[發明專利]防止燃料泵過熱的系統及方法

有效

• 申請號: 200880126092.0
• 申請日: 2008-11-28
• 公開（公告）號: CN101925732A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 斯蒂芬·哈斯;伯特·理查;波多·格奈斯特;霍斯特·瑞索;沃爾夫岡·沙伊貝;杰爾根·?？?/a>
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒發動機有限公司;洛蘭治有限公司
• 主分類號: F02M37/18
• 分類號: F02M37/18;F02D33/00;F02D41/30;F02D1/02;F02M63/02
• 代理公司: 上海金盛協力知識產權代理有限公司 31242
• 代理人: 段迎春

技術領域

本發明涉及一種燃料噴射系統，特別是，但不排除其他，涉及一種控制兩個或多個高壓燃料泵，將具有一定高壓的燃料泵入高壓燃料分配管線系統的方法。

背景技術

現有的用于內燃發動機的燃料噴射系統，可能包括一個高壓燃料泵，將預定量的高壓燃料供應給燃料噴射系統內的噴射嘴。根據發動機的類型及其額定功率(rated?power)，可以使用一個以上的高壓燃料泵，將足夠多量的高壓燃料輸送給以所需的負荷量在工作的發動機，特別是一個柴油發動機。

所述高壓燃料泵可以直接由所述內燃發動機驅動。在這樣的安排下，在工作過程中可能會不能關掉所述燃料泵。但是，可以通過流量控制閥來調節供應給所述燃料泵的泵送部(pumping?elements)的燃料的量。所述流量控制閥，可以由發動機控制模塊(ECM)來控制，或者更寬泛地說，由控制單元來控制。

眾所周知，一個高壓燃料泵可能有會發生燃料泄漏的一個泵送單元或者幾個泵送部。例如，在一個活塞泵(piston?pump)中，燃料泄漏的地方可能是在活塞和活塞引導部(piston?guide)之間。從泵送部泄漏的燃料不會被泵入所述高壓分配管線系統。典型的情況是，從泵送部泄漏且沒有被泵送的燃料會被回收到所述高壓燃料泵的入料部(intake?section)。由于要從所述泵送部回收所述泄漏的燃料，隨著所述泵送部泄漏的燃料量和燃料壓力，產生熱量，這樣會使所述燃料以及所述高壓燃料泵中與這部分燃料接觸或者靠近的部分變熱。

只要高壓燃料泵在正常的泵送模式下，泵送足夠量的燃料使所述內燃發動機工作，所述產生的熱可能實際上不會造成問題，因為，除了所述變熱的、泄漏的燃料，還有從燃料槽輸送的具有較低溫度的新燃料，結果使泄漏的燃料和新燃料的混合物會具有低于臨界極限(critical?limit)的溫度。然而，如果所述內燃發動機以空載轉速(idling?speed)運轉，或者是以對應較少的燃料消耗的較低負載情況下，運轉過長的一段時間，情況就比較嚴峻。在這種情況下，所述泄漏的燃料的量與所述供應的新燃料的量的比例相對會大些，造成的后果是，這樣的混合物溫度上升。進而，所述高壓燃料泵與這樣的混合物相接觸部分的溫度會升高，原因在于，從所述泵送部泄漏的燃料部分與從所述燃料槽送來的燃料相比溫度較高。結果使所述高壓燃料泵的一些部分的溫度會升高到一定程度，造成危害。

在DE19501475A1中，內燃發動機的燃料噴射系統包括一個燃料泵。根據其描述，在這樣的燃料噴射系統中，燃料受熱是個問題。在這篇說明書中，燃料泵由內燃發動機進行驅動。為了避免在燃料噴射系統中出現不希望的燃料受熱問題，該說明書提出在內燃發動機與燃料泵之間設置一個耦合件(coupling)。一個控制單元與該耦合件相連，一經啟動，可以調節燃料泵產生的耦合壓力以適應噴射壓力。在該說明書中指出，其所揭示的裝置減少了通往噴射閥的壓力管道部分中的不希望的燃料受熱，因為內燃發動機為燃料泵提供的能量僅用于產生必要的噴射壓力。剩余的能量被分散到所述耦合件。這個已知的裝置需要一個耦合件和一個控制單元進行這種耦合。

在EP1167731A2中，揭示一種監控具有至少兩個電力燃料泵的車輛的泵送功能工作的方法。在該說明書中提到，在其中一個燃料泵失效的情況下，另外一個燃料泵會將一定量的燃料泵送到最大值。然而，如果所述內燃發動機應當在全負荷的情況下工作，那么正處于工作的那個燃料泵的壓力會降低。結果，可能會使溫度升高，而溫度升高會損壞部件，例如，催化式排氣凈化器(catalyticconverter)或者排氣管(exhaust?manifold)。因為這個原因，該發明提出一種監控所述燃料泵的工作的方法，其中，所述燃料泵輪流工作。每個燃料泵的輸出速率是確定的，并與設定點(set-point)進行比較。選擇所述發動機的一個工作點，在該工作點，所選擇的、活動的燃料泵的功率僅足以滿足供給發動機燃料的需求。從而，該方法可以識別一個出故障的燃料泵，即，通過確定其輸出速率低于一個相應的設定點。因此，這種已知的方法不可避免溫度的升高，但是會使有可能受損的故障燃料泵從工作中停下來。

為了完整地說明，本發明提到以下文件。EP0204981A2(對應于US4,726,335)指的是一種包括兩個燃料泵的裝置。在第一種工作模式下，兩個燃料泵都供應燃料。在第二種工作模式下，只有其中的一個燃料泵供應燃料，另外一個燃料泵關掉。隨機選擇要關掉哪個燃料泵。在第三種泵工作模式下，兩個燃料泵反向驅動，以吸取燃料而不是供應燃料。