SE537174C2 - 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

537 174 Sammandrag Uppfinningen avser ett branslesystem for en forbranningsmotor (2), vilket branslesy- stem (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) samt en huvudmatarpump (26) anordnad att mata bransle frau den forsta bransletanken (20) genom den andra bransleledningen (40) via ett huvudbranslefilter (12) till ett hogtryckssystem (19). En forsta elektrisk motor (M1) är anordnad att driva huvudmatarpumpen (26) van i huvudmatarpumpen (26) är omrikt- 1 0ningsbar, sa att flodesriktningen genom huvudbranslefiltret (12) och den andra bransle- ledningen (40) kan vandas for att tomma huvudbranslefiltret (12) och den andra bransleledningen (40) pa bransle nar risk for paraffinering av bransle har identifierats. Uppfinningen avser aven ett forfarande for att minska risken for driftstorningar orsakade av paraffinerat bransle i ett branslesystem.

Description

537 174 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 12, ett fordon med ett sadant branslesystem enligt patentkravet 13 samt ett forfarande for att minska risken for driftstorningar orsakade av paraffinerat bransle i ett brdnslesystem enligt patentkravet 14.

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 forbrdnningsmotorn 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 awn 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. 1 537 174 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 30 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 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 bransleledningarna 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- 2 537 174 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- 1 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 12 kannetecknande del, ett fordon med ett sadant branslesystem enligt patentkravets 13 kannetecknande del och ett forfarande for att minska risken for 3 537 174 driftstorningar orsakade av paraffinerat bransle i ett branslesystem enligt patentkravets 14 kannetecknande del.

Genom att anordna en elektriskt styrd omriktningsbar huvudmatarpump, i en lagtryckskrets i branslesystemet for en forbranningsmotor, sà att bransleflodet genom huvudbranslefiltret och den andra bransleledningen kan vandas nar risk for paraffinering av bransle har identifierats, astadkommes ett branslesystem, som minskar risken for komplikationer och driftstorningar orsakat av paraffinerat bransle. Lampligen innefattar huvudbranslefiltret ett utbytbart filterelement, vilket är anordnat i ett filterhus.

Foretradesvis är huvudmatarpumpen en lagtryckspump. Lampligen andras huvudma- tarpumpens riktning, sà att huvudbranslefiltrets filterhus och den andra bransleledningen huvudsakligen toms pa bransle, endast dâ forbranningsmotorn är avstangd och risk for paraffinering av bransle foreligger. Pa sâ sat minskas risken for att paraffinerat bransle igensatter huvudbranslefiltret eller orsakar stopp i den andra bransleledningen. 1Genom att tomma filterhus och bransleledning enbart dâ risk for paraffinering hos branslet foreligger undviks onodig tomning av filterhuset och bransleledningen fOr de fall dâ paraffinering inte foreligger. Darmed behover inte filterhuset och bransleledningen heller aterfyllas med bransle i onodan.

Lampligen är huvudbranslepumpen omriktningsbar genom att rotationsriktningen hos den till huvudbranslepumpen kopplade elektriska motorn andras.

Lampligen styrs huvudmatarpumpen, sâ att dess riktning andras efter en pa forhand bestamd tids stillastaende efter att forbranningsmotorn har stangts ay. Darmed undviks omedelbar tomning av filterhuset och bransleledningen nar forbranningsmotorn stangs ay. For det fall forbranningsmotorn är avstangd under enbart en kort tidsperiod behover damned intc filterhusct och bransleledningen tommas och sedan atcrfyllas mcd bransle.

Genom att ansluta huvudmatarpumpen till en styrenhet via en CAN-buss kan huvud- matarpumpen styras mot olika parametrar, sâ som tryck i bransleledningar, tryckfall Over branslefilter, temperaturer etc. Pa sa satt astadkommes ett branslesystem, som är 4 537 174 flexibelt, som har ett bredare styrintervall an kand teknik och som pa sa sat medger en korrekt bransletillforsel till forbranningsmotorn.

Lampligen identifieras om risk for paraffinering av bransle foreligger genom att mita utomhustemperaturen. Foretradesvis är en forsta temperaturgivare ansluten till styren- heten for att bestamma utomhustemperaturen hos omgivningen dar fordonet befmner sig. Huvudmatarpumpen kan saledes foretradesvis styras, sâ att dess riktning andras och huvudbranslefiltret och den andra bransleledningen huvudsakligen toms pa brans-le, da utomhustemperaturen understiger ett visst temperaturgransvarde, som motsvarar den temperatur vid vilken branslet paraffineras, och armed indikerar att risk for paraf- finering av bransle foreligger.

Altemativt identifieras om risk for paraffinering av bransle foreligger genom att mata temperaturen hos forbranningsmotom. Foretradesvis är en andra temperaturgivare an- sluten till styrenheten for att bestamma temperaturen hos forbranningsmotom. Lampli- gen bestams detta genom att mata temperaturen hos fOrbranningsmotoms kylarvatska. Temperaturen hos forbranningsmotorn/kylarvatskan kan indikera om risk for paraffinering av bransle foreligger. Huvudmatarpumpen kan saledes foretradesvis styras, sà att dess riktning andras och huvudbranslefiltret och den andra bransleledningen huvud- sakligen tOms pa bransle, dà forbranningsmotorns temperatur understiger ett visst tem- peraturgransvarde, som motsvarar den temperatur vid vilken branslet paraffineras, och damned indikerar att risk for paraffinering av bransle foreligger.

Altemativt identifieras om risk for paraffinering av bransle foreligger genom att be- stamma tryckfallet over huvudbranslefiltret. Foretradesvis är en forsta tryckgivare an- ordnad uppstroms huvudbranslefiltret och en andra tryckgivare anordnad nedstroms huvudbranslefiltret. Med dessa tryckgivarc kan tryckfall over huvudbranslefiltret bestammas, vilket kan indikera nar huvudbranslefiltret borjar bli igensatt. Igensattning av huvudbranslefiltret kan bero pa helt eller delvis paraffinerat bransle och darned kan tryckfallet Over huvudbranslefiltret indikera om risk for paraffinering foreligger. Hu- vudmatarpumpen kan lampligen styras, sâ att dess riktning andras dâ tryckfallet over huvudbranslefiltret overstiger ett visst tryckfallsgransvarde och damned indikerar att 537 174 risk fOr paraffinering av brdnsle fOreligger. Tryckgivarna är lampligen differentialtryckgivare och är anslutna till styrenheten. Tryckgivama avldses foretradesvis nar forbranningsmotorn är i drift.

Igensattning av huvudbranslefiltret kan orsakas av paraffinering men kan likasâ bero pa fororeningar i brdnslet. For att kunna avgora om risk for paraffinering foreligger kombineras foretradesvis det identifierade tryckfallet med utomhustemperaturen och/eller forbranningsmotorns temperatur. Huvudmatarpumpen kan saledes foretrddesvis styras, sâ att dess riktning andras da tryckfallet over huvudbranslefiltret oversti- 1 0ger ett visst tryekfallsgransvarde samtidigt som utomhustemperaturen och/eller for- branningsmotorns temperatur understiger ett visst temperaturgransvarde och darmed indikerar att risk for paraffinering av bränsle foreligger.

Altemativt identifieras om risk for paraffinering av bransle foreligger genom att fast- stalla forhallandet mellan huvudmatarpumpens arbete och bransleflodet nedstroms huvudbranslefiltret. Lampligen är en flOdesmatare anordnad nedstrOms huvudbranslefiltret, vilken flodesmdtare är ansluten till styrenheten via CAN-bussen. Stromforbrukningen hos den huvudmatarpumpen drivande elmotom mats med hjalp av styrenheten, vilket indikerar hur hart huvudmatarpumpen arbetar. Altemativt mats, med hjalp av styrenheten, effektuttaget hos den huvudmatarpumpen drivande elmotom. En viss stromforbrukning eller ett visst effektuttag hos elmotom motsvarar normalt sett ett visst bransleflode nedstroms huvudbranslefiltret. Saledes innebar en 'Rad stromforbrukning eller ett okat effektuttag att bransleflodet nedstroms huvudbrdnslefiltret okar. Skulle dock styrenheten identifiera en okad stromforbrukning eller ett okat effektuttag samtidigt som brdnsleflodet nedstroms huvudbranslefiltret är oforandrat, kan slutsatsen dras att huvudbranslefiltret troligtvis är igensatt och armed forsvarar for branslet att passera gcnom huvudbranslefiltret. Igensattningen kan bero pa kit eller delvis paraffinerat bransle och darmed kan forhallandet mellan huvudmatarpumpens arbete och bransleflodet nedstroms huvudbranslefiltret indikera att risk for paraffinering av brans- le foreligger. Huvudmatarpumpen kan lampligen styras, ndr forbranningsmotom är avstangd, sâ att dess riktning andras da forhallandet mellan huvudmatarpumpens arbete och bransleflodet nedstroms huvudbranslefiltret indikerar att huvudbranslefiltret är 6 537 174 igensatt. Stromforbrukning och/eller effektuttag samt bransleflode nedstrOms huvudbranslefiltret avlases foretradesvis nar forbranningsmotom är i drift.

Igensattning av huvudbranslefiltret kan orsakas av paraffinerat bransle men kan likasa bero pa fororeningar i branslet. I syfte att avgara om risk for paraffinering foreligger kombineras foretradesvis det identifierade forftallandet mellan huvudmatarpumpens arbete och bransleflodet nedstroms huvudbranslefiltret med utomhustemperaturen och/eller forbranningsmotorns temperatur. Huvudmatarpumpen kan foretradesvis styras, sa att dess riktning andras da forhallandet mellan huvudmatarpumpens arbete och bransleflodet nedstroms huvudbranslefiltret indikerar att huvudbranslefiltret är igen- satt, samtidigt som utomhustemperaturen och/eller forbranningsmotoms temperatur understiger ett visst temperaturgransvarde.

Altemativt identifieras om risk for paraffinering av bransle fOreligger genom att kom- binera nagra av eller samtliga ovan namnda satt. Exempelvis kan bade utomhustempe- raturen, temperaturen hos fOrbranningsmotom, tryckfallet och forhallandet mellan huvudmatarpumpens arbete och bransleflodet nedstroms huvudbranslefiltret anvandas for att avgara om risk air paraffinering av bransle foreligger.

FOretradesvis avlases den fOrsta och/eller den andra temperaturgivaren ndr forbran- ningsmotorn är i drift for att avgora om risk for paraffinering av bransle foreligger. Nar forbranningsmotorn sedan har stangts av och fordonet är stillastaende, styrs huvudmatarpumpen sa att dess riktning andras. Lampligen Ors avlasningen under drift specifikt da byte av temperaturzon sker.

Altemativt avlases den forsta och/eller den andra temperaturgivaren da forbranningsmotorn är avstangd och fordonet är stillasthendc.

Altemativt sker avlasning av den forsta och/eller den andra temperaturgivaren bade da forbranningsmotorn är i drift och da forbranningsmotorn är avstangd och fordonet är stillastaende. 7 537 174 FOretradesvis är en varmeanordning anordnad i anslutning till den fOrsta bransletanken. Varmeanordningen kan vara en dieselvarmare, kupevarmare, elektrisk varmare eller nagon annan form av varmare. Varmeanordningen är foretradesvis styrd av en till styrenheten ansluten timer (ett tidur med verkningsfunktion efter eller vid viss installd tid), pa sa salt att varmeanordningen kan startas vid en pa forhand bestamd tidpunkt. Lamp- ligen beraknas den pa forhand bestamda tidpunkten utifran en tidpunkt da forbranningsmotorn onskas starta. Mr risk for paraffinering av bransle foreligger och forbranningsmotorn är avstangd andras huvudmatarpumpens riktning, sa att bransle i huvudbranslefiltret och i den andra bransleledningen leds till den forsta bransletanken.

Varmeanordningen startas foretradesvis vid en tidpunkt, fore tidpunkten da forbran- ningsmotom onskas starta, sa att branslet har uppnatt en pa forhand bestamd temperatur nar forbranningsmotorn startas igen. Pa sa satt kan eventuellt paraffinerat bransle i den forsta bransletanken varmas upp innan forbranningsmotom startas och pa sa satt astadkommes ett branslesystem som underlattar kallstart. Vidare medfor det uppvarm- da branslet i den forsta bransletanken att eventuellt kvarvarande paraffinerat bransle i huvudbranslefiltret och i den andra bransleledningen omedelbart kan varmas upp och darmed minskas risken for driftstorningar orsakade av paraffinerat bransle.

Foretradesvis bestams tidpunkten for all starta varmeanordningen utifran en av foraren angiven tidpunkt vid vilken han/hon Onskar starta fOrbranningsmotorn igen.

Altemativt bestams tidpunkten for att starta varmeanordningen genom att manuellt ange en lämplig tidpunkt fore forbranningsmotorn onskas starta. Altemativt startas varmeanordningen genom anvandning av en fjarrkontroll.

Lampligen är den forsta brdnsletanken sa utformad att den rymmer en mindre volym an den andra bransletanken. Denna utformning medger en mindre skrymmande forsta bransletank, som är ldttare att anordna hos ett utrymmessnalt chassi. Pa sa satt astadkommes ett icke-skrymmande branslesystem. Vidare innebar en mindre forsta bransle- tank att branslesystemet kan mata bransle till forbrdnningsmotorn vid en lagre bransle- niva an om samma branslevolym hade tillforts den stone andra brdnsletanken. Pa sa salt astadkommes ett branslesystem for en forbranningsmotor, som medger en flexibel 8 537 174 reglering av bransletillfOrseln och armed undviks driftstOrningar vid lag bransleniva i brdnsletanken. Foretradelsevis rymmer den forsta bransletanken 20-50 liter och den andra bransletanken 300-1000 liter.

Foretrddelsevis är en transferpump anordnad for att forse den forsta bransletanken med brdnsle. Transferpumpen är ldmpligen en lagtryckspump, vilken matar bransle fran den andra bransletanken via den forsta brdnsleledningen vidare till den forsta brdnsletanken. Foretradesvis är ett forfilter anordnat nedstrom transferpumpen och uppstroms huvudmatarpumpen. Branslet som nar den elmotorstyrda huvudmatarpumpen är pa sa. salt forfiltrerat, vilket medfor att huvudmatarpumpen skyddas mot fororeningar pa ett fordelaktigt sat, vilket minskar risken for driftstorningar hos huvudmatarpumpen.

Foretrddesvis drivs transferpumpen av en andra elektrisk motor. Pa sâ salt astadkommes en mer effektiv och flexibel reglering av brdnsletillforseln till den forsta bränsletanken.

Ldmpligen är huvudmatarpumpen anordnad hos den forsta brdnsletanken. Pa sâ satt skyddas huvudmatarpumpen frail omgivningen och far en naturlig kylning av branslet i den forsta bransletanken. Alternativt är awn transferpumpen och forfiltret anordnade inuti den forsta bransletanken. Med huvudmatarpumpen, transferpumpen, fOrfiltret och ventilen anordnade inuti den forsta brdnsletanken astadkommes ett icke-skrymmande brdnslesystem.

Ldmpligen anordnas en branslereturledning i anslutning till den forsta brdnsletanken och branslesystemets hogtryekssystem. Trycksatt varmt bransle kan pa sâ satt returne- ras tillbaka till den forsta brdnsletanken istallet for att transporteras till forbranningsmotorns forbrdnningsrum. Det varma branslet kan clamed vdrma kallt brdnsle i bransletanken och pa sâ satt minska risken for paraffinering under drift.

Foretrddesvis innefattar den forsta brdnsletanken en nivasensor for att bestamma brans- lenivan i den forsta brdnsletanken. Lampligen är en overstromningsledning anordnad i forbindelse med den forsta bransletanken och den andra bransletanken. Ndr den med 9 537 174 nivasensom bestamda branslenivan i den forsta brdnsletanken overskrider ett forutbestamt nivdgrdnsvdrde leds bransle fran den forsta brdnsletanken via overstromningsledningen till den andra bransletanken. Lampligen är overstromningsledningen anordnad i anslutning till den forsta brdnsletankens ovansida samt den andra brdnsletankens ovansida. Altemativt kan overstromningsledningen vara anordnad i anslutning till den forsta bransletankens botten.

Ldmpligen styrs transferpumpen att mata bransle fran den andra brdnsletanken till den forsta brdnsletanken ndr den med nivasensom bestdmda branslenivan i den forsta bransletanken understiger ett forutbestdmt 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 bifogade ritningar, pa vilka: Fig. 1visar en schematisk sidovy av ett fordon, som innefattar ett branslesystem for en forbranningsmotor enligt foreliggande uppfinning, Fig. 2visar ett kopplingsschema for ett brdnslesystem enligt en forsta utforings- form av foreliggande uppfinning, och Fig. 3a-3b visar flodesscheman over forfaranden for att minska risken for driftstor- ningar orsakade av paraffinerat brdnsle i ett brdnslesystem 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 for en forbranningsmotor 2 enligt foreliggande uppfinning. Forbranningsmotorn 10 537 174 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 sâ 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 insprutningssy- stem 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 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 ventilationsledning 50 vilken via ett luftfilter 51 kommunicerar med omgivningen. Ventilationsledningen 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 omgi- vande 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 vasentli- gen samma yolym och har ett sjalyreglerade flode mellan yarandra genom ett forbindelseror 34 anordnat mellan den nedre delen hos den andra bransletanken 22 och den 11 537 174 tredje bransletanken 24. Transferpumpen 28 är enligt fig. 2 anordnad mellan den forsta bransletanken 20 och den andra bransletanken 22. Huvudmatarpumpen 26 drivs av en forsta elektrisk motor MI och är anordnad inuti den forsta bransletanken 20 och skyddas pa sa sift fran omgivningen och kyls av branslet. Transferpumpen 28 drivs av en andra elektrisk motor M2 och har som huvuduppgift att mata bransle frail den andra bransletanken 22 till den forsta bransletanken 20 via en forsta bransleledning 36. 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 20 blir overfylld. Hu- vudmatarpumpen 26 är omriktningsbar och har som huvuduppgift att mata branslet frail den forsta bransletanken 20 via en andra bransleledning 40 genom huvudbranslefiltret 12 och vidare 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. I den andra bransletanken 22, uppstroms transferpumpen 28, är en grovmaskig sil 52 anordnad, igenom vilken transferpumpen 28 suger bransle. Den grovmaskiga silen 52 filtrerar bort partiklar Over en forutbestamd storlek.

Transferpumpen 28 trycksatter darefter branslet och matar det igenom forfiltret 30, via den forsta bransleledningen 36, vidare till den forsta bransletanken 20. Branslet i den forsta bransletanken 20 har pa sâ sift 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 nedstroms transferpumpen 28 trycks branslet igenom forfiltret 30, vilket medger att branslet lattare passerar forfiltret 30 och forfiltret 30 Riper pa sâ salt mindre risk att igensattas.

I den forsta bransletanken 20 är en forsta nivasensor 46 anordnad for att identifiera branslenivan i den forsta bransletanken 20. Nar den med nivasensorn 46 bestamda branslenivan i den forsta bransletanken 20 understiger ett forutbestamt nivagransvarde styrs transferpumpen 28 att mata bransle frail den andra bransletanken 22 till den forsta 12 537 174 bransletanken 20. En andra nivasensor 48 är anordnad i den andra bransletanken 22 for att identifiera branslenivan i den andra bransletanken 22. Den forsta nivasensorn 46 och den andra nivasensorn 48 är kopplade till CAN-bussen 44 och styrenheten 42, som styr transferpumpen 28 och huvudmatarpumpen 26.

En forsta tryckgivare 54 är anordnad uppstroms huvudbranslefiltret 12 och en andra tryckgivare 56 är anordnad nedstroms huvudbranslefiltret 12. Genom att mata trycket hos bransleflodet fore och efter huvudbranslefiltret 12 kan skillnaden i tryck, det sakallade tryckfallet over huvudbranslefiltret 12, beraknas. Ett Mgt tryckfall innebar att trycket hos bransleflodet efter huvudbranslefiltret 12 är betydligt lagre an trycket fore huvudbranslefiltret 12. Ett sadant Mgt tryckfall kan indikera att huvudbranslefiltret 12 är igensatt och darmed forsvarar genomforseln av bransle genom huvudbranslefiltret 12. Igensattning kan orsakas av paraffinerat bransle och darmed kan information om tryckfall anvandas for att identifiera om risk fOr paraffinering av bransle foreligger.

Den forsta och den andra tryckgivaren 54, 56 är anslutna till styrenheten 42 via CAN- bussen 44.

En till styrenheten 42 ansluten flodesmatare 58 är anordnad nedstroms huvudbransle- filtret 12, for att faststalla forhallandet mellan huvudmatarpumpens 26 arbete och bransleflodet nedstrOms huvudbranslefiltret 12. Med hjalp av styrenheten kan strOm- forbrukningen hos den huvudmatarpumpen 26 drivande elmotorn M1 bestammas. Alternativt bestams, med hjalp av styrenheten 42, effektuttaget hos den huvudmatarpumpen 26 drivande elmotorn Ml. Stromforbrukningen och/eller effektuttaget indikerar hur hart huvudmatarpumpen 26 arbetar. En viss stromforbrukning eller ett visst effekt- uttag motsvarar ett visst bransleflode nedstroms huvudbranslefiltret 12. Skulle styren- heten 42 identifiera en 'Rad stromforbrukning, eller ett okat effektuttag, samtidigt som flodcsmataren 58 identifierar ett vasentligen oforandrat bransleflode, indikeras att huvudbranslefiltret 12 dr igensatt. Igensattning kan orsakas av paraffinerat bransle och darmed kan information om forhdllandet mellan huvudmatarpumpens 26 arbete och bransleflodet nedstroms huvudbranslefiltret 12 anvandas for att identifiera om risk for paraffinering av bransle foreligger. 13 537 174 Vidare är en forsta temperaturgivare 60 ansluten till styrenheten 42. Den forsta temperaturgivaren 60 forser styrenheten 42 med utomhustemperatur hos omgivningen i vii-ken 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 temp eraturen hos forbranningsmotom 2 (visad i Fig. 1). En lag temperatur hos forbrdnningsmotorn 2 kan indikera att risk for paraffinering av brdnsle foreligger.

Huvudmatarpumpen 26 är omriktningsbar genom att dess elmotor M1 kan andra rotationsriktning. Huvudmatarpumpen 26 styrs via styrenheten 42 att andra riktning dâ risk for paraffinering av brdnsle har identifierats. Huvudbranslefiltret 12 och den andra brdnsleledningen 40 aims &armed pa briinsle, vilket leds till den fOrsta briinsletanken 20. Pa sâ saft minskas risken for att paraffinerat bransle orsakar stopp i den andra bransleledningen 40 eller orsakar igensattning av huvudbranslefiltret 12. Da olika sammansatningar av- brdnsle (diesel eller biodiesel) paraffineras vid olika temperaturer är det svart att avgara om risk fOr paraffinering foreligger enbart genom att mdta utomhustemperaturen. Genom att kombinera information om utomhustemperatur och/eller forbranningsmotoms 2 temperatur med information om igensatningsgraden hos huvudbranslefiltret 12, astadkommes ett battre underlag for att avgora om risk for paraffinering foreligger. Information om huvudbrdnslefiltrets 12 igensattningsgrad erhalles genom avldsning av den forsta och den andra tryckgivaren 54, 56 °eh/eller genom bestamning av forhafiandet mellan huvudmatarpumpens 26 arbete och bränsie- flodet nedstroms huvudbrdnslefiltret 12, enligt beskrivning ovan. Styrenheten 42 avgor om risk for paraffinering foreligger och styr huvudmatarpumpen 26 ddrefter.

Vidare är en vdrmeanordning 64 anordnad hos den forsta bransletanken 20 for att vdrma branslet hos den forsta bransletanken 20 ndr forbranningsmotorn 2 är avstangd.

Varmeanordningen 64 är ansluten till styrenheten 42 via CAN-bussen 44 och kan sty- ras av en timer 66, vilken likasâ är ansluten till styrenheten 42. Tidpunkten dâ timem 66 startar vdrmeanordningen 64 bestdms ldmpligen utifran en tidpunkt dâ forbrdn- 14 537 174 ningsmotom 2 Onskas starta igen. Pa sà salt har branslet i den forsta bransletanken 20 uppnatt en pa forhand bestamd temperatur nar forbranningsmotorn 2 ska starta. Eventuellt paraffinerat bransle hos den forsta bransletanken 20 har darmed uppvarmts, vilket underlattar kallstart och pa sâ satt minskas risken for driftstorningar orsakade av paraffinerat bransle.

Fig. 3a 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 med den forsta bransletanken 20 samt en huvudmatarpump 26 anordnad att mata bransle fran den forsta bransletanken 20 genom den andra bransleledningen 40 via ett huvudbranslefilter 12 till ett hOgtryckssystem 19. Forfarandet enligt upp- finningen innefattar steget S101 att besluta om risk for paraffinering av bransle fore- ligger. Vidare innefattar fOrfarandet steget S102 att vid risk for paraffinerig samt vid avstangd forbranningsmotor 2 andra huvudmatarpumpens 26 riktning, sâ att bransle som forefinns i huvudbranslefiltret 12 och i den andra bransleledningen 40 leds till den forsta bransletanken 20. Huvudmatarpumpens 26 riktning andras genom att andra rota- tionsriktningen hos en huvudmatarpumpen 26 drivande elmotor Ml.

Fig. 3b visar ett flodesschema Over ett forfarande for att minska risken for driftstorningar orsakade av paraffinerat bransle i branslesystemet 4 enligt 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 anordnad i forbindelse mcd den forsta branslctanken 20 samt en huvudmatarpump 26 anordnad att mata bransle fran den forsta bransletanken 20 genom den andra bransleledningen 40 via ett huvudbranslefilter 12 till ett hogtryckssystem 19. Forfarandet in- nefattar 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 huvud- 537 174 branslefiltret 12, genom att avldsa en fOrsta och en andra tryckgivare 54, 56 anordnade pa bagge sidor om huvudbrdnslefiltret 12. Den forsta och den andra tryckgivaren 54, 56 är anslutna till styrenheten 42. Genom att identifiera tryckfallet over huvudbranslefiltret 12 ges en indikation pa om huvudbranslefiltret 12 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 tryckfallet indikerar att huvudbranslefiltret 12 är igensatt samtidigt som utomhustemperaturen understiger ett temperaturgransvarde, styrs huvudmatarpumpen 26 i steg S204 av styrenheten 42 att andra riktning, ndr for- branningsmotorn 2 är avstangd och fordonet 1 har varit stillastaende under en pa for- hand bestamd tidsperiod. Huvudmatarpumpens 26 riktning Andras genom att Andra rotationsriktningen hos en huvudmatarpumpen 26 drivande elmotor Ml. Pa sâ sat sugs brAnsle, som forefinns hos huvudbranslefiltret 12 samt hos den andra bransleledningen 40, med huvudmatarpumpen 26 till den fOrsta briinsletanken 20. Vidare i steg S20 bestams en tidpunkt da. en i anslutning till den fOrsta bransletanken 20 anordnad var- meanordning 64 ska startas. Tidpunkten bestams ldmpligen utifran da fOrbranningsmotorn 2 onskas starta, sâ att branslet hos den fOrsta brAnsletanken 20 har uppnatt en pa. fOrhand bestamd temperatur ndr forbranningsmotorn 2 startas. Forfarandet innefattar vidare steget S206 att via en till styrenheten 42 ansluten timer 66 starta varmeanord- ningen 64 vid den bestamda lampliga tidpunkten. PA sa sat \Tams eventuellt paraffine- rat bransle hos den fOrsta bransletanken 20 och kallstart av forbranningsmotorn 2 underlattas.

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

Alternativt 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 temperaturgransvarden for att beslut ska tas om att risk for paraffinering av bransle foreligger. 16 537 174 Alternativt innefattar steget S202 att identifiera forhallandet mellan huvudmatarpumpens 26 arbete och bransleflodet nedstroms huvudbranslefiltret 12. Detta astadkommes genom en till styrenheten 42 ansluten flodesmatare 58 samt genom styrenheten 42 be- stamda varden pa stromforbrukning och/eller effektuttag hos den huvudmatarpumpen 26 drivande elmotorn Ml. Genom att bestamma elmotorns M1 stromforbrukning/effektuttag samt bransleflodet nedstroms huvudbransleflltret 12 kan indikation erhallas om igensattning av huvudbranslefiltret 12.

Temperaturgivarna 60, 62 kan avlasas bade under drift och da forbranningsmotorn 2 är avstangd. Tryckgivarna 54, 56, flodesmataren 58 samt stromforbrukning/effektuttag avlases lampligen under drift.

Angivna komponenter och sardrag som anges ovan kan inom ramen for uppfinningen kombineras mellan olika angivna utforanden. 17

Claims (2)

537 174 Patentkrav 1. Branslesystem for en forbranningsmotor (2), vilket branslesystem (4) innefattar en forsta bransletank (20) , en andra bransletank (22), en forsta bransleledning (36) an- ordnad i forbindelse med den forsta bransletanken (20) och den andra bransletanken (22) , en andra bransleledning (40) anordnad i forbindelse med den forsta bransletanken (20) samt en huvudmatarpump (26) anordnad att mata bransle fran den forsta bransletanken (20) genom den andra bransleledningen (40) via ett huvudbranslefilter (12) till ett hogtryckssystem (19), kannetecknat av att en forsta elektrisk motor (M1) är anordnad att driva huvudmatarpumpen (26) van i huvudmatarpumpen (26) är omrikt- ningsbar, sâ att flodesriktningen genom huvudbranslefiltret (12) och den andra bransleledningen (40) kan vandas for att tomma huvudbranslefiltret (12) och den andra bransleledningen (40) pa bransle nar risk for paraffinering av bransle har identifierats. 2. Branslesystem enligt krav 1, kannetecknat av att huvudmatarpumpen (26) är om- riktningsbar genom att rotationsriktningen hos dess elektriska motor (MI) andras. 3. Branslesystem enligt nagot av foregaende krav, kannetecknat av att huvudmatarpumpen (26) är ansluten till en styrenhet (42). 4. Branslesystem enligt nagot av foregaende krav, kannetecknat av att en forsta och en andra tryckgivare (54, 56) är anordnade pa bagge sidor om huvudbranslefiltret (12). 5. Branslesystem enligt nagot av foregaende krav, kannetecknat av att branslesyste- met (4) innefattar en forsta och en andra temperaturgivare (60, 62), for bestamning av utomhustemperatur respektive temperatur hos forbranningsmotorn (2). 6. Branslesystem enligt nagot av foregaende krav, kannetecknat av att en flodesmatare (58) är anordnad nedstroms huvudbranslefiltret (12). 7. Branslesystem enligt nagot av foregaende krav, kannetecknat av att en varmeanordning (64) är anordnad i anslutning till den forsta bransletanken (20). 18 537 174 8. Branslesystem enligt krav 7, kannetecknat av att varmeanordningen (64) är styrd av en timer (66). 9. Brdnslesystem enligt nagot av foregaende krav, kannetecknat av att den forsta bransletanken (20) ar sâ utformad att den rymmer en mindre volym an den andra bransletanken (22). 10. Branslesystem enligt nagot foregaende krav, kinnetecknat av att huvudmatar- pumpen (26) är anordnad inuti den forsta bransletanken (20). 11. Branslesystem enligt nagot av foregaende krav, kannetecknat av att en transfer-pump (28) är anordnad att mata bransle fran den andra bransletanken (22) till den forsta bransletanken (20). 12. FOrbranningsmotor (2) kannetecknad av att den innefattar ett branslesystem (4) enligt nagot av kraven 1-11. 13. Fordon (1) kannetecknat av att det innefattar ett branslesystem (4) enligt nagot av kraven 1-11. 14. 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 brdnsleledning (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) samt en huvudmatarpump (26) anordnad att mata bransle fran den forsta bransletanken (20) genom den andra bransleledningen (40) via ett huvudbranslefilter (12) till ett hogtryckssystem (19), kannetecknat av stegen att: - besluta om risk for paraffinering av bransle foreligger, 19 537 174 1. andra huvudmatarpumpens (26) riktning, vid risk for paraffinering samt vid avstangd forbrdnningsmotor (2), sa aft brdnsle som forefinns i huvudbrdnslefiltret (12) och i den andra brdnsleledningen (40) leds till den forsta brdnsletanken (20). 15. Forfarande enligt krav 14, kannetecknat av att forfarandet, fore steget att besluta om risk for paraffinering av brdnsle foreligger, vidare innefattar steget att: 1. identifiera en utomhustemperatur, 16. Forfarande enligt nagot av kraven 14 och 15, kannetecknat av att forfarandet, fore steget att besluta om risk for paraffinering av brdnsle foreligger, vidare innefattar ste- get att: 1. identifiera temperaturen hos forbranningsmotom (2). 17. FOrfarande enligt nagot av kraven 14-16, kannetecknat av att forfarandet, fore steget att besluta om risk for paraffinering av brdnsle foreligger, vidare innefattar ste- get att ndr fOrbranningsmotorn (2) är i drift: 1. identifiera tryckfallet over huvudbranslefiltret (12). 18. Forfarande enligt nagot av kraven 14-17, kannetecknat av att forfarandet, fore steget att besluta om risk for paraffinering av brdnsle foreligger, vidare innefattar ste- get att nar forbranningsmotorn (2) är i drift: 1. identifiera forhdllandet mellan huvudmatarpumpens (26) arbete och brdnsleflodet nedstroms huvudbranslefiltret (12). 19. Forfarande enligt nagot av kraven 14-18, kannetecknat av att forfarandet, efter steget att andra riktningen hos huvudmatarpumpen (26), vidare innefattar stegen att:

1. bestamma tidpunkt for start av en i anslutning till den forsta brdnsletanken (20) anordnad varmeanordning (64);

2. starta varmeanordningen (64) sa att branslet i den forsta brdnsletanken (20) har uppnatt en pd forhand bestamt temperatur vid start av forbranningsmotorn (2). 537 174