本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給系統(tǒng)。此外,本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求5的前序部分的燃料泵,涉及用于操作內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法,以及涉及用于執(zhí)行所述方法的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。
從ep1314883a2已知設(shè)計(jì)成以重燃料油操作的船用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的共軌燃料供給系統(tǒng)的燃料供給系統(tǒng)的基礎(chǔ)構(gòu)造。因此,從該現(xiàn)有技術(shù)已知的燃料供給系統(tǒng)包含低壓泵,借助于所述低壓泵燃料能夠被輸送到燃料供給系統(tǒng)的低壓區(qū)域中。從該現(xiàn)有技術(shù)已知的燃料供給系統(tǒng)此外包含多個(gè)高壓泵,以便將燃料從燃料供給系統(tǒng)的低壓區(qū)域輸送到高壓區(qū)域中。高壓泵是閉環(huán)壓力控制回路的燃料泵,即燃料供給系統(tǒng)的高壓區(qū)域的燃料泵,其并聯(lián)連接。通過(guò)高壓泵,燃料能夠被提供至永遠(yuǎn)處在高壓下(也被稱為共軌)的壓力存儲(chǔ)系統(tǒng)。永遠(yuǎn)處在高壓下的壓力存儲(chǔ)系統(tǒng)包含多個(gè)存儲(chǔ)單元,其中給壓力存儲(chǔ)系統(tǒng)的存儲(chǔ)單元分配限壓閥和沖洗閥,所述限壓閥和沖洗閥通常組合成閥塊(valveblock)。在所述燃料供給系統(tǒng)的情況下,尤其給沖洗閥分配兩個(gè)壓力傳感器,借助于所述壓力傳感器,能夠冗余地檢測(cè)高壓區(qū)域中存在的壓力,以便作出可能的閉環(huán)壓力控制。
在從現(xiàn)有技術(shù)已知的燃料供給系統(tǒng)的情況下,借助于由分配給沖洗閥的壓力傳感器檢測(cè)的測(cè)量值信號(hào)來(lái)建立用于燃料供給系統(tǒng)的高壓區(qū)域的閉環(huán)壓力控制是可能的,但可靠地執(zhí)行將燃料輸送到高壓區(qū)域中的高壓泵的功能檢查是不可能的。尤其對(duì)于大型發(fā)動(dòng)機(jī),情況就是這樣,在大型發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下,若干米的燃料管線在將燃料輸送到高壓區(qū)域中的高壓泵與沖洗閥之間設(shè)置了線路。
因此,存在對(duì)于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給系統(tǒng)、對(duì)于用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給系統(tǒng)的燃料泵、對(duì)于用于操作內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法和對(duì)于用于執(zhí)行所述方法的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的需求,借助于其,能夠以小努力低花費(fèi)且尤其容易地和可靠地進(jìn)行對(duì)燃料泵的功能檢查。
由此出發(fā),本發(fā)明基于如下的目標(biāo):產(chǎn)生新型的燃料供給系統(tǒng)、新型的燃料泵和方法以及用于操作內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。
該目標(biāo)通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的燃料供給系統(tǒng)解決。
根據(jù)本發(fā)明,每個(gè)壓力傳感器被接收在并聯(lián)連接的每個(gè)燃料泵的閥承載件上,尤其在并聯(lián)連接的每個(gè)高壓燃料泵的閥承載件上,借助于所述每個(gè)壓力傳感器,能夠檢測(cè)各自的燃料泵的至少輸送脈沖(deliveryimpulse)。
在根據(jù)本發(fā)明的燃料供給系統(tǒng)的情況下,不僅能夠借助于由燃料泵的閥承載件接收的壓力傳感器來(lái)建立用于燃料供給系統(tǒng)的閉環(huán)壓力控制回路的閉環(huán)壓力控制,而且除此之外,通過(guò)檢查各自的燃料泵的輸送脈沖,對(duì)于閉環(huán)壓力控制回路的燃料泵的功能檢查是可能的。要是檢測(cè)到燃料泵的故障操作,能夠及時(shí)地啟動(dòng)各自的燃料泵的維護(hù)或修理。
優(yōu)選地,由各自的燃料泵的閥承載件接收的壓力傳感器被分配給高壓側(cè)輸送閥,以便檢測(cè)各自的燃料泵在高壓側(cè)上的輸送脈沖。在燃料泵上的壓力傳感器的該布置是尤其優(yōu)選的,因?yàn)樵谝环矫?,各自的燃料泵的安全功能檢查由此是可能的。
根據(jù)有利的另外的擴(kuò)展,每個(gè)壓力傳感器被接收在至少兩個(gè)并聯(lián)連接的燃料泵的閥承載件上,借助于所述壓力傳感器,能夠檢測(cè)在各自的燃料泵上的在高壓側(cè)上的絕對(duì)壓力和輸送脈沖。檢測(cè)到的絕對(duì)壓力用于閉環(huán)壓力控制。檢測(cè)到的輸送脈沖用于功能檢查。
尤其當(dāng)燃料供給系統(tǒng)包含多于兩個(gè)并聯(lián)連接的燃料泵時(shí),每個(gè)壓力傳感器被接收在至少兩個(gè)并聯(lián)連接的燃料泵的閥承載件上,借助于所述壓力傳感器,能夠檢測(cè)在各自的燃料泵上的在高壓側(cè)上的絕對(duì)壓力和輸送脈沖,其中,壓力傳感器被接收在至少一個(gè)另外的燃料泵的閥承載件上,借助于所述壓力傳感器,能夠檢測(cè)各自的燃料泵的輸送脈沖,但是不能檢測(cè)在各自的燃料泵上的在高壓側(cè)上的絕對(duì)壓力。
如果多于兩個(gè)燃料泵并聯(lián)連接,利用僅僅兩個(gè)壓力傳感器來(lái)工作是可能的,相對(duì)于檢測(cè)絕對(duì)壓力,所述僅僅兩個(gè)壓力傳感器是冗余的,所述僅僅兩個(gè)壓力傳感器檢測(cè)在高壓側(cè)上的絕對(duì)壓力以及輸送脈沖兩者。在所述或每個(gè)其它的燃料泵上,可采用壓力傳感器,利用所述壓力傳感器能夠檢測(cè)各自的燃料泵上的輸送脈沖,但是其不用于檢測(cè)高壓側(cè)上的絕對(duì)壓力水平。
根據(jù)本發(fā)明的燃料泵在權(quán)利要求5中限定。用于操作內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法在權(quán)利要求8中限定,并且用于執(zhí)行所述方法的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元在權(quán)利要求10中限定。
本發(fā)明優(yōu)選的另外的擴(kuò)展由從屬權(quán)利要求和以下的描述獲得。借助于附圖但不限于此地更加詳細(xì)地解釋本發(fā)明的示例性實(shí)施例。其示出:
圖1是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的共軌燃料供給系統(tǒng)整個(gè)的示意圖。
圖1示出了船用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的共軌燃料供給系統(tǒng)的基礎(chǔ)構(gòu)造。因此,圖1的共軌燃料供給系統(tǒng)包含用于每個(gè)氣缸的至少一個(gè)噴射器1。燃料可通過(guò)噴射器1被噴射到每個(gè)氣缸中。共軌燃料供給系統(tǒng)此外包含管路裝置3,該管路裝置3包含至少一個(gè)低壓泵5、多個(gè)高壓泵2和高壓泵送存儲(chǔ)單元8,以便將燃料從共軌燃料供給系統(tǒng)的低壓區(qū)域4輸送到共軌燃料供給系統(tǒng)的高壓區(qū)域6中,其中,在泵送裝置3與噴射器1之間的高壓區(qū)域6中設(shè)置永遠(yuǎn)處在高壓下的壓力存儲(chǔ)系統(tǒng)7。
永遠(yuǎn)處在高壓下(也被稱為共軌)的壓力存儲(chǔ)系統(tǒng)7包含多個(gè)存儲(chǔ)單元9。存儲(chǔ)單元9經(jīng)由永遠(yuǎn)處在高壓下的高壓管線10連接到泵送裝置3,并且存儲(chǔ)單元9彼此之間經(jīng)由所述高壓管線10連接。此外,壓力存儲(chǔ)系統(tǒng)7,即存儲(chǔ)單元9經(jīng)由高壓管線11連接到噴射器1,其根據(jù)噴射周期間或地處在高壓下。高壓管線11根據(jù)噴射周期間或地處在高壓下,并且將噴射器1連接到存儲(chǔ)單元9,給高壓管線11分配切換閥12,其根據(jù)噴射周期將燃料供給到噴射器1。給壓力存儲(chǔ)系統(tǒng)7的存儲(chǔ)單元9中的一個(gè)分配限壓閥13和沖洗閥14。高壓區(qū)域6形成燃料供給系統(tǒng)的閉環(huán)壓力控制回路。在該閉環(huán)壓力控制回路中的高壓泵2并聯(lián)連接。
每個(gè)高壓泵2包含在泵缸15中被導(dǎo)向的泵活塞16,其中,每個(gè)泵活塞16經(jīng)由驅(qū)動(dòng)凸輪22的控制在泵缸15中上下移動(dòng),以便將燃料從共軌燃料供給系統(tǒng)的低壓區(qū)域中輸送出來(lái)進(jìn)入共軌燃料供給系統(tǒng)的高壓區(qū)域中。為此,每個(gè)高壓燃料泵2此外包含被接收在各自的高壓燃料泵2的閥承載件19中的吸入閥17和輸送閥18。吸入閥17連接在低壓區(qū)域與各自的高壓燃料泵2之間,而輸送閥18連接在高壓區(qū)域與各自的高壓燃料泵2之間。如從圖1顯見(jiàn)的,節(jié)流閥20此外與每個(gè)高壓燃料泵2相互作用,經(jīng)由所述節(jié)流閥20,各自的高壓燃料泵2的輸送速率能夠被調(diào)節(jié)。各自的節(jié)流閥20可像各自的吸入閥17和各自的輸送閥18一樣由各自的高壓燃料泵2的閥承載件19接收。
依據(jù)本發(fā)明,每個(gè)壓力傳感器21被接收在每個(gè)高壓燃料泵2的閥承載件19上,借助于所述壓力傳感器,能夠檢測(cè)各自的燃料泵2的輸送脈沖。在這種情況下,由各自的燃料泵2的閥承載件19接收的壓力傳感器21被分配到高壓側(cè)上的輸送閥18,以便以這樣的方式檢測(cè)各自的燃料泵2在高壓側(cè)上的輸送脈沖。
在圖1所示的示例性實(shí)施例中,燃料供給系統(tǒng)包含兩個(gè)并聯(lián)連接的高壓燃料泵2,其中,給這些高壓燃料泵2中的每個(gè)分配壓力傳感器21,即以這樣的方式使得各自的壓力傳感器21作用在閥承載件19上,即在高壓側(cè)上的各自的輸送閥18的區(qū)域中。這里,壓力傳感器21以這樣的方式構(gòu)造,使得利用這些壓力傳感器不僅能夠檢測(cè)各自的高壓燃料泵2的輸送脈沖,而且能夠檢測(cè)對(duì)應(yīng)于高壓區(qū)域6的壓力的在各自的高壓燃料泵上的在高壓側(cè)上的絕對(duì)壓力。
由此,不僅能夠經(jīng)由檢測(cè)到的輸送脈沖在每個(gè)高壓燃料泵2上執(zhí)行對(duì)于各自的高壓燃料泵2的獨(dú)立、安全且可靠的功能檢查,而且除此之外,由壓力傳感器21檢測(cè)到的關(guān)于高壓側(cè)上的絕對(duì)壓力的信號(hào)可被用于高壓區(qū)域6的閉環(huán)壓力控制。
這里,在圖1的示例性實(shí)施例中,相對(duì)于檢測(cè)高壓側(cè)上的絕對(duì)壓力,分配給兩個(gè)高壓燃料泵2的壓力傳感器21是冗余的,使得尤其當(dāng)壓力傳感器21中的一個(gè)要是失效的時(shí)候,仍可確保對(duì)于共軌燃料供給系統(tǒng)的高壓區(qū)域6的閉環(huán)壓力控制。
尤其當(dāng)燃料供給系統(tǒng)包含多于兩個(gè)并聯(lián)連接的高壓燃料泵2時(shí),給并聯(lián)連接的高壓燃料泵2中的至少兩個(gè)(尤其僅僅兩個(gè))各自分配這樣的壓力傳感器21,借助于其,一方面在各自的高壓燃料泵2上能夠檢測(cè)各自的高壓燃料泵2的輸送脈沖,且另一方面,能夠檢測(cè)高壓側(cè)上的絕對(duì)壓力。
于是,給所述或每個(gè)另外的高壓燃料泵2分配壓力傳感器,借助于所述壓力傳感器,能夠檢測(cè)各自的高壓燃料泵的輸送脈沖,以便能夠執(zhí)行對(duì)各自的高壓燃料泵的功能檢查,然而,借助于其,不能檢測(cè)高壓側(cè)上的絕對(duì)壓力。出于成本原因,這是有利的。
本發(fā)明此外涉及燃料泵,尤其是用于以重燃料油操作的船用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的共軌燃料供給系統(tǒng)的高壓燃料泵2。如上所解釋的,這樣的高壓燃料泵2包含:在泵缸15中可移動(dòng)地被導(dǎo)向的泵活塞16、和支承低壓側(cè)上的吸入閥17和高壓側(cè)上的輸送閥18的閥承載件19。壓力傳感器21被接收在高壓燃料泵2的閥承載件19上,借助于所述壓力傳感器,能夠檢測(cè)各自的高壓燃料泵的至少輸送脈沖。優(yōu)選地,壓力傳感器21以這樣的方式構(gòu)造,使得利用所述壓力傳感器還能夠另外檢測(cè)在燃料泵上在高壓側(cè)上的絕對(duì)壓力。在這種情況下,燃料泵的壓力傳感器21優(yōu)選分配給燃料泵2在高壓側(cè)上的輸送閥18,以便檢測(cè)高壓側(cè)上的絕對(duì)壓力和輸送脈沖。
此外,本發(fā)明涉及用于利用燃料供給系統(tǒng)操作內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法,其中能夠根據(jù)輸送脈沖執(zhí)行對(duì)于燃料泵2的功能檢查,所述輸送脈沖利用燃料泵2上的壓力傳感器21檢測(cè)。為此,將經(jīng)由壓力傳感器21在各自的燃料泵2上檢測(cè)的實(shí)際輸送脈沖與設(shè)定點(diǎn)輸送脈沖比較,其中尤其當(dāng)實(shí)際輸送脈沖與設(shè)定點(diǎn)輸送脈沖之間的偏差大于限制值時(shí),推斷燃料泵2故障。由壓力傳感器21檢測(cè)的絕對(duì)壓力用作閉環(huán)壓力控制的設(shè)定點(diǎn)值。
除此之外,本發(fā)明涉及用于執(zhí)行所述方法的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元包含用于執(zhí)行所述方法的器件,這些器件是硬件器件和軟件器件。
硬件器件是數(shù)據(jù)接口、處理器和存儲(chǔ)單元。數(shù)據(jù)接口用于與執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法涉及的組件,尤其與壓力傳感器21交換數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù),且處理器用于處理數(shù)據(jù)。類似地,軟件器件用于處理和評(píng)估由壓力傳感器21檢測(cè)的信號(hào)。
因此,利用本發(fā)明,提出了燃料供給系統(tǒng),尤其是共軌燃料供給系統(tǒng),其中給并聯(lián)連接的燃料泵,尤其是給并聯(lián)連接的高壓燃料泵2直接分配了壓力傳感器21,即以這樣的方式使得壓力傳感器21被接收在各自的燃料泵2的閥承載件19上。
壓力傳感器21布置在至少兩個(gè)并聯(lián)連接的燃料泵2上,借助于所述壓力傳感器,通過(guò)測(cè)量值一方面能夠檢測(cè)輸送脈沖,且另一方面能夠檢測(cè)絕對(duì)壓力。通過(guò)評(píng)估檢測(cè)到的輸送脈沖,能夠建立對(duì)于各自的燃料泵2的功能檢查。通過(guò)評(píng)估絕對(duì)壓力,能夠確保對(duì)于燃料供給系統(tǒng),尤其對(duì)于燃料供給系統(tǒng)的壓力存儲(chǔ)系統(tǒng)的閉環(huán)壓力控制。
本發(fā)明一方面允許燃料供給系統(tǒng)和對(duì)燃料供給系統(tǒng)的閉環(huán)壓力控制有最少的開(kāi)支,且另一方面允許對(duì)于燃料供給系統(tǒng)的并聯(lián)連接的燃料泵的簡(jiǎn)單且可靠的功能檢查??墒∪ジ鶕?jù)現(xiàn)有技術(shù)分配給沖洗閥的壓力傳感器。通過(guò)燃料泵的功能檢查,能夠檢測(cè)例如在燃料泵上的活塞滯塞(pistonseizure)是否存在或即將發(fā)生。于是,可啟動(dòng)對(duì)燃料泵的維護(hù)。
附圖標(biāo)記列表
1噴射器
2高壓泵
3泵送裝置
4低壓區(qū)域
5低壓泵
6高壓區(qū)域
7壓力存儲(chǔ)系統(tǒng)
8高壓泵送存儲(chǔ)單元
9存儲(chǔ)單元
10高壓管線
11高壓管線
12切換閥
13限壓閥
14沖洗閥
15泵缸
16泵活塞
17吸入閥
18輸送閥
19閥承載件
20節(jié)流閥
21壓力傳感器