 기관(M1)으로 이송 펌프(28)를 구동하는 것에 의해 제1 연료 탱크(20)에 연료를 공급하는 단계로, 이송 펌프(28)가 연료를 이송 펌프(28)의 하류에 배치되는 사전 여과기(30)를 통해 그리고 제1 연료 파이프를 통해 제1 연료 탱크(20)까지 가압하는 단계 (a)와,
    연료를 제1 연료 탱크(20)에서 연소 기관(2)으로 공급하기 위하여 제2 전기 기관(M2)으로 주 공급 펌프(26)을 구동하는 것에 의해 연소 기관(2)에 연료를 공급하는 단계로, 연료가 주 공급 펌프(26)의 하류에 배치되어 있는 주 연료 여과기(12)를 통해 가압되고 나서 연소 기관(20)으로 공급되는 단계(b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연소 기관용 연료 시스템 제어 방법.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE537848C2 (sv) * 2013-04-29 2015-11-03 Scania Cv Ab Bränslesystem för förbränningsmotor, förbränningsmotor med ett sådant bränslesystem, fordon med ett sådant bränslesystemoch ett förfarande för att reglera ett bränslesystem
US10208727B2 (en) 2015-12-28 2019-02-19 Caterpillar Inc. Fluid conditioning module
CN111376925A (zh) * 2018-12-27 2020-07-07 中车唐山机车车辆有限公司 油箱、燃油系统及轨道车辆
CN111379650A (zh) * 2018-12-27 2020-07-07 中车唐山机车车辆有限公司 燃油系统及轨道车辆
CN111002820B (zh) * 2019-12-19 2021-04-09 北京汽车集团越野车有限公司 一种燃油系统及汽车
WO2023115176A1 (pt) * 2021-12-20 2023-06-29 Robert Bosch Limitada Sistema de alimentação de combustível provido de subsistema de filtragem de combustível

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5806300A (en) 1995-12-22 1998-09-15 United Technologies Corporation Electronic control for a variable delivery, positive displacement fuel pump
US6361684B1 (en) * 2000-05-10 2002-03-26 Fleetguard, Inc. Integrated fuel pump and fuel filter with fuel-water separation
US6792966B2 (en) * 2000-10-03 2004-09-21 Federal-Mogul World Wide, Inc. Fuel transfer pump and control
US6659122B1 (en) * 2002-09-10 2003-12-09 General Motors Corporation Dual tank simultaneous fill system
GB0811144D0 (en) * 2008-06-18 2008-07-23 Parker Hannifin U K Ltd A liquid drain system
US7546835B1 (en) * 2008-07-31 2009-06-16 Ford Global Technologies, Llc Fuel delivery system for multi-fuel engine
DE102010043644A1 (de) * 2010-11-09 2012-05-10 Mahle International Gmbh Kraftstoffversorgungssystem

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