本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機(jī)的燃料系統(tǒng)和控制燃料系統(tǒng)的方法。本發(fā)明還涉及內(nèi)燃機(jī)和車(chē)輛。

背景技術(shù)：

內(nèi)燃機(jī)，例如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)或奧托發(fā)動(dòng)機(jī)，配備有燃料系統(tǒng)，用于從一個(gè)或多個(gè)燃料箱將燃料輸送至內(nèi)燃機(jī)的噴射系統(tǒng)。燃料系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)燃料泵，它可以由內(nèi)燃機(jī)機(jī)械驅(qū)動(dòng)或者由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。燃料泵產(chǎn)生燃料流量和壓力以將燃料輸送至內(nèi)燃機(jī)的噴射系統(tǒng)，由此向內(nèi)燃機(jī)的燃燒室供應(yīng)燃料。

燃料系統(tǒng)經(jīng)常只包含由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)和控制的機(jī)械燃料泵。如果該燃料泵出現(xiàn)故障或提供的燃料流量過(guò)低，則會(huì)中斷向內(nèi)燃機(jī)供應(yīng)燃料，內(nèi)燃機(jī)也隨之停止工作。如果燃料系統(tǒng)僅包含電驅(qū)動(dòng)的燃料泵，會(huì)發(fā)生同樣的操作中斷，在這種情況下，內(nèi)燃機(jī)停止工作。風(fēng)險(xiǎn)之處在于車(chē)輛可能會(huì)在路上或沿著馬路突然停頓下來(lái)，因此期待燃料系統(tǒng)包含冗余的其它類(lèi)型的燃料泵，以便車(chē)輛可以在內(nèi)燃機(jī)的幫助下移動(dòng)。借助所謂的跛行回家功能，車(chē)輛可以以這種方式移動(dòng)并被運(yùn)輸?shù)阶罱男捃?chē)廠。

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，可以在燃料系統(tǒng)中布置電機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩個(gè)燃料泵，如果其中一個(gè)燃料泵故障或者向內(nèi)燃機(jī)提供的燃料流量過(guò)低，則有冗余的燃料泵可用。

文獻(xiàn)US2003/0183205A1示出了用于內(nèi)燃機(jī)的燃料系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)低壓泵和兩個(gè)燃料泵。第一燃料泵由第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)，第二燃料泵由第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)。在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，只有第一電機(jī)和第一燃料泵是工作的，而第二電機(jī)關(guān)閉，第二燃料泵位于旁路。當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)或第一燃料泵產(chǎn)生故障，第二電機(jī)被致動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)第二燃料泵。第一燃料泵位于旁路，同時(shí)仍然可以將燃料供應(yīng)給內(nèi)燃機(jī)。然而，文獻(xiàn)US2003/0183205A1沒(méi)有公開(kāi)在低壓泵出現(xiàn)故障的情況下如何向內(nèi)燃機(jī)供應(yīng)燃料。

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，還可以在燃料系統(tǒng)中布置由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的燃料泵，該燃料系統(tǒng)包括內(nèi)燃機(jī)機(jī)械驅(qū)動(dòng)的燃料泵。

文獻(xiàn)WO2004/037595A1示出了用于內(nèi)燃機(jī)的包含兩個(gè)燃料泵的燃料系統(tǒng)。其中一個(gè)泵是由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的燃料泵，另一個(gè)泵是傳送泵，用于將燃料從第一燃料箱傳送至第二燃料箱。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，傳送泵可以經(jīng)由三通閥與由內(nèi)燃機(jī)操縱的燃料泵串聯(lián)地引導(dǎo)燃料，從而實(shí)現(xiàn)在內(nèi)燃機(jī)空轉(zhuǎn)的過(guò)程中燃料流量增加的目的。在內(nèi)燃機(jī)空轉(zhuǎn)的過(guò)程中，由內(nèi)燃機(jī)操縱的燃料泵不能產(chǎn)生充足的燃料流量。然而，文獻(xiàn)WO2004/037595A1沒(méi)有提及在由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的燃料泵出現(xiàn)故障的情況下燃料系統(tǒng)如何工作。

在這一領(lǐng)域盡管現(xiàn)有技術(shù)中存在解決方案，但仍然需要開(kāi)發(fā)一種燃料系統(tǒng)，使得在操作中斷的情況下減少不充分或不能向內(nèi)燃機(jī)供應(yīng)燃料的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)一種內(nèi)燃機(jī)的燃料系統(tǒng)，在燃料系統(tǒng)的燃料泵中出現(xiàn)操作中斷的情況下該系統(tǒng)減少了不充分或不能向內(nèi)燃機(jī)供應(yīng)燃料的風(fēng)險(xiǎn)。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是實(shí)現(xiàn)一種內(nèi)燃機(jī)的燃料系統(tǒng)，使得在燃料系統(tǒng)的燃料泵中出現(xiàn)操作中斷的情況下，其允許對(duì)操作中斷進(jìn)行簡(jiǎn)單管理，使車(chē)輛駕駛員能夠移動(dòng)車(chē)輛并駕駛車(chē)輛到修車(chē)廠。

另一個(gè)目的是實(shí)現(xiàn)一種燃料系統(tǒng)，在燃料系統(tǒng)的任意燃料泵中出現(xiàn)操作中斷的情況下，具有簡(jiǎn)單的、不龐大的冗余。

另一個(gè)目的是實(shí)現(xiàn)具有冗余的燃料系統(tǒng)，其是堅(jiān)固的，并且至少部分是被動(dòng)的，即意味著不需要電源和/或來(lái)自控制裝置的控制信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能。

這些目的由用于內(nèi)燃機(jī)的燃料系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，該燃料系統(tǒng)包括第一燃料箱和第二燃料箱，布置成與第一燃料箱和第二燃料箱連接的第一燃料管道，和布置成與第一燃料箱和內(nèi)燃機(jī)連接的第二燃料管道。燃料系統(tǒng)還包括主供給泵和傳送泵，主供給泵設(shè)置成從第一燃料箱經(jīng)由第二燃料管道供應(yīng)燃料，傳送泵設(shè)置成從第二燃料箱經(jīng)由第一燃料管道向第一燃料箱供應(yīng)燃料。第一電機(jī)設(shè)置成操縱主供給泵，第二電機(jī)設(shè)置成操縱傳送泵。一閥裝置布置在傳送泵的下游，該閥裝置具有與傳送泵連接的入口側(cè)和與主供給泵連接的出口側(cè)。所述閥裝置包括圍繞著拱塊的殼體，其在入口側(cè)和出口側(cè)之間具有內(nèi)通道，燃料可以流過(guò)該內(nèi)通道。拱塊還包括與內(nèi)通道和第一燃料通道相連的第一開(kāi)孔、與內(nèi)通道和第二燃料通道相連的第二開(kāi)孔，其中第一燃料箱的燃料通過(guò)所述第一燃料通道被供應(yīng)給主供給泵，第二燃料箱的燃料通過(guò)所述第二燃料通道被供應(yīng)給第一燃料箱。在正常操作的情況下，閥裝置的拱塊設(shè)置成處于第一打開(kāi)狀態(tài)，其中第一和第二燃料通道與內(nèi)通道連接。在主供給泵中出現(xiàn)操作中斷的情況下，閥裝置的拱塊設(shè)置成處于第二關(guān)閉狀態(tài)，其中第一和第二開(kāi)孔相對(duì)于第一和第二燃料通道移動(dòng)，第一和第二燃料通道關(guān)閉，因此燃料流繞過(guò)第一燃料箱。在傳送泵中出現(xiàn)操作中斷的情況下，一浮動(dòng)件設(shè)置成關(guān)閉第一燃料通道，因此燃料在傳送泵出現(xiàn)操作中斷的情況下繞過(guò)第一燃料箱。同時(shí)，可以利用主供給泵或傳送泵中的任一個(gè)從第二燃料箱供應(yīng)燃料，這里就獲得了用于燃料系統(tǒng)的簡(jiǎn)單的冗余。

相似的目的也可以由一種如上所述控制用于內(nèi)燃機(jī)的燃料系統(tǒng)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。該方法的特征在于下列步驟：

a)識(shí)別主供給泵和/或傳送泵的功能性，

-在主供給泵和傳送泵的功能性良好的情況下；

b)確保布置在傳送泵下游的閥裝置處于第一打開(kāi)狀態(tài)，允許傳送泵經(jīng)由閥的第二燃料管道與第一和第二燃料箱連接，并且允許主供給泵經(jīng)由閥的第一燃料管道與第一燃料箱連接，

c)通過(guò)由第二電機(jī)操縱傳送泵來(lái)向第一燃料箱供應(yīng)燃料，由此從第二燃料箱經(jīng)由閥裝置向第一燃料箱供應(yīng)燃料，

d)通過(guò)由第二電機(jī)操縱主供給泵，從第一燃料箱通過(guò)閥裝置向內(nèi)燃機(jī)供應(yīng)燃料，

-在主供給泵中識(shí)別到操作中斷的情況下：

e)可選地，指示駕駛員已經(jīng)識(shí)別到操作中斷，

f)確保閥裝置處于第二狀態(tài)，其中閥裝置中的第一和第二燃料管道關(guān)閉，以允許燃料流繞過(guò)第一燃料箱，

g)引導(dǎo)燃料流越過(guò)主供給泵，由此傳送泵與第二燃料管道直接連接，

并且通過(guò)由第二電機(jī)操縱傳送泵，從第二燃料箱經(jīng)由第二燃料管道供應(yīng)燃料，或

-在傳送泵中識(shí)別到操作中斷的情況下：

h)可選地，指示駕駛員已經(jīng)識(shí)別到操作中斷，

i)確保浮動(dòng)件關(guān)閉第一燃料箱和閥裝置之間的連通，以允許燃料流繞過(guò)第一燃料箱，并且允許主供給泵與第一燃料管道連接，

j)引導(dǎo)燃料流越過(guò)傳送泵，允許主供給泵直接連接第二燃料箱，通過(guò)由第一電機(jī)操縱主供給泵，從第二燃料箱經(jīng)由第一燃料管道向第二燃料管道供給燃料。

相似的目的也可以由帶有這種燃料系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)和車(chē)輛實(shí)現(xiàn)。

在下面詳細(xì)的介紹中展示本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

下面，作為示例，參照所附的附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中：

圖1示出了車(chē)輛的示意性側(cè)視圖，其中包括根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)燃機(jī)的燃料系統(tǒng)，

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的用于燃料系統(tǒng)的連接圖，以及

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的在正常操作的情況下燃料系統(tǒng)中閥裝置的局部橫截面示意圖，

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的在主供給泵中出現(xiàn)操作中斷的情況下，燃料系統(tǒng)中閥裝置的局部橫截面示意圖，

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的在傳送泵的操作中斷的情況下，燃料系統(tǒng)中閥裝置的局部橫截面示意圖，

圖6示出了在燃料系統(tǒng)中閥裝置的另一實(shí)施例的局部橫截面示意圖，

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)本發(fā)明，燃料系統(tǒng)因此包括閥裝置，所述閥裝置包含圍繞著拱塊的殼體。拱塊設(shè)置在閥殼體內(nèi)部，并且拱塊可以在第一打開(kāi)狀態(tài)和第二關(guān)閉狀態(tài)之間在殼體內(nèi)移動(dòng)。這一轉(zhuǎn)移例如可以通過(guò)彈簧撞擊來(lái)發(fā)生，因此閥裝置是可機(jī)械控制的。通過(guò)在主供給泵和傳送泵之間布置可機(jī)械控制的閥裝置，借助燃料系統(tǒng)中的傳送泵或主供給泵，便于從第二燃料箱直接供應(yīng)燃料至內(nèi)燃機(jī)，在燃料系統(tǒng)中允許具有冗余。

通過(guò)將閥設(shè)置成與傳送泵連接，從而傳送泵經(jīng)由閥裝置與第二燃料管道連接，該傳送泵可以從第二燃料箱向第二燃料管道供應(yīng)燃料，以及進(jìn)一步向內(nèi)燃機(jī)供應(yīng)燃料。萬(wàn)一由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主供給泵發(fā)生故障或提供過(guò)低的燃料流量，就由傳送泵向內(nèi)燃機(jī)輸送燃料。

通過(guò)將閥設(shè)置成與主供給泵連接，從而閥裝置與第一燃料管道連接，主供給泵可以從第二燃料箱向第二燃料管道供應(yīng)燃料，以及進(jìn)一步向內(nèi)燃機(jī)供應(yīng)燃料。如此，如果傳送泵發(fā)生故障或提供過(guò)低的燃料流量，則由主供給泵直接從第二燃料箱向內(nèi)燃機(jī)輸送燃料。

在第一燃料箱中可以適宜地布置閥裝置。因此，獲得了體積并不龐大的燃料系統(tǒng)。

主供給泵和傳送泵適宜是低壓泵。傳送泵和/或主供應(yīng)泵靠其自身能夠向內(nèi)燃機(jī)供應(yīng)燃料的燃料流量和壓力足以使內(nèi)燃機(jī)以全部或減小的效果運(yùn)行，以便將車(chē)輛駕駛到修車(chē)廠進(jìn)行修理。因此，獲得了用于內(nèi)燃機(jī)的燃料系統(tǒng)，其減少了在操作中斷的情況下不充分或不能向內(nèi)燃機(jī)供應(yīng)燃料的危險(xiǎn)。類(lèi)似地，獲得了燃料系統(tǒng)，其提供了所謂的跛行回家功能，盡管主供給泵發(fā)生了故障，駕駛員也能夠駕駛車(chē)輛到最近的修車(chē)廠。

可以調(diào)整第一燃料箱，使其相比于第二燃料箱容納較小的容積。例如，第一燃料箱可以容納20-50升，第二燃料箱容納300-1000升。因此，獲得體積不龐大的燃料系統(tǒng)。

主供給泵可以設(shè)置在第一燃料箱中。如此，主供給泵得到保護(hù)，不會(huì)受到環(huán)境的侵害，并且在第一燃料箱中實(shí)現(xiàn)了燃料的自然冷卻?；蛘撸瑐魉捅煤?或閥裝置也可以設(shè)置在第一燃料箱內(nèi)。在主供給泵、傳送泵和閥裝置設(shè)置在第一燃料箱內(nèi)的情況下，獲得了體積不龐大的燃料系統(tǒng)。

優(yōu)選地，包含第一旁路閥裝置的第一旁路管道布置在主供給泵中，以便在主供給泵中出現(xiàn)操作中斷時(shí)，經(jīng)由第一旁路管道引導(dǎo)燃料流通過(guò)主供給泵。這樣，即使主供給泵發(fā)生故障，也可以確保燃料流量。

優(yōu)選還可以將包含第二旁路管道閥裝置的第二旁路管道布置在傳送泵中，以便在傳送泵中出現(xiàn)操作中斷時(shí)，引導(dǎo)燃料流通過(guò)傳送泵。這樣，即使傳送泵發(fā)生故障，也可以確保燃料流量。

根據(jù)本發(fā)明的閥裝置是被動(dòng)的，即，它不需要為實(shí)現(xiàn)其功能而需要任何形式的動(dòng)力供給和/或來(lái)自控制裝置的控制信號(hào)，因此閥裝置不需要或僅需要最少的維修。閥裝置優(yōu)選包括彈簧裝置，其被設(shè)置成使拱塊從第一打開(kāi)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二關(guān)閉狀態(tài)，在第二關(guān)閉狀態(tài)中，閥裝置的內(nèi)通道和第一、第二燃料通道之間的連通是關(guān)閉的。

適宜的，主供給泵和傳送泵經(jīng)由CAN總線連接至控制裝置。該控制裝置適于通過(guò)CAN總線獲得指示傳送泵和/主供給泵功能的信號(hào)。該控制裝置還可以通過(guò)CAN總線從車(chē)輛的其它部件獲得操作數(shù)據(jù)，以及類(lèi)似地將信號(hào)發(fā)送給車(chē)輛的其它部件，因此控制裝置例如可以指示駕駛員，已經(jīng)識(shí)別到操作中斷。因此，獲得易于控制的緊湊的燃料系統(tǒng)，并因此向內(nèi)燃機(jī)提供正確的燃料供給。

可以將傳感器裝置設(shè)置成可以識(shí)別主供給泵的功能。例如，傳感器裝置可以設(shè)置成與第二燃料管道連接，因此它變得易于識(shí)別主供給泵的功能。傳感器裝置適宜是壓力傳感器或流量液位傳感器，其檢測(cè)第二燃料通道中的燃料流量，并且經(jīng)由CAN總線與控制裝置連接。

或者，通過(guò)檢測(cè)第二電機(jī)的功能來(lái)識(shí)別主供給泵中的操作中斷。在第一電機(jī)停止作用或以減少的功率操作的情況下，很大的可能性是主供給泵中的操作中斷。在這種情況下，傳感器裝置可以由適宜地通過(guò)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率消耗而檢測(cè)電機(jī)(該電機(jī)操縱泵)的功能的元件構(gòu)成。

傳送泵中的操作中斷例如可借助液位傳感器的數(shù)據(jù)由控制裝置檢測(cè)，這里所述液位傳感器可設(shè)置在第一燃料箱中，通過(guò)CAN總線向控制裝置發(fā)出信號(hào)。作為補(bǔ)充或作為替代，其它的傳感器，例如流量液位傳感器、壓力傳感器和/或以與在主供給泵中類(lèi)似的方式檢測(cè)功率消耗的傳感器可以連接至傳送泵來(lái)檢測(cè)其功能。來(lái)自這些傳感器的信號(hào)然后經(jīng)由CAN總線發(fā)送至控制裝置。

適宜地，當(dāng)在主供給泵和/或傳送泵中識(shí)別到操作中斷時(shí)，會(huì)向駕駛員激活一些形式的指示。駕駛員接到警報(bào)，可以采取措施駕駛車(chē)輛到修車(chē)廠。因此，得到這樣的燃料系統(tǒng)，其允許對(duì)操作中斷進(jìn)行簡(jiǎn)單的管理。

當(dāng)識(shí)別到主供給泵中的操作中斷時(shí)，傳送泵設(shè)置成以比正常操作高的壓力供應(yīng)燃料?？刂蒲b置可向傳送泵發(fā)出指令，例如通過(guò)第二電機(jī)中較高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以實(shí)現(xiàn)較高的供給壓力，由此操縱傳送泵。在這種情況下，傳送泵產(chǎn)生的供給高于克服彈簧力(閥裝置的彈簧裝置所產(chǎn)生的彈簧力)所需要的壓力。由于該供給壓力，彈簧裝置受到壓縮，拱塊從第一打開(kāi)狀態(tài)移動(dòng)到第二關(guān)閉狀態(tài)。

為進(jìn)一步提高撞擊彈簧裝置的液壓力，拱塊可以設(shè)計(jì)成使得拱塊的幾何形狀和閥裝置有助于提高液壓力。拱塊優(yōu)選包括形態(tài)穩(wěn)定材料，例如塑料或金屬(例如不銹鋼)。拱塊由殼體包圍著，所述殼體也可以由形態(tài)穩(wěn)定材料構(gòu)成，例如塑料或金屬(例如不銹鋼)。拱塊可以設(shè)計(jì)為包括帶有內(nèi)通道的細(xì)長(zhǎng)的圓柱形部分，從而其具有面向入口側(cè)燃料流的第一表面和面向出口側(cè)燃料流的第二表面。面向入口側(cè)燃料流的表面上的區(qū)域適宜被成型為其大于出口側(cè)的區(qū)域，其中可以在圓柱形部分的入口側(cè)上形成一環(huán)形部分。彈簧裝置可以設(shè)置在該環(huán)形部分和閥裝置的殼體(包圍著拱塊和閥裝置)之間。閥裝置的殼體容納拱塊并與其形狀相一致，并且閥裝置的殼體設(shè)置成在殼體壁和入口側(cè)的相反側(cè)上的環(huán)形部分表面之間具有容納彈簧裝置的空間。殼體被設(shè)計(jì)為其容忍拱塊在打開(kāi)和關(guān)閉狀態(tài)之間的移動(dòng)。環(huán)形部分允許燃料流在入口側(cè)上的面向拱塊的接觸面積比在出口側(cè)上的大。因此，燃料流可以在入口側(cè)產(chǎn)生更高的壓力抵靠著拱塊，并且因此可以克服彈簧裝置的彈簧力，彈簧裝置受到壓縮。這樣，拱塊就從第一打開(kāi)狀態(tài)移動(dòng)到第二關(guān)閉狀態(tài)，并且燃料繞過(guò)第一燃料箱。

或者，拱塊可以設(shè)計(jì)成由殼體包圍的拱塊包括中心內(nèi)通道、第一開(kāi)孔和第二開(kāi)孔。中心內(nèi)通道具有在入口側(cè)和第二開(kāi)孔之間的通道段，并且具有比包含在出口側(cè)和第二開(kāi)孔之間的通道段小的直徑。彈簧裝置可以設(shè)置在殼體壁和位于出口側(cè)的通道端部之間。當(dāng)主供給泵出現(xiàn)操作中斷時(shí)，傳送泵以比正常操作高的供給壓力供給燃料。由于通道段的面積不同，因此在具有小直徑的通道中引起了壓降。因此，作用在拱塊上給彈簧裝置帶來(lái)撞擊的壓力增大以便克服彈簧裝置彈簧力，這樣彈簧裝置受到撞擊并被壓縮。因此，相比于彈簧裝置的彈簧力，燃料流可以產(chǎn)生更高的壓力抵抗彈簧裝置，如此彈簧裝置受到壓縮。這樣，拱塊就從第一打開(kāi)狀態(tài)移動(dòng)到第二關(guān)閉狀態(tài)，燃料流繞過(guò)第一燃料箱。

當(dāng)拱塊已經(jīng)移動(dòng)到第二關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，燃料流繞過(guò)主供給泵，這里傳送泵與第二燃料管道直接連接，由此燃料被進(jìn)一步供給到內(nèi)燃機(jī)。傳送泵通過(guò)第二電機(jī)操縱傳送泵的方式從第二燃料箱通過(guò)第二燃料管道供應(yīng)燃料。

當(dāng)識(shí)別到傳送泵中的操作中斷時(shí)，主供給泵繼續(xù)從第一燃料箱供給燃料。由于沒(méi)有新的燃料供應(yīng)到第一燃料箱中，因此第一燃料箱中的燃料液位下降。設(shè)置液位傳感器來(lái)檢測(cè)第一燃料箱中的燃料液位，如果盡管傳送泵有能量信號(hào)燃料液位也沒(méi)有增高，則通過(guò)控制裝置可以證實(shí)操作中斷。第一燃料通道連接一浮動(dòng)件，當(dāng)燃料液位下降至預(yù)定液位以下時(shí)，該浮動(dòng)件關(guān)閉在第一燃料箱中的第一通道的開(kāi)孔。當(dāng)開(kāi)孔被關(guān)閉時(shí)，燃料流繞過(guò)第一燃料箱，主供給泵不與第一燃料箱接觸。因此，主供給泵開(kāi)始直接從第二燃料箱供應(yīng)燃料。如果需要，控制裝置可以向主供給泵發(fā)出指令，以較高的供給壓力供應(yīng)燃料。

適宜地，第二燃料通道配備有止回閥裝置，用來(lái)防止燃料流從第一燃料箱流入第二燃料箱。這樣，可以以簡(jiǎn)單的方式設(shè)置單向燃料流。

以下參照所附附圖描述燃料系統(tǒng)的功能。

圖1示出了車(chē)輛1的示意性側(cè)視圖，車(chē)輛1包括用于內(nèi)燃機(jī)2的燃料系統(tǒng)4。內(nèi)燃機(jī)2與變速箱6連接，變速箱6又通過(guò)傳動(dòng)裝置與車(chē)輛1的驅(qū)動(dòng)輪8連接。車(chē)輛還包括底盤(pán)10。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的用于燃料系統(tǒng)4實(shí)施例的連接圖。燃料系統(tǒng)4為已知的共軌型，包括若干個(gè)部件，其中主燃料過(guò)濾器12、高壓泵14、所謂共軌16形式的蓄能器以及以燃料噴射器的形式示意性示出的噴射系統(tǒng)18均設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)2的高壓回路19中?；蛘?，燃料系統(tǒng)可以由其它形式的噴射系統(tǒng)代替，例如壓電式或單元噴射系統(tǒng)。燃料系統(tǒng)4還包括第一燃料箱20和第二燃料箱22。在圖2的實(shí)施例中，燃料系統(tǒng)還包括第三燃料箱24。燃料系統(tǒng)還包括主供給泵26、傳送泵28、預(yù)濾器30和閥裝置32。

在燃料系統(tǒng)4中，主燃料過(guò)濾器12布置在主供給泵26的下游，高壓泵14的上游。主燃料泵26為低壓泵，以低壓為高壓泵14供應(yīng)燃料。此外，燃料系統(tǒng)4包括返回到第一燃料箱20的回流管線13，多余的燃料通過(guò)回流管線13從噴射系統(tǒng)18、共軌16、高壓泵14和主燃料過(guò)濾器12返回。

第一燃料箱20適于容納比第二燃料箱22和第三燃料箱24小的容積。第二燃料箱22和第三燃料箱24容納基本相同的容積，并且例如通過(guò)布置在第二燃料箱22下部和第三燃料箱24下部的連接管道(未示出)，第二和第三燃料箱可以在彼此之間具有自調(diào)節(jié)流量。根據(jù)圖2，傳送泵28布置在第一燃料箱20和第二燃料箱22之間，但它也可以布置在第一燃料箱20中。傳送泵28由第二電機(jī)M2操縱，其主要任務(wù)是從第二燃料箱22經(jīng)由第一燃料管道36向第一燃料箱20供應(yīng)燃料。在第一燃料箱20和第二燃料箱22之間設(shè)置一額外的管道48，從而如果第一燃料箱20過(guò)滿(mǎn)，則可以從第一燃料箱20向第二燃料箱22輸送燃料。第二燃料箱22和第三燃料箱24通過(guò)連接管道17連接。主供給泵26設(shè)置在第一燃料箱20內(nèi)，因此能夠受到保護(hù)免受環(huán)境侵害，并且由燃料冷卻。主供給泵26由第一電機(jī)M1操縱，并且從第一燃料箱20經(jīng)由第二燃料管道40穿過(guò)主燃料過(guò)濾器12向高壓泵14供給燃料。接下來(lái)以高壓的形式將燃料供應(yīng)給共軌16并更向前供給噴射系統(tǒng)18。主供給泵26和傳送泵28由控制裝置42通過(guò)CAN總線44控制。

預(yù)濾器30布置在傳送泵28的下游，預(yù)先過(guò)濾從第二燃料箱22供給的燃料。閥裝置32布置在預(yù)過(guò)濾器30的下游，其包括通過(guò)第一燃料管道36與傳送泵28連接的入口側(cè)。閥裝置32具有與主供給泵26連接的出口側(cè)，主供給泵26又與第二燃料管道40連接。

壓力傳感器50設(shè)置成與第二燃料管道40連接。壓力傳感器50識(shí)別第二燃料管道40中的燃料流量，由此可以確定在主供給泵26中是否存在操作中斷。還可以通過(guò)檢測(cè)第一電機(jī)M1功能的傳感器裝置來(lái)識(shí)別主供給泵26中的操作中斷。在第一電機(jī)M1停止作用或以降低的功率操作的情況下，很大的可能性是主供給泵26中的操作中斷。第一電機(jī)中的操作中斷可以由檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)功率消耗的傳感器裝置檢測(cè)。液位傳感器50′布置在第一燃料箱中用來(lái)檢測(cè)燃料的液位。通過(guò)CAN總線44將這些傳感器50，51的信號(hào)發(fā)送給控制裝置42，所述控制裝置42可以向主供給泵26或傳送泵28或燃料系統(tǒng)4中的其它部件發(fā)送指令。為清楚起見(jiàn)，僅圖2中示出控制裝置42和CAN總線44，但實(shí)際在圖1和圖3-7的實(shí)施例中都有應(yīng)用。

圖3示出了在燃料系統(tǒng)4中正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下閥裝置32的作用。傳送泵28從第二燃料箱22通過(guò)第一燃料管道36并經(jīng)由閥裝置32的入口側(cè)34向第一燃料箱20供給燃料。所述閥裝置32包括包圍著拱塊55的閥殼體38。閥裝置32的拱塊55設(shè)計(jì)為包括帶有內(nèi)通道33的細(xì)長(zhǎng)圓柱形部分56，還具有在入口側(cè)34面向燃料流的第一表面55′以及在出口側(cè)35面向燃料流的第二表面55〞。在入口側(cè)34上面向燃料流的表面55′面積要比出口側(cè)35上表面55〞面積大，借此在圓柱形部分56的入口側(cè)34上形成環(huán)形部分57。彈簧裝置31可以布置在環(huán)形部分57和閥裝置的殼體38(包圍著拱塊55和閥裝置32)之間。閥裝置的殼體38容納著拱塊55并遵循其形狀，并且其設(shè)置成具有這樣的空間：即該空間包含有位于殼壁和環(huán)形部分57的表面之間的彈簧裝置31，其中所述環(huán)形部分的表面位于與入口側(cè)34相反的那側(cè)上。殼體38還被設(shè)計(jì)成其容忍拱塊55在打開(kāi)和關(guān)閉狀態(tài)之間的移動(dòng)。環(huán)形部分57使得燃料流在入口側(cè)34上面向拱塊55的接觸面積比出口側(cè)35上的大。

燃料被引導(dǎo)入拱塊55的內(nèi)通道33，該拱塊55包括兩個(gè)開(kāi)孔37，39。第一開(kāi)孔37與內(nèi)通道33和第一燃料通道41連接，燃料經(jīng)由第一燃料通道41從第一燃料箱20供給至主供給泵26。拱塊55還包括第二開(kāi)孔39，其與內(nèi)通道33和第二燃料通道43連通，經(jīng)由第二燃料通道43燃料從第二燃料箱22供給至第一燃料箱20。在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，閥裝置32的拱塊55設(shè)置在第一打開(kāi)狀態(tài)，此時(shí)第一和第二燃料通道41，43與內(nèi)通道33連接。在打開(kāi)狀態(tài)，彈簧裝置31處于正常的靜止?fàn)顟B(tài)。

主供給泵26進(jìn)一步從第一燃料箱20經(jīng)由閥裝置32的出口側(cè)35向第二燃料管道40并進(jìn)一步向內(nèi)燃機(jī)泵送燃料。一浮動(dòng)件或其它的浮體51布置在第一燃料箱20中與第一燃料通道41的端部連接。在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，當(dāng)?shù)谝蝗剂舷?0的燃料液位處于正常高度時(shí)，浮動(dòng)件51處于打開(kāi)狀態(tài)。一止回閥裝置53布置在第一燃料箱20中與第二燃料通道43的端部連接，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，止回閥裝置53打開(kāi)，并且如圖3中箭頭所示，燃料可以從第二燃料通道43通過(guò)止回閥裝置53流入到第一燃料箱20。在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，燃料流過(guò)傳送泵28和主供給泵26。在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，傳送泵28的旁路管道64和旁路管道閥裝置66，以及主供給泵26的旁路管道60和旁路管道閥裝置62均處于被動(dòng)狀態(tài)。

圖4示意性示出了在主供給泵26中處于操作中斷或運(yùn)轉(zhuǎn)中斷的情況下燃料系統(tǒng)4的功能。在主供給泵26中處于操作中斷的情況下，通過(guò)控制裝置42控制傳送泵28以便以增大的供給壓力供給燃料，閥裝置32的拱塊55設(shè)置成處于第二關(guān)閉狀態(tài)。如上所述，拱塊55的形狀也有助于便利地增大抵抗彈簧裝置31的壓力。圖4示出了在閥殼體38中布置有排出孔58，用以排空彈簧裝置31所在空間中的燃料，從而彈簧裝置可受到壓縮。在壓力增大下，彈簧裝置31由此受到壓縮，并且拱塊55移向第二關(guān)閉位置(圖4從右向左移)。因此，第一和第二開(kāi)孔37，39相對(duì)于第一和第二燃料通道41，43產(chǎn)生移動(dòng)，借此第一和第二燃料通道41，43關(guān)閉。當(dāng)燃料通道41，43關(guān)閉時(shí)，燃料流繞過(guò)第一燃料箱20，并且沒(méi)有新的燃料進(jìn)入或流出第一燃料箱20。根據(jù)本發(fā)明的閥裝置32是被動(dòng)的，即，它不需要為實(shí)現(xiàn)其功能(例如，當(dāng)閥裝置32的拱塊55設(shè)置成從第一打開(kāi)狀態(tài)變?yōu)榈诙P(guān)閉狀態(tài)時(shí))而需要任何形式的動(dòng)力進(jìn)給和/或來(lái)自控制裝置的控制信號(hào)。燃料流經(jīng)由旁路管道60和旁路管道閥62繞過(guò)主供給泵26，因此傳送泵28以增大的供給壓力從第二燃料箱22直接向第二燃料管道40供給燃料，并進(jìn)一步向內(nèi)燃機(jī)供給燃料。傳送泵28能夠向內(nèi)燃機(jī)2供給的燃料流量和壓力足以使內(nèi)燃機(jī)2被以全部或減小的效果驅(qū)動(dòng)起來(lái)，目的是將車(chē)輛驅(qū)使到修車(chē)廠進(jìn)行修理。

圖5示意性示出了在傳送泵28中處于操作中斷或運(yùn)轉(zhuǎn)中斷的情況下燃料系統(tǒng)4的功能。在識(shí)別到傳送泵28中操作中斷的情況下，主供給泵26盡可能長(zhǎng)時(shí)間地繼續(xù)從第一燃料箱20供給燃料。由于沒(méi)有新燃料供給到第一燃料箱20中，因此第一燃料箱20中的燃料液位下降。設(shè)置液位傳感器50′(參見(jiàn)圖2)來(lái)檢測(cè)第一燃料箱20中的燃料液位，如果盡管傳送泵28有動(dòng)力信號(hào)燃料液位也沒(méi)有升高，則可以通過(guò)控制裝置42證實(shí)操作中斷。第一燃料通道41與浮動(dòng)件51連接，當(dāng)燃料液位下降至預(yù)定液位以下時(shí)，所述浮動(dòng)件51關(guān)閉在第一燃料箱20中的第一燃料通道41的開(kāi)孔。當(dāng)開(kāi)孔關(guān)閉時(shí)，燃料流繞過(guò)第一燃料箱20，并且主供給泵26不與第一燃料箱20接觸。燃料流經(jīng)由旁路管道64和旁路管道閥66繞過(guò)傳送泵28。因此，主供給泵26開(kāi)始直接從第二燃料箱22供給燃料。如果需要，控制裝置42(參見(jiàn)圖2)可以向主供給泵26發(fā)出指令使其以較高的供應(yīng)壓力供給燃料。主供給泵26能夠向內(nèi)燃機(jī)2供給的燃料流量和壓力足以使內(nèi)燃機(jī)2被以全部或減小的效果驅(qū)動(dòng)起來(lái)，目的是將車(chē)輛驅(qū)使到修車(chē)廠進(jìn)行修理。在一個(gè)實(shí)施方式中，根據(jù)有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)的平均耗油量和發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料需要的知識(shí)，控制裝置42可以計(jì)算車(chē)輛以跛行回家功能行駛的距離，并將該可用的距離告知駕駛員。為了延長(zhǎng)這一距離，控制裝置被調(diào)整以啟動(dòng)關(guān)掉一些發(fā)動(dòng)機(jī)的附件，例如空調(diào)單元和類(lèi)似的裝置，以減少發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料消耗。

圖6示出了閥裝置320的另一實(shí)施例，該閥裝置具有圍繞著拱塊550的閥殼體380，所述拱塊550具有在入口側(cè)340面向著燃料流的表面550′和出口側(cè)350的表面550〞。閥裝置320與上述閥裝置32的功能相似，但其具有不同的結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施例中，閥裝置320包括帶有內(nèi)通道330的拱塊550，所述內(nèi)通道330在拱塊550的縱向軸向上具有不同的內(nèi)部尺寸。拱塊包括第一開(kāi)孔370和第二開(kāi)孔390。內(nèi)通道330包括第一內(nèi)通道段330′和第二內(nèi)通道段330〞。第一內(nèi)通道段330′是在入口側(cè)340和第二開(kāi)孔390之間延伸的部分，其具有比第二內(nèi)通道段330〞(在出口側(cè)350和第二開(kāi)孔390之間延伸)小的直徑。由于通道段的面積不同，導(dǎo)致在小直徑的通道段330′中產(chǎn)生壓降。因此，拱塊550上的壓力撞擊著彈簧裝置310，并且該壓力變大以克服彈簧裝置310的彈簧力，由此彈簧裝置310受到撞擊并被壓縮。如此，拱塊550從第一打開(kāi)狀態(tài)移到第二關(guān)閉狀態(tài)，燃料流繞過(guò)第一燃料箱20。

圖7示出了控制燃料系統(tǒng)4的方法的流程圖。該方法包括步驟：

a)識(shí)別主供給泵26和/或傳送泵28的功能，

-在主供給泵26和傳送泵28功能良好的情況下：

b)確保布置在傳送泵28下游的閥裝置32處于第一打開(kāi)狀態(tài)，允許傳送泵28經(jīng)由閥的第二燃料通道43與第一和第二燃料箱20，22連接，并且允許主供給泵26經(jīng)由閥的第一燃料通道41與第一燃料箱20連接，

c)通過(guò)由第二電機(jī)M2操縱傳送泵28向第一燃料箱20供應(yīng)燃料，以從第二燃料箱22經(jīng)由閥裝置32向第一燃料箱20供應(yīng)燃料，

d)通過(guò)由第一電機(jī)M1操縱主供給泵26，從第一燃料箱20經(jīng)由閥裝置32向內(nèi)燃機(jī)2供應(yīng)燃料，

-在主供給泵26中識(shí)別到操作中斷的情況下：

e)可選地，指示駕駛員已經(jīng)識(shí)別到操作中斷，

f)確保閥裝置32處于第二狀態(tài)，其中閥裝置32中的第一和第二燃料通道41，43關(guān)閉，這允許燃料流繞過(guò)第一燃料箱20，

g)引導(dǎo)燃料流越過(guò)主供給泵26，由此傳送泵28與第二燃料管道40直接連接，并且通過(guò)第二電機(jī)M2操縱傳送泵28，從第二燃料箱22經(jīng)由第二燃料管道40供應(yīng)燃料，

或者

-在傳送泵28中識(shí)別到操作中斷的情況下；

h)可選地，指示駕駛員已經(jīng)識(shí)別到操作中斷，

i)確保浮動(dòng)件51關(guān)閉第一燃料箱20和閥裝置32之間的連接，以允許燃料流繞過(guò)第一燃料箱20，并且允許主供給泵26與第一燃料管道36連接，

j)引導(dǎo)燃料越過(guò)傳送泵28，允許主供給泵26直接連接第二燃料箱22，通過(guò)由第一電機(jī)M1操縱主供給泵26，從第二燃料箱22經(jīng)由第一燃料管道36向第二燃料管道40供給燃料。

在進(jìn)一步開(kāi)發(fā)的實(shí)施例中，識(shí)別操作中斷的指示包括向駕駛員指示車(chē)輛被駕駛的可用駕駛距離。在這種情況下，所述方法包括基于已知的燃料消耗計(jì)算可用的駕駛距離的步驟。類(lèi)似地，在應(yīng)用于其它場(chǎng)合的內(nèi)燃機(jī)中，當(dāng)根據(jù)指示的操作中斷驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以呈現(xiàn)出內(nèi)燃機(jī)的剩余操作時(shí)間。在這種情況下，所述方法包括計(jì)算剩余操作時(shí)間的步驟。

在進(jìn)一步開(kāi)發(fā)的實(shí)施例中，在指示識(shí)別操作中斷的情況下，所述方法包括通過(guò)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)使的一些附件(例如空調(diào)的壓縮機(jī))的切斷來(lái)減少發(fā)動(dòng)機(jī)燃料消耗的步驟。

在本發(fā)明的框架內(nèi)上述特定部件和特征可以在不同的特定實(shí)施例之間結(jié)合。