SE537172C2 - 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

537 172 Sammandrag Uppfinningen avser ett 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 frail den forsta bransletanken (20) genom den andra bransleledningen (40) till ett hogtryckssystem (19), en transferpump (28) anordnad att mata bransle frail 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 (MI) 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.

Description

537 172 SOkande: Scania CV AB Branslesystem for forbranningsmotor, forbranningsmotor med ett sidant branslesystem, fordon med ett sAdant 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 forbranningsmotor enligt pa- tentkravet 1. Uppfinningen avser ocksa en forbranningsmotor med ett sadant bransle- system enligt patentkravet 11, ett fordon med ett sadant branslesystem enligt patentkravet 12 samt ett forfarande for att minska risken for driftstorningar orsakade av paraffinerat bransle 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 branslet fran en eller flera brdnsletankar till forbranningsmotorns insprutningssystem. Branslesystemet innefattar en eller flera brdnslepumpar, som kan drivas mekaniskt av forbranningsmotorn eller drivas av en elmotor. Branslepumparna skapar ett bransleflode och tryck for att transportera brans- let till en ackumulator som kan vara i form av en sa kallad common rail och vidare till forbrdnningsmotorns insprutningssystem, vilket tillfor brdnslet till forbrdnningsmotarns forbranningsrum. Common rail kan uteslutas och brdnslesystemet kan istallet innefatta en annan form av insprutningssystem, exempelvis piezo- eller enhetsinsprutningssystem.

Branslesystem innefattar aven brdnslefilter for filtrering av brdnslet innan det nar forbrdnningsmotorns insprutningssystem. Forbranningsmotorn och dess insprutningssystem är kansliga for kontamineringar och kan paverkas negativt om branslet är allt for fororenat. Kontamineringar kan avse fasta partiklar, gas eller vatska. Aven om branslet endast innefattar en liten mangd kontamineringar kan konsekvensen bli att forbran- ningsmotorn inte kan drivas av brdnslet. Branslesystem innefattar dad& brdnslefilter, som bade bortfiltrerar partiklar samt separerar vatten, som forekommer i brdnslet. 1 537 172 Branslefiltret kan vara ett sa kallat insatsbranslefilter, vilket innefattar ett utbytbart filterelement, vilket är anordnat i ett filterhus. Nar 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 branslesammansattningar 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 bransleledningama. Det är dad& onskvart att minimera ris- ken for att bransle i filterhus och bransleledningar paraffineras i kall vaderlek.

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

I dokumentet EP-0186262 visas ett branslesystem for en forbranningsmotor, vilket innefattar en branslepump och en tudelad bransletank. När forbranningsmotorn har stangts av andras branslepumpens riktning, sa att bransleledningama toms pa bransle. Pa sa satt minskas risken for att paraffinerat bransle orsakar stopp i bransleledningarna. En mindre del av bransletanken innefattar en varmare och vid start av fordonet fylls fOrst 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 nar forbranningsmotom har stangts av, oavsett om risk for paraffinering foreligger eller inte.

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

I dokumentet US-2010/0031930 visas ett branslesystem for en forbranningsmotor, vilket innefattar en elektriskt driven branslepump, vilken f6rser branslesystemets in- sprutningssystem med bransle. Den elektriskt drivna branslepumpen matar i ett forsta lage bransle fran en bransletank till motom och i ett andra lage matar branslepumpen bransle fran bransletanken till en anordning for regenerering av partikelfiltret. Det for- 2 537 172 sta och det andra laget motsyaras av olika rotationsriktningar hos den elektriskt drivna branslepumpen.

Trots kdnda losningar pa omradet finns ett behov av att yidareutveckla ett branslesy- stem, som minskar risken for komplikationer och driftstorningar i samband med kall vaderlek.

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

Annu ett syfte med uppfinningen är att astadkomma ett brdnslesystem air en forbran- ningsmotor, som minskar risken for att bransle blir staende hos branslefiltret yid kall vaderlek.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att astadkomma ett branslesystem for en airbranningsmotor, som är flexibelt och som har ett brett styrintervall.

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

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

Dcssa syften uppnas med ctt branslesystem av det inledningsvis ndmnda slagct, yilken kannetecknas av de sardrag som anges i patentkravets 1 kannetecknande del.

Dessa syften uppnas dven med en forbranningsmotor med ett sadant branslesystem enligt patentkravets 11 kannetecknande del, ett fordon med ett sadant branslesystem enligt patentkravets 12 kannetecknande del och ett forfarande for att minska risken for 3 537 172 driftstorningar orsakade av paraffinerat brdnsle i ett branslesystem enligt patentkravets 13 kdnnetecknande del.

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

Lampligen andras transferpumpens riktning da forbrdnningsmotom är avstangd och risk for paraffinering av brdnsle foreligger. Pa sa sift minskas risken for att paraffinerat bransle igensatter transferfiltret eller orsakar stopp i den fOrsta bransleledningen. Igen- satt transferfilter och/eller stopp i brdnsleledningen medfor att brdnsle inte matas till den forsta bransletanken, vilket i sin tur medfor att forbranningsmotorn inte kan fOrses med brdnsle. Genom att tomma filterhus och brdnsleledning enbart da risk for paraffinering hos branslet foreligger undviks onOdig tOmning av filterhuset och brdnsleledningen for de fall da risk for paraffinering inte foreligger. Altemativt andras transfer- pumpens riktning da forbranningsmotorn är i drift och risk for paraffinering av bransle foreligger.

Ldmpligen 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, sa som tryck i brdnsleledningar, tryckfall Over branslefilter, temperaturer etc. Pa sa saft astadkommes ett branslesystem, som är flexibelt, som har ett bredare styrintervall an kand teknik och som pa sa satt medger en korrekt bransletillforsel till den forsta bransletanken. 4 537 172 FOretradesvis är en grovmaskig sil anordnad vid den ena anden av den forsta brdnsleledningen, beldgen vid botten hos den andra brdnsletanken. Den grovmaskiga silen är sdledes anordnad uppstroms transferpumpen och ferfiltret. Den grovmaskiga silen filtrerar bort partiklar over en forutbestamd storlek och är ett filtreringsorgan som ofta utsatts for paraffinerat bransle.

Ldmpligen identifieras om risk for paraffinering av brdnsle foreligger genom att math. utomhustemperaturen. Foretradesvis är en forsta temperaturgivare ansluten till styrenheten for att bestamma utomhustemperaturen hos omgivningen ddr fordonet befmner sig. Transferpumpen kan sdledes foretradesvis styras, sâ att dess riktning andras dâ utomhustemperaturen understiger ett visst temperaturgransvarde, som motsvarar den temperatur vid vilken brdnslet paraffineras, och clamed indikerar att risk for paraffinering av brdnsle 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 kylarvdtska. Temperaturen hos forbranningsmotornikylarvatskan kan indikera om risk for paraffi- nering av brdnsle ffireligger. Transferpumpen kan sdledes foretradesvis styras, sâ att dess riktning andras dâ forbrdnningsmotorns temperatur understiger ett visst temperaturgransvarde, som motsvarar den temperatur vid vilken brdnslet paraffineras, och damned indikerar att risk for paraffinering av brdnsle foreligger.

Alternativt identifieras om risk fcir 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 dessa tryckgivare kan tryckfall Over forfiltret bestammas, vilket kan indikera ndr forfiltret borjar bli igensatt. Igensattning av forfiltret kan bero pd helt eller delvis paraffinerat brdnsle och darmed kan tryckfallet Over forfiltret indikera om risk for paraffinering foreligger. Transferpumpen kan ldmpligen styras, sâ att dess riktning andras dâ tryckfallet Over forfiltret overstiger ett visst tryckfallsgransvarde och darmed indikerar att 537 172 risk fOr paraffinering av bransle fOreligger. Tryckgivarna är lampligen differentialtryckgivare och är anslutna till styrenheten. Tryckgivarna avlases foretradesvis nar forbranningsmotorn är i drift.

Igensattning av forfiltret kan orsakas av paraffinering men kan likasa bero pa forore- ningar i branslet. 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 forbranningsmotorns 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 bransleflodet hos den forsta bransleledningen. Lampligen är en flOdesmatare anordnad hos den forsta bransleledningen, vilken flodesmatare är ansluten till styrenheten via CAN-bussen. Stromforbrukningen hos den transferpumpen drivande elmotom mats med hjalp av styrenheten, vilket indikerar hur hart transferpumpen arbetar. Altemativt mats, med hjalp 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 bransleledningen okar. Skulle dock styrenheten identifiera en iikad stromforbrukning eller ett 'Rat effektuttag samtidigt som bransleflodet hos den forsta bransleledningen är oforandrat, kan slutsatsen dras att forfiltret och/eller den grovmaskiga silen troligtvis är igensatta och darmed minskar branslcflodet gcnom den forsta branslcledningen. Igensattningen kan bcro pa heft eller delvis paraffinerat bransle och darmed kan forhallandet mellan transferpumpens arbete och bransleflodet i den forsta bransleledningen indikera att risk for paraffinering av bransle foreligger. Transferpumpen kan lampligen styras, sa att dess riktning andras da forhallandet mellan transferpumpens arbete och bransleflodet hos den forsta bransleledningen indikerar att forfiltret och/eller den grovmaskiga silen är igensatta. Strom- 6 537 172 fOrbrukning och/eller effektuttag samt bransleflOde hos den forsta bransleledningen avldses foretradesvis nar forbranningsmotorn är i drift. Foretradesvis är flodesmdtaren anordnad uppstroms transferpumpen och nedstroms den grovmaskiga silen. Alternativt är flodesmdtaren anordnad nedstroms forfiltret.

Igensattning av forfiltret och/eller den grovmaskiga silen kan orsakas av paraffinerat bransle men kan likasâ bero pa fororeningar i branslet. I syfte att avgara om risk for paraffinering foreligger kombineras foretradesvis det identifierade forhallandet mellan transferpumpens arbete och bransleflodet hos den forsta bransleledningen med utom- 1 0hustemperaturen och/eller forbranningsmotorns temperatur. Transferpumpen kan fore- tradesvis styras, sA att dess riktning andras da forhaftandet 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 temperaturgriinsvarde.

Alternativt identifieras om risk for paraffinering av bransle foreligger genom att kombinera nagra av eller samtliga ovan namnda satt. Exempelvis kan bade utomhustemperaturen, temperaturen hos fOrbranningsmotorn, tryckfallet Over forfiltret och forhallandet mellan transferpumpens arbete och bransleflodet i den forsta bransleledningen an- vandas for att avgora om risk for paraffinering av bransle fcireligger.

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

Ldmpligen 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 stillasthende.

Alternativt sker avlasning av den forsta och/eller den andra temperaturgivaren bade da forbranningsmotorn är i drift och dA forbranningsmotorn är avstangd och fordonet är stillasthende. 7 537 172 FOretradesvis är en ventil anordnad hos den fOrsta brdnsleledningen nedstroms forfiltret. Ventilen är normalt styrd till ett forsta ldge, vilket medfor att den forsta brdnsleledningen star i forbindelse med den forsta bransletanken. Ventilen kan vidare styras till ett andra ldge, vilket medfor att den forsta brdnsleledningen star i forbindelse med brdnslesystemet omgivande luft. Ldmpligen star den forsta bransleledningen i Forbin- delse med omgivande luft via ett luftfilter. Ventilen är foretrddesvis ansluten till styrenheten via CAN-bussen.

Ldmpligen styrs ventilen till sitt andra ldge ndr det har identifierats att risk for paraffi- nering av brdnsle foreligger. Ndr transferpumpens riktning sedan andras suger trans- ferpumpen pa sâ satt luft genom den forsta bransleledningen och brdnsle som forefinns i den forsta brdnsleledningen samt hos forfiltret matas till den andra brdnsletanken. Branslet matas pa sâ satt genom den grovmaskiga silen, vilken damned frigors fran igensattande partiklar. Darmed minskas risken for driftstomingar orsakade av paraffi- nerat brdnsle.

Altemativt bibehalls ventilens forsta lage ndr det har identifierats att risk for paraffinering av brdnsle foreligger. Ndr transferpumpens riktning sedan andras suger transferpumpen brdnsle fran den forsta brdnsletanken vidare genom forfiltret och matar sedan branslet genom den grovmaskiga silen i den andra brdnsletanken. Lampligen anordnas en brdnslereturledning i anslutning till den forsta brdnsletanken och branslesystemets hogtryckssystem. Trycksatt varmt brdnsle kan pa sâ sad returneras tillbaka till den forsta bransletanken istallet for att transporteras till forbranningsmotorns forbranningsrum. Branslet i den forsta brdnsletanken är saledes varmare an brdnslet i den andra brdnsletanken ndr forbranningsmotorn är i drift. Det varma brdnslet kan damned losa upp eventuellt paraffinerat brdnsle som forefinns hos den forsta bransleledningen, hos forfiltret och i den grovmaskiga silen nar transferpumpens riktning andras. Foretradesvis styrs ventilen darefter till sitt andra ldge, sâ att den forsta bransleledningen och forfiltret toms pa bransle och den forsta bransletanken bibehaller en pa forhand bestamd bransleniva. 8 537 172 Altemativt är den fOrsta brdnsleledningen sa anordnad att den i ena anden mynnar ut i den forsta brdnsletankens ovre del, ovanfor bransleytan. Pa sa satt star den forsta brdnsleledningen i forbindelse med luft som forefinns hos den forsta bransletanken. Ndr det har identifierats att risk for paraffinering av bransle foreligger och transfer- pumpens riktning andras, suger transferpumpen luft fran den forsta brdnsletanken ge- nom den forsta brdnsleledningen och pa sa sift toms den forsta brdnsleledningen och forfiltret pa bransle. Branslet som forefinns i den forsta bransleledningen och forfiltret trycks genom den grovmaskiga silen, vilken pa sa satt frigors fran igensattande partiklar. Darmed minskas risken for driftstorningar orsakade av paraffinerat brdnsle. 10 Foretradesvis andras transferpumpens riktning ndr risk for paraffinering av brdnsle har identifierats och forbranningsmotorn är avstangd. Altemativt andras transfetpumpen riktning ndr risk for paraffinering av brdnsle har identifierats och forbranningsmotom är i drift.

Lampligen är den forsta brdnsletanken sâ utformad att den rymmer en mindre volym an den andra bransletanken. Denna utformning medger en mindre skrymmande forsta brdnsletank, som är ldttare att anordna hos ett utrymmessnalt chassi. Pa sa sat astadkommes ett icke-skrymmande branslesystem. Vidare innebar en mindre forsta bransle- tank att branslesystemet kan mata bransle till thrbrdnningsmotorn vid en lagre bransle- niva an om samma brdnslevolym hade tillforts den storre andra brdnsletanken. Pa sa satt astadkommes ett brdnslesystem for en forbranningsmotor, som medger en flexibel reglering av bransletillforseln och armed undviks driftstorningar vid lag bransleniva i brdnsletanken. Foretradelsevis rymmer den forsta bransletanken 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 sà sat astadkommes en mer effektiv och flexibel reglering av bransletillforseln till forbrannings30 motorn. 9 537 172 Lampligen är huvudmatarpumpen anordnad hos den forsta bransletanken. Pa sà sat skyddas huvudmatarpumpen fran omgivningen och far en naturlig kylning av branslet i den forsta bransletanken. Alternativt är alien 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 bestdmma 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 forutbestamt 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, 10 537 172 Fig. 2visar ett kopplingsschema fOr ett brdnslesystem enligt en forsta utforings- form av foreliggande uppfinning, Fig. 3visar ett kopplingsschema for ett brdnslesystem 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 brdnsle i ett brdnslesystem enligt foreliggande uppfinning. 10 DETALJERAD BESKRIVNING AV EN UTFORINGSFORM AV UPPFINNINGEN Fig. 1 visar en schematisk sidovy av ett fordon 1, vilket fordon innefattar ett brdnslesystem 4 for en forbranningsmotor 2 enligt foreliggande uppfinning. Forbranningsmotom 2 är kopplad till en vaxellada 6, som är kopplad till fordonets 1 drivhjul 8 via en transmission. Fordonet innefattar Wen ett chassi 10.

Fig. 2 visar ett kopplingsschema for ett brdnslesystem 4 fOr en forbranningsmotor 2 enligt foreliggande uppfinning. Brdnslesystemet 4 innefattar flertalet komponenter, varav ett huvudbranslefilter 12, en hogtryckspump 14, en ackumulator i form av en sa kallad common rail 16 samt ett insprutningssystem 18 schematiskt visat i form av en bransleinsprutare, är anordnade hos forbrdnningsmotom 2 (forbranningsmotom 2 visas i fig. 1). Alternativt kan common rail 16 ersattas av en annan form av insprutningssystem 18, exempelvis piezo- eller enhetsinsprutningssystem. flogtryckspumpen 14, common rail 16 och insprutningssystemet 18 utgor komponenter i brdnslesystemets 4 hogtryckssystem 19. Brdnslesystemet 4 innefattar Wen en forsta brdnsletank 20, en andra brdnsletank 22, en tredje brdnsletank 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 brdnslesystemet 4. Vidare innefattar brdnslesystemet 4 en branslereturledning 13, genom vilken trycksatt varmt 11 537 172 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 sà 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 sa satt fran omgivningen och kyls av branslet. Mellan den forsta bransletanken 20 och den andra bransletanken 22 är en overstromningsledning 38 anordnad, sâ 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. Med 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, 12 537 172 beldgen hos den andra brdnsletanken 22, är en grovmaskig sil 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 forutbestamd storlek. Transferpumpen 28 tryck- sat-ter darefter branslet och matar det igenom forfiltret 30, via den forsta brdnsleled- ningen 36, vidare till den forsta brdnsletanken 20. Branslet i den forsta brdnsletanken 20 har pa sâ satt passerat bade en grovmaskig sil 52 och ett finmaskigt forfilter 30, vilket medfor att huvudmatarpumpen 26, som är anordnad i den forsta brdnsletanken 20 är skyddad mot fororeningar. Genom att anordna forfiltret 30 nedstroms transfer- 1 0pumpen 28 trycks brdnslet igenom forfiltret 30, vilket medger att branslet ldttare passe- rar forfiltret 30 och forfiltret 30 loper pa sa satt mindre risk att igensattas.

I den forsta bransletanken 20 är en forsta nivasensor 46 anordnad for att identifiera branslenivan i den forsta bransletanken 20. Mir den med nivasensom 46 bestamda branslenivan i den forsta bransletanken 20 understiger ett forutbestamt nivagransvarde styrs transferpumpen 28 att mata bransle frail den andra brdnsletanken 22 till den forsta bransletanken 20. En andra nivasensor 48 är anordnad i den andra brdnsletanken 22 for att identifiera branslenivan i den andra bransletanken 22. Den forsta nivasensorn 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 brdnsle 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 brdnsle forelig- ger. 13 537 172 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 aft den forsta bransleledningen 36 star i forbindelse med den forsta bransletanken 20. 1 ventilens 70 andra lage star den forsta bransleledningen 36 i forbindelse med branslesystemet om- givande luft via ett luftfilter 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 lage. Ventilen är ansluten till styrenheten 42 via CAN-bussen 44.

En till styrenheten 42 ansluten flodesmatare 72 är anordnad hos den fOrsta bransleled- ningen, 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 'Rat 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 damned 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 forfiltret 30 och en andra tryckgivare 76 är anordnad nedstroms forfiltret 30. Genom att mita trycket hos bransleflodet fore och efter forfiltrct 30 kan skillnadcn i tryck, dct sâ kalladc tryckfallct over forfiltret 30, beraknas. Eft 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 armed forsvarar genomforseln av bransle genom forfiltret 30. Igensattning kan orsakas av paraffinerat bransle och darned kan information om tryckfall anvandas for att identifiera om risk for paraffinering av bransle foreligger. 14 537 172 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 dâ risk for paraffinering av bransle har identifierats. Ventilen 70 styrs till sitt andra lage och nar transferpumpens 28 riktning andras sugs pa sâ satt luft via luftfiltret 71 genom den fOrsta bransleledningen 36. Darmed toms forfiltret 30 och den fOrsta bransleledningen 36 pd 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 bransletanken 22, vilket avldgsnar eventuella igensattande partiklar. Pd sâ satt minskas risken for att paraffinerat bransle orsakar stopp i den fOrsta bransleledningen 36 eller orsakar igensattning av forfiltret 30 och/eller den grovmaskiga silen 52. Altemativt bibehalls ventilens 70 fOrsta ursprungliga lage, sâ att bransle sugs fran den fOrsta bransletanken 20 genom den fOrsta bransleledningen 36 och forfiltret 30 och trycks genom den grovmaskiga silen 52 ndr transferpumpens 28 riktning andras. Det varma branslet i den fOrsta bransletanken 20 kan darmed losa upp eventuellt paraffinerat bransle som forefinns i den fOrsta bransleledningen 36, forfiltret 30 och i den grovmaskiga silen 52 nar transferpumpens 28 riktning andras. Ventilen 70 styrs darefter till sitt andra Idge, sà att den fOrsta bransleledningen 36 och fOrfiltret toms pd bransle samtidigt som en pd forhand bestamd branslenivd bibehalls hos den fOrsta bransletanken 20.

Dd 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 igensattningsgraden 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 avlasning av den fOrsta och den andra tryckgiva- ren 74, 76 rah/eller genom bestamning av forhdllandet mellan transferpumpens 28 arbete och bransleflodet i den fOrsta bransleledningen 36, enligt beskrivning ovan. Den 537 172 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 sâ anordnad att den i ena anden myn- nar ut i den fOrsta bransletankens 20 ovre del. Pa sa satt 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 dâ risk for paraffinering av bransle har identifierats. Nar transferpumpens 28 riktning Andras sugs pa. sa. satt luft fran den fOrsta bransletanken 20 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 grovmaskiga silen 52 hos den andra bransletanken 22, vilket rensar den grovmaskiga silen 52 pa eventuella igensattande partiklar. PA sa. satt minskas risken for att paraffinerat bransle orsakar stopp i den fOrsta bransleled- ningen 36 eller orsakar igensattning av forfiltret 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 fOrsta 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 bransletanken 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 frail den andra bransletanken 22 till den fOrsta bransletanken 20 via den forsta bransleledningen 36 samt ett forfilter 30 anordnat nedstroms transferpumpen 28. F6rfarandet enligt uppfinningen innefattar steget S101 att besluta om risk for paraffinering av bransle fore- 16 537 172 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 briinsleled- 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 forfiltret 30. Den forsta 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 sâ salt 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 17 537 172 andra bransletanken 22, anordnad grovmaskig sil 52. Pa sa salt avldgsnas eventuella igensattande partiklar, sa som paraffinerat brdnsle, fran den grovmaskiga silen 52.

Altemativt innefattar steget S201 att identifiera temperaturen hos forbrdnningsmotom 2 istallet for utomhustemperaturen. Forbranningsmotorns 2 temperatur erhalles lämpli- 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 forbrdnningsmotoms 2 temperatur med temperaturgiva- 1 0ren 62. Bade utomhustemperaturen och forbranningsmotorns 2 temperatur bar under- stiga dess respektive temperaturgransvarden 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 brdnsleledningen 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 brdnsleledningen 36 kan indikation erhallas om igensatning av forfiltret 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 ldge, sâ att den forsta bransleledningen 36 star i forbindelse med brdnslesystemet 4 omgivande luft. Pa sa satt suger transferpumpen 28 luft genom den forsta bransleledningen 36 ndr trans- ferpumpens 28 riktning andras och brdnsle, som forefinns i den forsta brdnsleledningen 36 och hos forfiltret 28, matas till den andra bransletanken 22 och gcnom den grovmaskiga silen 52.

Temperaturgivarna 60, 62 kan avldsas bade under drift och da forbrdnningsmotom 2 är avstangd. Tryckgivarna 74, 76, flodesmdtaren 72 samt stromforbrukning/effektuttag avldses lampligen under drift. 18 537 172 Angivna komponenter och sardrag som anges ovan kan inom ramen for uppfinningen kombineras mellan olika angivna utfOranden. 19

Claims (18)

537 172 Patentkrav

1. Brdnslesystem for en forbranningsmotor (2), vilket branslesystem (4) innefattar en forsta bransletank (20) , en andra brdnsletank (22), en forsta brdnsleledning (36) an- ordnad i forbindelse med den forsta bransletanken (20) och den andra brdnsletanken (22) , en andra brdnsleledning (40) anordnad i forbindelse med den forsta bransletanken (20), en huvudmatarpump (26) anordnad att mata brdnsle fran den forsta bransletanken (20) genom den andra bransleledningen (40) till ett hogtryckssystem (19) samt en transferpump (28) anordnad att mata bransle fran den andra bransletanken (22) till den forsta brdnsletanken (20) via den forsta bransleledningen (36), kannetecknat av att ett forfilter (30) är anordnat nedstroms transferpumpen (28) samt att en forsta elektrisk motor (M1) är anordnad att driva transferpumpen (28), van i transferpumpen (28) är omriktningsbar, sA att flodesriktningen genom forfiltret (30) och den forsta bransleledningen (36) kan vandas nar risk fOr paraffinering av brdnsle 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, lannetecknat av att transferpum- pen (28) är ansluten till en styrenhet (42).

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

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

6. Branslesystem enligt nagot av foregaende krav, kannetecknat av att en flodesmdta- re (72) är anordnad hos den forsta brdnsleledningen (36). 537 172

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) nedstroms 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 nagot 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 branslcledning (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 fran den forsta bransle- tanken (20) genom den andra bransleledningen (40) till ett hogtryckssystem (19) samt 21 537 172 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 fcireligger, - 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 for paraffinering av bransle foreligger, vidare innefattar ste- get att: 1. identifiera temperaturen hos fOrbranningsmotom (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 forhaftandet 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: 22 537 172 - styra en nedstroms forfiltret (30) anordnad ventil (70) till ett andra lage, sà att den forsta bransleledningen (36) star i forbindelse med branslesystemet (4) omgivande luft. 23 537 172 1/4 537 172 2/4 CN\ Cski 537 172 3/4 'N. sq. CO ‘1° 537 172 4/4