SE1350721A1 - Bränslesystem för förbränningsmotor, förbränningsmotor med ett sådant bränslesystem, fordon med ett sådant bränslesystemoch ett förfarande för att minska risken för driftstörningar orsakade av paraffinerat bränsle i ett bränslesystem - Google Patents

Abstract

24 Sammandrag Uppfinningen avser eft branslesystem for en forbranningsmotor (2), vilket branslesystem (4) innefattar en forsta bransletank (20) , en andra bransletank (22), en forsta bransleledning (36) anordnad i forbindelse med den forsta bransletanken (20) och den andra bransletanken (22) , en andra bransleledning (40) anordnad i forbindelse med den forsta bransletanken (20), en huvudmatarpump (26) anordnad att mata bransle fran den forsta bransletanken (20) genom den andra bransleledningen (40) till ett hogtryckssystem (19), en transferpump (28) anordnad att mata bransle fran den andra bransletanken (22) till den forsta bransletanken (20) via den forsta bransleledningen (36) samt ett forfilter (30) anordnat nedstroms transferpumpen (28). En forsta elektrisk motor (M1) är anordnad att driva transferpumpen (28), van i transferpumpen (28) är omriktningsbar, sâ att flodesriktningen genom forfiltret (30) och den forsta bransleledningen (36) kan vandas nar risk for paraffinering av bransle har identifierats. Uppfinningen avser Liven ett fOrfarande for att minska risken for driftstOrningar orsakade av 1 paraffinerat bransle i ett branslesystem. (Fig. 2)

Description

SOkande: Scania CV AB Branslesystem for forbranningsmotor, forbranningsmotor med ett sAdant branslesystem, fordon med ett sidant branslesystem och ett forfarande for att minska risken for driftstorningar orsakade av paraffinerat bransle i ett branslesystem UPPFINNINGENS BAKGRUND OCH KAND TEKNIK Foreliggande uppfinning avser ett brdnslesystem for en forbrdnningsmotor enligt pa- tentkravet 1. Uppfinningen avser ocksa en forbranningsmotor med ett sadant bransle- system enligt patentkravet 11, ett fordon med ett sadant brdnslesystem enligt patentkravet 12 samt ett forfarande for att minska risken for driftstorningar orsakade av paraffinerat brdnsle i ett brdnslesystem enligt patentkravet 13.

En forbranningsmotor, sasom en kolvmotor, vilken drivs av diesel eller bensin, är for- sedd med ett branslesystem for att transportera brdnslet fran en eller flera bransletankar till forbranningsmotorns insprutningssystem. Branslesystemet innefattar en eller flera branslepumpar, som kan drivas mekaniskt av forbrdnningsmotom eller drivas av en elmotor. Brdnslepumpama skapar ett brdnslefliide och tryck for att transportera brans- let till en ackumulator som kan vara i form av en sa kallad common rail och vidare till forbranningsmotorns insprutningssystem, vilket tillfor branslet till forbranningsmotoms forbranningsrum. Common rail kan uteslutas och brdnslesystemet kan istallet innefatta en annan form av insprutningssystem, exempelvis piezo- eller enhetsinsprutningssystem.

Brdnslesystem innefattar dven branslefilter for filtrering av brdnslet innan det nar forbrdnningsmotorns insprutningssystcm. Forbranningsmotom och dcss insprutningssystem är kansliga for kontamineringar och kan paverkas negativt om brdnslet är allt for fororenat. Kontamineringar kan avse fasta partiklar, gas eller vdtska. Aven om branslet endast innefattar en liten mangd kontamineringar kan konsekvensen bli att forbran- ningsmotom inte kan drivas av brdnslet. Branslesystem innefattar ddrfor brdnslefilter, som bade bortfiltrerar partiklar samt separerar vatten, som forekommer i brdnslet. 2 Branslefiltret kan vara ett sa kallat insatsbranslefilter, vilket innefattar ett utbytbart filterelement, vilket är anordnat i ett filterhus. När temperaturen utomhus sjunker kan branslet, sa som diesel eller biodiesel, som forefinns i branslesystemet paraffineras. Temperaturen vid vilken branslet paraffineras beror pa branslets sammansattning och kan for ett antal olika branslesammansatningar variera mellan plus 10 grader till mi- nus 50 grader. I de fall da bransle forefinns i branslefiltrets filterhus kan paraffineringen leda till att branslefiltret igensatts, vilket medfor att bransle inte kan na forbranningsmotorn vid kallstart. Bransle som forefinns i bransleledningar kan likasa paraffineras och orsaka stopp i bransleledningarna. Det är dear onskvart att minimera ris- ken for att bransle i filterhus och bransleledningar paraffineras i kall vdderlek.

Det är forut kant att anordna en omriktningsbar branslepump for att andra flodesriktningen i ett branslesystem och pa sa sift tomma brdnsleledningar pa bransle.

I dokumentet EP-0186262 visas ett brdnslesystem for en forbranningsmotor, vilket innefattar en branslepump och en tudelad bransletank. Ndr fOrbranningsmotorn har stangts av andras branslepumpens riktning, sa att brdnsleledningarna toms pa bransle. Pa sa sat minskas risken fOr att paraffinerat brdnsle orsakar stopp i bransleledningarna. En mindre del av bransletanken innefattar en varmare och vid start av fordonet fylls fcirst den mindre delen, sa att branslet kan varmas upp innan det pumpas ut i bransle- ledningarna. Branslepumpen i dokument EP-0186262 andrar saledes alltid riktning ndr forbranningsmotorn har stangts av, oavsett om risk for paraffinering foreligger eller inte.

Det är awn forut kant att anordna en elektriskt styrd omriktningsbar branslepump for att kunna andra flodesriktningen i ett branslesystem.

I dokumentet US-2010/0031930 visas ett brdnslesystem for en forbranningsmotor, vilket innefattar en elektriskt driven branslepump, vilken forser branslesystemets in- sprutningssystem med bransle. Den elektriskt drivna branslepumpen matar i ett forsta ldge bransle fran en bransletank till motom och i ett andra ldge matar branslepumpen bransle fran brdnsletanken till en anordning for regenerering av partikelfiltret. Det for- 3 sta och det andra ldget motsvaras av olika rotationsriktningar hos den elektriskt drivna brdnslepumpen.

Trots kanda losningar pa omradet finns ett behov av att vidareutveckla ett brdnslesy- stem, som minskar risken for komplikationer och driftstorningar i samband med kall vdderlek.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med foreliggande uppfinning är att astadkomma ett brdnslesystem for en for- branningsmotor, som minskar risken for driftstorningar orsakade av paraffinerat brans-le.

Annu ett syfte med uppfinningen är att astadkomma ett branslesystem far en forbran- ningsmotor, som minskar risken for att brdnsle blir sthende hos brdnslefiltret vid kall vdderlek.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att dstadkomma ett brdnslesystem for en fOrbranningsmotor, som är flexibelt och som har ett brett styrintervall.

Annu ett syfte med uppfinningen är att astadkomma ett branslesystem for en forbranningsmotor, som är icke-skrymmande.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att astadkomma ett brdnslesystem for for- branningsmotor, som underldttar kallstart.

Dcssa syftcn uppnas mcd ett branslcsystem av dct inledningsvis namnda slagct, vilkcn kannetecknas av de sardrag som anges i patentkravets 1 kannetecknande del.

Dessa syften uppnas awn med en forbranningsmotor med ett sadant branslesystem enligt patentkravets 11 kannetecknande del, ett fordon med ett sadant brdnslesystem enligt patentkravets 12 kannetecknande del och ett forfarande for att minska risken for 4 driftstorningar orsakade av paraffinerat bransle i ett branslesystem enligt patentkravets 13 kannetecknande del.

Genom att anordna en elektriskt styrd omriktningsbar transferpump, i en lagtryckskrets i branslesystemet for en forbranningsmotor, sâ att bransleflodet genom forfiltret och den forsta bransleledningen kan vandas ndr risk for paraffinering av bransle har identifierats, astadkommes ett branslesystem, som minskar risken for komplikationer och driftstorningar orsakat av paraffinerat bransle. Lampligen innefattar forfiltret ett utbytbart filterelement, vilket är anordnat i ett filterhus. Foretrddesvis är transferpumpen en lagtryckspump.

Lampligen andras transferpumpens riktning dâ forbranningsmotorn är avstangd och risk for paraffinering av bransle foreligger. Pa sâ salt minskas risken for att paraffinerat bransle igensiitter transferfiltret eller orsakar stopp i den ffirsta bransleledningen. Igen- satt transferfilter och/eller stopp i bransleledningen medfor att bransle inte matas till den forsta bransletanken, vilket i sin tur medffir att forbranningsmotorn inte kan ffirses med bransle. Genom att tomma filterhus och bransleledning enbart dà risk for paraffinering hos branslet ffireligger undviks onodig tomning av filterhuset och bransleledningen for de fall dâ risk for paraffinering inte foreligger. Alternativt andras transfer- pumpens riktning dâ forbranningsmotorn är i drift och risk fOr paraffinering av bransle foreligger.

Lampligen är transferpumpen omriktningsbar genom att rotationsriktningen hos den till transferpumpen kopplade elektriska motom andras.

Genom att ansluta transferpumpen till en styrenhet via en CAN-buss kan transferpumpen styras mot olika parametrar, sâ som tryck i bransleledningar, tryckfall Over branslefilter, temperaturer etc. Pa sà att astadkommes ett branslesystem, som är flexibelt, som har ett bredare styrintervall an kand teknik och som pa sa salt medger en korrekt bransletillforsel till den forsta bransletanken.

FOretradesvis är en grovmaskig sil anordnad vid den ena anden av den forsta bransleledningen, belagen vid botten hos den andra bransletanken. Den grovmaskiga silen är saledes anordnad uppstroms transferpumpen och forfiltret. Den grovmaskiga silen filtrerar bort partiklar over en forutbestamd storlek och är ett filtreringsorgan som ofta utsatts for paraffinerat bransle.

Lampligen identifieras om risk for paraffinering av bränsle foreligger genom att mata utomhustemperaturen. Foretradesvis är en forsta temperaturgivare ansluten till styrenheten for att bestamma utomhustemperaturen hos omgivningen ddr fordonet befinner sig. Transferpumpen kan saledes foretradesvis styras, sa att dess riktning andras da utomhustemperaturen understiger ett visst temperaturgransvarde, som motsvarar den temperatur vid vilken branslet paraffineras, och darmed indikerar att risk for paraffinering av bransle foreligger.

Alternativt identifieras om risk for paraffinering av brdnsle foreligger genom att mata temperaturen hos forbranningsmotorn. FOretradesvis är en andra temperaturgivare ansluten till styrenheten for att bestamma temperaturen hos forbranningsmotorn. Lampligen bestams detta genom att mata temperaturen hos forbranningsmotorns kylarvatska. Temperaturen hos forbranningsmotorn/kylarvatskan kan indikera om risk for paraffi- nering av bransle fOreligger. Transferpumpen kan saledes foretrddesvis styras, sà att dess riktning andras dâ forbranningsmotorns temperatur understiger ett visst temperaturgransvarde, som motsvarar den temperatur vid vilken branslet paraffineras, och armed indikerar att risk for paraffinering av brdnsle foreligger.

Alternativt identifieras om risk for paraffinering av brdnsle foreligger genom att be- stamma tryckfallet over forfiltret. Foretradesvis är en forsta tryckgivare anordnad uppstroms forfiltret och en andra tryckgivarc anordnad nedstroms forfiltret. Med dcssa tryckgivare kan tryckfall over forfiltret bestammas, vilket kan indikera ndr forfiltret borjar bli igensatt. Igensattning av forfiltret kan bero pa helt eller delvis paraffinerat bransle och darmed kan tryckfallet over forfiltret indikera om risk for paraffinering foreligger. Transferpumpen kan lampligen styras, sâ att dess riktning andras da tryckfallet Over forfiltret overstiger ett visst tryckfallsgransvarde och clamed indikerar att 6 risk air paraffinering av brdnsle foreligger. Tryckgivarna är ldmpligen differentialtryckgivare och är anslutna till styrenheten. Tryckgivarna avldses foretradesvis nar forbranningsmotorn är i drift.

Igensattning av forfiltret kan orsakas av paraffinering men kan likasa bero pA forore- ningar i brdnslet. For att kunna avgora om risk for paraffinering foreligger kombineras foretradesvis det identifierade tryckfallet med utomhustemperaturen och/eller forbranningsmotorns temperatur. Transferpumpen kan saledes foretradesvis styras, sA att dess riktning andras dA tryckfallet Over forfiltret overstiger ett visst tryckfallsgransvarde samtidigt som utomhustemperaturen och/eller forbranningsmotoms temperatur under- stiger ett visst temperaturgransvarde och darmed indikerar att risk for paraffinering av bransle foreligger.

Altemativt identifieras om risk fOr paraffinering av bransle foreligger genom att fast- stalla forhallandet mellan transferpumpens arbete och brdnsleflodet hos den forsta bransleledningen. Ldmpligen är en flodesmdtare anordnad hos den forsta bransleledningen, vilken flodesmdtare är ansluten till styrenheten via CAN-bussen. Stromforbrukningen hos den transferpumpen drivande elmotom mats med hjalp av styrenheten, vilket indikerar hur hart transferpumpen arbetar. Alternativt mats, med hjdlp av styren- heten, effektuttaget hos den transferpumpen drivande elmotom. En viss stromforbruk- ning eller ett visst effektuttag hos elmotom motsvarar normalt sett ett visst bransleflode hos den forsta bransleledningen. Saledes innebar en okad stromforbrukning eller ett okat effektuttag att bransleflodet hos den forsta brdnsleledningen okar. Skulle dock styrenheten identifiera en okad stromforbrukning eller ett okat effektuttag samtidigt som bransleflodet hos den forsta brdnsleledningen är oforandrat, kan slutsatsen dras att forfiltret och/eller den grovmaskiga silen troligtvis är igensatta och clamed minskar bransleflodet gcnom den forsta branslcicdningen. Igensattningen kan bcro pa hclt eller delvis paraffinerat brdnsle och clamed kan forhallandet mellan transferpumpens arbete och brdnsleflodet i den forsta brdnsleledningen indikera att risk for paraffinering av bransle foreligger. Transferpumpen kan ldmpligen styras, sA att dess riktning andras dA forhallandet mellan transferpumpens arbete och brdnsleflodet hos den forsta bransleledningen indikerar att forfiltret och/eller den grovmaskiga silen är igensatta. Strom- 7 forbrukning och/eller effektuttag samt bransleflode hos den forsta bransleledningen avlases foretradesvis nar forbranningsmotorn är i drift. Foretradesvis är flodesmataren anordnad uppstroms transferpumpen och nedstroms den grovmaskiga silen. Alternativt är flodesmataren anordnad nedstroms forfiltret.

Igensattning av forfiltret och/eller den grovmaskiga silen kan orsakas av paraffinerat bransle men kan likasa bero pa fororeningar i branslet. I syfte att avgora om risk for paraffinering foreligger kombineras foretradesvis det identifierade forhallandet mellan transferpumpens arbete och bransleflodet hos den forsta bransleledningen med utom- hustemperaturen och/eller forbranningsmotorns temperatur. Transferpumpen kan fore- tradesvis styras, sâ att dess riktning andras da forhallandet mellan transferpumpens arbete och bransleflodet hos den forsta bransleledningen indikerar att forfiltret och/eller den grovmaskiga silen är igensatt, samtidigt som utomhustemperaturen och/eller forbranningsmotorns temperatur understiger ett visst temperaturgransvarde.

Alternativt identifieras om risk for paraffinering av bransle foreligger genom att kombinera nagra av eller samtliga ovan namnda att. Exempelvis kan bade utomhustemperaturen, temperaturen hos forbranningsmotorn, tryckfallet over forfiltret och fOrhaftandet mellan transferpumpens arbete och bransleflodet i den forsta bransleledningen an- vandas for att avgara om risk ficir paraffinering av bransle foreligger.

Foretradesvis avlases den forsta och/eller den andra temperaturgivaren nar forbranningsmotorn är i drift for att avgora om risk for paraffinering av bransle foreligger.

Lampligen Ors avlasningen under drift specifikt da byte av temperaturzon sker.

Alternativt avlases den forsta och/eller den andra temperaturgivaren da forbranningsmotorn är avstangd och fordonct är stillasfaende.

Alternativt sker avlasning av den forsta och/eller den andra temperaturgivaren bade 6. forbranningsmotorn är i drift och da forbranningsmotorn är avstangd och fordonet är stillastaende. 8 FOretradesvis är en ventil anordnad hos den forsta bransleledningen nedstroms forfiltret. Ventilen är normalt styrd till ett forsta lage, vilket medfor aft den forsta bransleledningen star i forbindelse med den forsta bransletanken. Ventilen kan vidare styras till ett andra 'age, vilket medfor att den forsta bransleledningen star i forbindelse med branslesystemet omgivande luft. Lampligen star den forsta bransleledningen i Forbin- delse med omgivande luft via ett luftfilter. Ventilen är foretradesvis ansluten till styrenheten via CAN-bussen.

Lampligen styrs ventilen till sitt andra lage nar det liar identifierats att risk for paraffi- nering av bransle foreligger. Nar transferpumpens riktning sedan andras suger trans- ferpumpen pa sa satt luft genom den forsta bransleledningen och bransle som forefinns i den forsta bransleledningen samt hos forfiltret matas till den andra bransletanken. Branslet matas pa sâ satt genom den grovmaskiga silen, vilken damned frigors fran igensattande partiklar. Darmed minskas risken far driftstorningar orsakade av paraffi- nerat bransle.

Alternativt bibehalls ventilens forsta lage nar det har identifierats att risk for paraffinering av bransle foreligger. Nar transferpumpens riktning sedan andras suger transferpumpen bransle frail den forsta bransletanken vidare genom forfiltret och matar sedan branslet genom den grovmaskiga silen i den andra bransletanken. Lampligen anordnas en branslereturledning i anslutning till den forsta bransletanken och branslesystemets hogtryckssystem. Trycksatt varmt bransle kan pa sa satt returneras tillbaka till den forsta bransletanken istallet for att transporteras till forbranningsmotorns forbranningsrum. Branslet i den forsta bransletanken är saledes varmare an branslet i den andra bransletanken nar forbranningsmotorn är i drift. Det varma branslet kan claimed losa upp eventuellt paraffinerat bransle som forefinns hos den forsta bransleledningen, hos forfiltret och i den grovmaskiga silen nar transferpumpens riktning andras. Foretradesvis styrs ventilen darefter till sitt andra lage, sâ att den forsta bransleledningen och forfiltret toms pa bransle och den forsta bransletanken bibehaller en pa forhand bestamd bransleniva. 9 Alternativt är den forsta bransleledningen sa anordnad att den i ena anden mynnar ut i den forsta brdnsletankens ovre del, ovanfor brdnsleytan. Pa sâ satt star den forsta bransleledningen i forbindelse med tuft som forefinns hos den forsta brdnsletanken. När det har identifierats att risk for paraffinering av brdnsle foreligger och transfer- pumpens riktning andras, suger transferpumpen luft fran den forsta bransletanken ge- nom den forsta bransleledningen och pa s'a satt toms den forsta brdnsleledningen och forfiltret pa bransle. Branslet som forefinns i den forsta bransleledningen och forfiltret trycks genom den grovmaskiga silen, vilken pa s'a satt frigors fran igensattande partiklar. Damned minskas risken for driftstorningar orsakade av paraffinerat bransle.

Foretrddesvis andras transferpumpens riktning ndr risk for paraffinering av brdnsle har identifierats och forbranningsmotorn är avstangd. Alternativt andras transferpumpen riktning ndr risk for paraffinering av bransle har identifierats och forbranningsmotorn i drift.

Lampligen är den forsta bransletanken sâ utformad att den rymmer en mindre volym an den andra bransletanken. Denna utformning medger en mindre skrymmande forsta bransletank, som är lattare att anordna hos ett utrymmessnalt chassi. Pa sâ sat astadkommes ett icke-skrymmande branslesystem. Vidare innebar en mindre forsta bransle- tank att branslesystemet kan mata bra:lisle till forbrdnningsmotorn vid en ldgre bransle- niva an om samma brdnslevolym hade tillforts den stone andra brdnsletanken. Pa sa sat astadkommes ett brdnslesystem for en forbranningsmotor, som medger en flexibel reglering av bransletillforseln och armed undviks driftstorningar vid lag bransleniva i bransletanken. Foretradelsevis rymmer den forsta brdnsletanken 20-50 liter och den andra brdnsletanken 300-1000 liter.

Foretrddesvis är huvudmatarpumpen en lagtryckspump, vilken drivs av en andra elektrisk motor. Ldmpligen är awn huvudmatarpumpen omriktningsbar. Pa sa sift astadkommes en mer effektiv och flexibel reglering av bransletillforseln till forbrannings30 motorn.

Lampligen är huvudmatarpumpen anordnad hos den fOrsta bransletanken. Pa sà satt skyddas huvudmatarpumpen fran omgivningen och far en naturlig kylning av branslet i den fOrsta bransletanken. Alternativt är aven transferpumpen och forfiltret anordnade inuti den fOrsta bransletanken. Med huvudmatarpumpen, transferpumpen, forfiltret och ventilen anordnade inuti den fOrsta bransletanken astadkommes ett icke-skrymmande branslesystem.

Foretradesvis innefattar den forsta bransletanken en nivasensor for att bestamma branslenivan i den fOrsta bransletanken. Lampligen är en overstromningsledning anordnad i forbindelse med den forsta bransletanken och den andra bransletanken. Nar den med nivasensorn bestamda branslenivan i den forsta bransletanken overskrider ett forutbestamt nivagransvarde leds bransle fran den forsta bransletanken via overstromningsledningen till den andra bransletanken. Lampligen är overstromningsledningen anordnad i anslutning till den fOrsta bransletankens ovansida samt den andra bransletankens ovansida. Alternativt kan overstromningsledningen vara anordnad i anslutning till den fOrsta bransletankens botten.

Lampligen styrs transferpumpen att mata bransle fran den andra bransletanken till den fOrsta bransletanken nar den med nivasensorn bestamda branslenivan i den forsta bransletanken understiger ett fbrutbestamt varde.

Ytterligare fordelar med uppfinningen framgar av foljande detaljerade beskrivning.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det foljande beskrivs, sasom exempel, foredragna utforingsformer av uppfinningen med hanvisning till bifogadc ritningar, pa vilka: Fig. 1visar en schematisk sidovy av ett fordon, som innefattar ett branslesystem for en forbranningsmotor enligt foreliggande uppfinning, 11 Fig. 2visar ett kopplingsschema for ett branslesystem enligt en fOrsta utfOrings- form av foreliggande uppfinning, Fig. 3visar ett kopplingsschema for ett branslesystem enligt en andra utforings- form av fOreliggande uppfinning, och Fig. 4a-4b visar flodesscheman over forfaranden for att minska risken for driftstorningar orsakade av paraffinerat bransle i ett branslesystem enligt foreliggande uppfinning.

DETALJERAD BESKRIVNING AV EN UTFORINGSFORM AV UPPFINNINGEN Fig. 1 visar en schematisk sidovy av ett fordon 1, vilket fordon innefattar ett branslesystem 4 f6r en fOrbranningsmotor 2 enligt foreliggande uppfinning. Forbriinningsmotorn 2 är kopplad till en vaxellada 6, som är kopplad till fordonets 1 drivhjul 8 via en transmission. Fordonet innefattar aven ett chassi 10.

Fig. 2 visar ett kopplingsschema for ett branslesystem 4 for en fOrbranningsmotor 2 enligt foreliggande uppfinning Branslesystemet 4 innefattar flertalet komponenter, varav ett huvudbranslefilter 12, en hOgtryckspump 14, en ackumulator i form av en sà kallad common rail 16 samt ett insprutningssystem 18 schematiskt visat i form av en bransleinsprutare, är anordnade hos forbranningsmotorn 2 (forbranningsmotorn 2 visas i fig. 1). Alternativt kan common rail 16 ersattas av en annan form av insprutningssystem 18, exempelvis piezo- eller enhetsinsprutningssystem. Hogtryckspumpen 14, common rail 16 och insprutningssystemet 18 utgor komponenter i branslesystemets 4 hogtryckssystem 19. Branslesystemet 4 innefattar aven en forsta bransletank 20, en andra bransletank 22, en tredje bransletank 24, en huvudmatarpump 26, en transfer-pump 28 samt ett fOrfilter 30. Dessa komponenter kan vara anordnade vid fordonets chassi 10 (chassi 10 visas i fig. 1). Huvudbranslefiltret 12 är anordnat nedstroms hu- vudmatarpumpen 26 och uppstroms hogtryckspumpen 14 i branslesystemet 4. Vidare innefattar branslesystemet 4 en branslereturledning 13, genom vilken trycksatt varmt 12 bransle returneras fran branslesystemets 4 hOgtryckssystem 19 tillbaka till den forsta bransletanken 20.

Samtliga tre tankar 20, 22, 24 är i sina respektive ovre delar forbundna med en ventila- tionsledning 50 vilken via ett luftfilter 51 kommunicerar med omgivningen. Ventila- tionsledningen 50 sakerstaller att trycket i respektive tank 20, 22, 24 är och forblir vdsentligen detsamma, och lika med, omgivningens luftryck oberoende av hur mycket bransle som finns i respektive tank. Luftfiltret 51 forhindrar att fororeningar i omgivande luft tranger in i ventilationsledningen 50 i samband med ventilering av tankarna.

Den forsta bransletanken 20 är sâ utformad att den rymmer en mindre volym an den andra bransletanken 22 och den tredje bransletanken 24. Den andra bransletanken 22 och den tredje bransletanken 24 motsvarar huvudbransletankar och rymmer vasentligen samma volym och har ett sjalvreglerade flOde mellan varandra genom ett forbin- delseror 34 anordnat mellan den nedre delen hos den andra bransletanken 22 och den tredje bransletanken 24. Transferpumpen 28 är omriktningsbar och enligt fig. 2 anordnad mellan den forsta bransletanken 20 och den andra bransletanken 22. Transferpumpen 28 drivs av en forsta elektrisk motor M1 och har som huvuduppgift att mata brans-le fran den andra bransletanken 22 till den forsta bransletanken 20 via en forsta brans- leledning 36. Huvudmatarpumpen 26 drivs av en andra elektrisk motor M2 och är an- ordnad inuti den forsta bransletanken 20 och skyddas pa sâ satt frail omgivningen och kyls av branslet. Mellan den forsta bransletanken 20 och den andra bransletanken 22 är en overstromningsledning 38 anordnad, sa att bransle kan transporteras over fran den forsta bransletanken 20 till den andra bransletanken 22 om den forsta bransletanken blir overfylld. Huvudmatarpumpen 26 har som huvuduppgift att mata branslet frail den forsta bransletanken 20 via en andra bransleledning 40 genom huvudbranslefiltret 12 och vidarc till hogtryckssystemet 19. Mcd hogt tryck matas sedan branslet till common rail 16 och vidare till insprutningssystemet 18. Huvudmatarpumpen 26 och transferpumpen 28 är styrda av en styrenhet 42 via en CAN-buss 44.

Forfiltret 30 är anordnat nedstroms transferpumpen 28 och är foretradelsevis ett finmaskigt, vattenavskiljande filter. Vid den ena anden av den forsta bransleledningen 36, 13 belagen hos den andra bransletanken 22, är en grovmaskig Si! 52 anordnad. Den grovmaskiga silen 52 är saledes anordnad uppstroms transferpumpen 28, vilket medfor att transferpumpen 28 suger bransle igenom den grovmaskiga silen 52. Den grovmaskiga silen 52 filtrerar bort partiklar over en forutbestdmd storlek. Transferpumpen 28 tryck- sdtter ddrefter branslet och matar det igenom forfiltret 30, via den forsta bransleled- ningen 36, vidare till den forsta bransletanken 20. Branslet i den forsta bransletanken 20 har pa sâ salt passerat bade en grovmaskig sil 52 och ett finmaskigt forfilter 30, vilket medfor att huvudmatarpumpen 26, som är anordnad i den forsta bransletanken 20 är skyddad mot fororeningar. Genom att anordna forfiltret 30 nedstroms transfer- pumpen 28 trycks branslet igenom forfiltret 30, vilket medger att branslet lattare passe- rar forfiltret 30 och forfiltret 30 Riper pa sâ att mindre risk att igensatas.

I den forsta bransletanken 20 är en forsta nivasensor 46 anordnad for att identifiera briinslenivan i den forsta bransletanken 20. Nar den med nivasensom 46 bestamda branslenivan i den forsta bransletanken 20 understiger ett forutbestamt nivagransvarde styrs transferpumpen 28 att mata bransle fran den andra bransletanken 22 till den forsta bransletanken 20. En andra nivasensor 48 är anordnad i den andra bransletanken 22 for att identifiera branslenivan i den andra bransletanken 22. Den forsta nivasensom 46 och den andra nivasensorn 48 är anslutna till CAN-bussen 44 och styrenheten 42, som styr transferpumpen 28 och huvudmatarpumpen 26.

Vidare är en forsta temperaturgivare 60 ansluten till styrenheten 42. Den forsta temperaturgivaren 60 forser styrenheten 42 med utomhustemperatur hos omgivningen i vilken fordonet 1 (visad i Fig. 1) befinner sig. En lag utomhustemperatur kan indikera att risk for paraffinering av bransle foreligger.

En andra temperaturgivare 62 är likasa ansluten till styrenheten 42 for att forse styrenheten 42 med temperaturen hos forbranningsmotorn 2 (visad i Fig. 1). En lag temperatur hos forbranningsmotorn 2 kan indikera att risk for paraffinering av bransle forelig- ger. 14 En ventil 70 är anordnad nedstroms forfiltret 30 i anslutning till den fOrsta bransleledningen 36. Ventilen 70 är normalt styrd till ett forsta lage, vilket medfor att den forsta bransleledningen 36 star i forbindelse med den forsta bransletanken 20. 1 ventilens 70 andra ldge star den forsta brdnsleledningen 36 i forbindelse med branslesystemet om- givande luft via ett luft filter 71. Luftfiltret 71 forhindrar att fororeningar i omgivande luft tranger in i den forsta bransleledningen 36 i samband med styrning av ventilen 70 till dess andra läge. Ventilen är ansluten till styrenheten 42 via CAN-bussen 44.

En till styrenheten 42 ansluten flodesmatare 72 är anordnad hos den forsta bransleled- 1 0ningen, uppstroms transferpumpen 28, for att faststalla forhallandet mellan transfer- pumpens 28 arbete och bransleflodet i den forsta bransleledningen 36. Med hjalp av styrenheten 42 kan stromforbrukningen hos den transferpumpen 28 drivande elmotom M1 bestammas Altemativt bestams, med hjalp av styrenheten 42, effektuttaget hos den transferpumpen 28 drivande elmotom Ml. StrOmforbrukningen och/eller effektut- taget indikerar hur hart transferpumpen 26 arbetar. En viss stromforbrukning eller ett visst effektuttag motsvarar ett visst bransleflOde i den forsta bransleledningen 36. Skulle styrenheten 42 identifiera en okad stromforbrukning, eller ett okat effektuttag, samtidigt som flodesmataren 72 identifierar ett vasentligen ofOrandrat bransleflOde, alternativt ett minskat bransleflode, indikeras att forfiltret 30 och/eller den grovmaskiga silen 52 är igensatt. Igensattning kan orsakas av paraffinerat bransle och clamed kan information om forhallandet mellan transferpumpens 28 arbete och bransleflodet i den forsta bransleledningen 36 anvandas for att identifiera om risk for paraffinering av bransle foreligger.

En forsta tryckgivare 74 är anordnad uppstroms fcirfiltret 30 och en andra tryckgivare 76 är anordnad nedstroms forfiltret 30. Genom att mata trycket hos bransleflodet fore och cfter forfiltrct 30 kan skillnaden i tryck, det sa kalladc tryckfallet over forfiltret 30, beraknas. Ett Mgt tryckfall innebar att trycket hos bransleflodet efter forfiltret 30 är betydligt lagre an trycket fore forfiltret 30. Ett sadant hogt tryckfall kan indikera att forfiltret 30 är igensatt och darmed forsvarar genomforseln av bransle genom forfiltret 30. Igensattning kan orsakas av paraffinerat bransle och claimed kan information om tryckfall anvandas for att identifiera om risk for paraffinering av bransle foreligger.

Den forsta och den andra tryckgivaren 74, 76 är anslutna till styrenheten 42 via CANbussen 44.

Transferpumpen 28 är omriktningsbar genom att dess elmotor M1 kan andra rotations- riktning. Transferpumpen 28 styrs via styrenheten 42 att andra riktning da risk for paraffinering av bransle har identifierats. Ventilen 70 styrs till sitt andra lage och ndr transferpumpens 28 riktning dndras sugs pa sa satt luft via luftfiltret 71 genom den forsta bransleledningen 36. Darmed toms forfiltret 30 och den forsta bransleledningen 36 pa bransle, vilket leds till den andra bransletanken 22. Branslet fran den forsta bransleledningen 36 och forfiltret 30 trycks med transferpumpen 28 genom den grov- maskiga silen 52 hos den andra brdnsletanken 22, vilket avldgsnar eventuella igensattande partiklar. Pd sa sat minskas risken for att paraffinerat bransle orsakar stopp i den forsta brdnsleledningen 36 eller orsakar igensattning av forfiltret 30 och/eller den grovmaskiga silen 52. Altemativt bibehalls ventilens 70 fOrsta ursprungliga Page, sa att bransle sugs fran den forsta brdnsletanken 20 genom den forsta brdnsleledningen 36 och forfiltret 30 och trycks genom den grovmaskiga silen 52 nar transferpumpens 28 riktning andras. Det varma branslet i den forsta brdnsletanken 20 kan darmed losa upp eventuellt paraffinerat bransle som forefinns i den forsta bransleledningen 36, forfiltret 30 och i den grovmaskiga silen 52 ndr transferpumpens 28 riktning andras. Ventilen 70 styrs ddrefter till sitt andra lage, sa att den forsta bransleledningen 36 och forfiltret toms pa bransle samtidigt som en pa forhand bestamd bransleniva bibehalls hos den forsta brdnsletanken 20.

Da olika sammansattningar av brdnsle (diesel eller biodiesel) paraffineras vid olika temperaturer är det svart att avgora om risk for paraffinering foreligger enbart genom att mata utomhustemperaturen. Genom att kombinera information om utomhustemperatur och/eller forbranningsmotoms 2 temperatur mcd information om igensdttningsgraden hos forfiltret 30 och/eller den grovmaskiga silen 52, astadkommes ett battre underlag for att avgora om risk for paraffinering foreligger. Information om forfiltrets 30 igensattningsgrad erhalles genom avldsning av den forsta och den andra tryckgiva- ren 74, 76 och/eller genom bestamning av farhallandet mellan transferpumpens 28 arbete och brdnsleflodet i den forsta brdnsleledningen 36, enligt beskrivning ovan. Den 16 grovmaskiga silens 52 igensattningsgrad erhalles genom bestamning av fOrhallandet mellan transferpumpens 28 arbete och bransleflodet i den forsta bransleledningen 36, enligt beskrivning ovan. Styrenheten 42 avgor om risk for paraffinering foreligger och styr transferpumpen 28 darefter.

Fig. 3 visar ett kopplingsschema for ett branslesystem 4 for en forbranningsmotor 2 enligt en andra utforingsform av foreliggande uppfinning. Branslesystemet 4 är identiskt med branslesystemet 4 beskrivet i Fig. 2 forutom att ventilen 70 och luftfiltret 71 saknas samt att den forsta bransleledningen 36 är sa anordnad att den i ena anden myn- nar ut i den forsta bransletankens 20 ovre del. Pa sa sift star den forsta bransleledning- en 36 i forbindelse med luft som forefinns hos den forsta bransletanken 20. Transferpumpen 28 styrs via styrenheten 42 att andra riktning da risk for paraffinering av bransle liar identifierats. Ndr transferpumpens 28 riktning andras sugs pa sa satt luft fran den forsta bransletanken 20 genom den forsta bransleledningen 36. Darmed aims forfiltret 30 och den forsta bransleledningen 36 pa bransle, vilket leds till den andra bransletanken 22. Branslet fran den forsta bransleledningen 36 och forfiltret 30 trycks med transferpumpen 28 genom den grovmaskiga silen 52 hos den andra bransletanken 22, vilket rensar den grovmaskiga silen 52 pa eventuella igensattande partiklar. Pa sa salt minskas risken for att paraffinerat bransle orsakar stopp i den forsta bransleled- ningen 36 eller orsakar igensattning av fcirfiltret 30 och den grovmaskiga silen 52.

Fig. 4a visar ett flodesschema over ett forfarande for att minska risken for driftstorningar orsakade av paraffinerat bransle i branslesystemet 4 enligt ett utforande av foreliggande uppfinning Branslesystemet 4 innefattar en forsta bransletank 20, en andra bransletank 22, en fcirsta bransleledning 36 anordnad i forbindelse med den forsta bransletanken 20 och den andra bransletanken 22, en andra bransleledning 40 anordnad i forbindelse mcd den forsta branslctanken 20, en huvudmatarpump 26 anordnad att mata bransle fran den forsta bransletanken 20 genom den andra bransleledningen 40 till ett hogtryckssystem 19, en trans ferpump 28 anordnad att mata bransle fran den andra bransletanken 22 till den forsta bransletanken 20 via den forsta bransleledningen 36 samt ett forfilter 30 anordnat nedstroms transferpumpen 28. Forfarandet enligt uppfinningen innefattar steget S101 att besluta om risk for paraffinering av bransle fore- 17 ligger. Vidare innefattar forfarandet steget S102 att vid risk for paraffinerig Andra transferpumpens 28 riktning, sâ att flodesriktningen genom ett forfiltret 30 och den forsta bransleledningen 36 vands. Transferpumpens 28 riktning Andras genom att Andra rotationsriktningen hos en transferpumpen 28 drivande elmotor Ml.

Fig. 4b visar ett flodesschema over ett forfarande for att minska risken for driftstorningar orsakade av paraffinerat bransle i branslesystemet 4 enligt ett annat utforande av foreliggande uppfinning. Branslesystemet 4 innefattar en forsta bransletank 20, en andra bransletank 22, en forsta bransleledning 36 anordnad i forbindelse med den for- sta bransletanken 20 och den andra bransletanken 22, en andra bransleledning 40 an- ordnad i forbindelse med den forsta bransletanken 20, en huvudmatarpump 26 anordnad att mata bransle fran den forsta bransletanken 20 genom den andra bransleledningen 40 till ett hogtryckssystem 19, en transferpump 28 anordnad att mata bransle fran den andra bransletanken 22 till den fOrsta bransletanken 20 via den forsta bransleled- ningen 36 samt ett forfilter 30 anordnat nedstroms transferpumpen 28. Forfarandet innefattar steget S201 att identifiera utomhustemperaturen hos omgivningen i vilken fordonet 1 (visat i Fig. 1) befinner sig, genom att avlasa en forsta temperaturgivare 60 ansluten till en styrenhet 42. Vidare i steg S202 identifieras tryckfallet Over forfiltret 30, genom att avlasa en forsta och en andra tryckgivare 74, 76 anordnade pa bagge sidor om fcirfiltret 30. Den fcirsta och den andra tryckgivaren 74, 76 är anslutna till styrenheten 42. Genom att identifiera tryckfallet Over forfiltret 30 ges en indikation pa om forfiltret 30 är igensatt. Igensattning kan orsakas av paraffinerat bransle. Forfarandet innefattar vidare steget S203 att besluta om risk for paraffinering av bransle foreligger, utifran de identifierade vardena pa utomhustemperatur och tryckfall. Om tryck- fallet indikerar att forfiltret 30 är igensatt samtidigt som utomhustemperaturen under- stiger ett temperaturgransvarde, anses risk for paraffinering foreligga och transferpumpen 28 styrs i steg S204 av styrenheten 42 att Andra riktning. Transferpumpens 28 riktning Andras genom att Andra rotationsriktningen hos en transferpumpen 28 drivande elmotor Ml. PA sa sift matas bransle, som forefinns hos forfiltret 30 samt hos den for- sta bransleledningen 36, med transferpumpen 28 till den andra bransletanken 22.

Branslet som matas tillbaka till den andra bransletanken 22 trycks med transferpumpen 28 genom en vid den ena anden av den forsta bransleledningen 36, belagen hos den 18 andra bransletanken 22, anordnad grovmaskig sil 52. Pa sa satt avlagsnas eventuella igensattande partiklar, sa som paraffinerat bransle, fran den grovmaskiga silen 52.

Altemativt innefattar steget S201 att identifiera temperaturen hos fcirbranningsmotorn 2 istallet for utomhustemperaturen. Forbranningsmotorns 2 temperatur erhalles lampli- gen genom avlasning av en andra temperaturgivare 62 ansluten till styrenheten 42.

Altemativt innefattar steget S201 att identifiera utomhustemperaturen med temperaturgivaren 60 samt att identifiera forbranningsmotorns 2 temperatur med temperaturgiva- ren 62. Bade utomhustemperaturen och forbranningsmotorns 2 temperatur bar under- stiga dess respektive temperaturgrdnsvdrden for att beslut ska tas om att risk for paraffinering av bransle foreligger.

Altemativt innefattar steget S202 att identifiera forhallandet mellan transferpumpens 28 arbete och bransleflodet hos den forsta bransleledningen 36. Detta astadkommes genom en till styrenheten 42 ansluten flodesmatare 72 samt genom styrenheten 42 bestamda varden pa stromforbrukning och/eller effektuttag hos den transferpumpen 28 drivande elmotom Ml. Genom att bestamma elmotoms M1 stromforbrukning/effektuttag samt bransleflodet i den forsta bransleledningen 36 kan indikation erhallas om igensattning av ffirfiltret 30 och/eller den grovmaskiga silen 52.

Altemativt innefattar steget S204 att, i samband med att transferpumpens 28 riktning andras, styra en nedstroms forfiltret 30 anordnad ventil 70 till ett andra lage, sa att den forsta bransleledningen 36 star i forbindelse med branslesystemet 4 omgivande luft. PA sa satt suger transferpumpen 28 luft genom den forsta bransleledningen 36 nar trans- ferpumpens 28 riktning andras och bransle, som forefinns i den forsta bransleledningen 36 och hos forfiltret 28, matas till den andra bransletanken 22 och genom den grovmaskiga silen 52.

Temperaturgivarna 60, 62 kan avlasas bade under drift och da forbranningsmotom 2 är avstangd. Tryckgivama 74, 76, flodesmataren 72 samt stromforbrukning/effektuttag avlases lampligen under drift. 19 Angivna komponenter och sardrag som anges ovan kan inom ramen for uppfinningen kombineras mellan olika angivna utforanden.

Claims (18)

Patentkrav

1. Branslesystem for en forbranningsmotor (2), vilket branslesystem (4) innefattar en forsta brdnsletank (20) , en andra brdnsletank (22), en forsta brdnsleledning (36) an- ordnad i forbindelse med den forsta bransletanken (20) och den andra bransletanken (22) , en andra brdnsleledning (40) anordnad i forbindelse med den forsta brdnsletanken (20), en huvudmatarpump (26) anordnad att mata bransle frail den forsta bransletanken (20) genom den andra brdnsleledningen (40) till eft hogtryckssystem (19) samt en transferpump (28) anordnad att mata bransle fran den andra brdnsletanken (22) till den forsta brdnsletanken (20) via den forsta bransleledningen (36), kannetecknat av att ett forfilter (30) är anordnat nedstroms transferpumpen (28) samt aft en forsta elektrisk motor (M1) är anordnad att driva transferpumpen (28), van i transferpumpen (28) är omriktningsbar, sâ att flodesriktningen genom forfiltret (30) och den forsta bransleledningen (36) kan vandas nar risk for paraffinering av bransle har identifierats.

2. Branslesystem enligt krav 1, kannetecknat av att transferpumpen (28) är omriktningsbar genom att rotationsriktningen hos dess elektriska motor (M1) andras.

3. Branslesystem enligt nagot av foregaende krav, karmetecknat av att transferpum- pen (28) är ansluten till en styrenhet (42).

4. Branslesystem enligt nagot av foregaende krav, karmetecknat av att branslesystemet (4) innefattar en forsta och en andra temperaturgivare (60, 62), for bestamning av utomhustemperatur respektive temperatur hos forbranningsmotom (2).

5. Branslesystem enligt nagot av foregaende krav, karmetecknat av att en grovmaskig sil (52) är anordnad hos den forsta brdnsleledningen (36), uppstroms transferpumpen (28).

6. Branslesystem enligt nagot av foregaende krav, karmetecknat av att en flodesmata- re (72) dr anordnad hos den forsta brdnsleledningen (36). 21

7. Branslesystem enligt nagot av foregaende krav, kannetecknat av att en forsta och en andra tryckgivare (74, 76) är anordnade pa varsin sida om forfiltret (30).

8. Branslesystem enligt nagot av foregaende krav, kannetecknat av att en ventil (70) är anordnad hos den forsta bransleledningen (36) nedstrams forfiltret (30), van i venti- len (70) i ett forsta lage medfor att den forsta bransleledningen (36) star i forbindelse med den forsta bransletanken (20) och i ett andra lage medfor att den forsta bransleledningen (36) star i forbindelse med branslesystemet omgivande luft.

9. Branslesystem enligt nagot av kraven 1-7, kannetecknat av att den forsta bransle- ledningen (36) är sâ anordnad att den i ena anden mynnar ut hos den forsta bransletankens (20) ovre del, sâ att den forsta bransleledningen (36) star i forbindelse med luft som forefinns hos den forsta bransletanken (20).

10. Branslesystem enligt nagot av foregaende krav, kannetecknat av att den forsta bransletanken (20) är sâ utformad att den rymmer en mindre volym an den andra bransletanken (22).

11. Forbranningsmotor (2) kannetecknad av att den innefattar ett branslesystem (4) enligt na.got av kraven 1-10.

12. Fordon (1) kannetecknat av att det innefattar ett branslesystem (4) enligt nagot av kraven 1-10.

13. Forfarande for att minska risken for driftstorningar orsakade av paraffinerat bransle i ett branslesystem (4) for en forbranningsmotor (2), vilket branslesystem (4) innefattar en forsta bransletank (20) , en andra bransletank (22), en forsta bransleledning (36) anordnad i forbindelse med den forsta bransletanken (20) och den andra bransletanken (22) , en andra bransleledning (40) anordnad i forbindelse med den forsta bransletan- ken (20), en huvudmatarpump (26) anordnad att mata bransle frail den forsta bransle- tanken (20) genom den andra bransleledningen (40) till ett hogtryckssystem (19) samt 22 en transferpump (28) anordnad att mata bransle fran den andra bransletanken (22) till den forsta bransletanken (20) via den forsta bransleledningen (36), kannetecknat av stegen att: 1. besluta om risk for paraffinering av bransle foreligger, - andra transferpumpens (28) riktning vid risk for paraffinering, sâ att flodesrikt- ningen genom den forsta bransleledningen (36) och ett nedstroms transferpumpen (28) anordnat forfilter (30) vands.

14. Forfarande enligt krav 13, kannetecknat av att forfarandet, fore steget att besluta om risk for paraffinering av bransle foreligger, vidare innefattar steget att: 1. identifiera en utomhustemperatur,

15. Forfarande enligt nagot av kraven 13 och 14, kannetecknat av att forfarandet, fore steget att besluta om risk far paraffinering av bransle foreligger, vidare innefattar ste- get att: 1. identifiera temperaturen hos forbranningsmotorn (2).

16. FOrfarande enligt nagot av kraven 13-15, kannetecknat av att fOrfarandet, fore steget att besluta om risk for paraffinering av bransle foreligger, vidare innefattar ste- get att nar forbranningsmotorn (2) är i drift: 1. identifiera tryckfallet Over forfiltret (30).

17. Forfarande enligt nagot av kraven 13-16, kannetecknat av att forfarandet, fore steget att besluta om risk for paraffinering av bransle foreligger, vidare innefattar ste- get att nar forbranningsmotorn (2) är i drift: 1. identifiera forhallandet mellan transferpumpens (28) arbete och bransleflodet hos den forsta bransleledningen (36).

18. Forfarande enligt nagot av kraven 13-17, kannetecknat av att forfarandet, i sam- band med steget att andra riktningen hos transferpumpen (28), vidare innefattar att: 23 - styra en nedstroms forfiltret (30) anordnad ventil (70) till ett andra lage, sa att den forsta bransleledningen (36) star i forbindelse med branslesystemet (4) omgivande luft. 9 Zt7 Z .6!.d 1:g OgEl ) ..... 8t 1.19, 6 I, t7 17Z c 5!d Z.17 414 ------- S201 ------- S202 8203 8204