本申请涉及用于车辆的燃油喷射系统以及包括此燃油喷射系统的车辆。
背景技术：
目前，车辆的燃油(例如柴油)喷射系统总体上包括低压部分和高压部分。燃油首先被抽吸到低压部分中、预加压到一特定压力，之后被供应到高压部分，在高压部分中，被预加压的燃油被进一步加压至预定较高压力，接着被供应到燃油喷射系统的共轨部分中，最后经由喷射器喷射到车辆的发动机中。
然而，已经发现在更换系统中的部件(例如过滤器或管道)时、或者车辆长时间静止(停机一晚)之后，发动机的启动可能会延迟或故障，在工程机械或者农用机械应用中这种问题尤为严重。引起此问题的原因可能是：低压部分中存在空气，例如在前述情况下空气可能会通过密封不良的连接器和回流管线进入低压部分并且积聚在进气管线和进气管线上的过滤器中；或者车辆油箱中的油位低于进油管线的吸油点；或者发动机在高海拔工况下工作时，燃油粘度较大，或者由于其他原因而无法达到所要求的低压泵的进油压力；或者用户未按正确说明对相关管路放气。
所以，发动机启动前需要进行排放系统中的空气的操作。常见的放气方式是手动按压设置于低压泵上游的手压泵。手压泵是机械泵，操作起来比较费力且不方便。
在低压泵的上游设置电动输油泵，能够减少在系统的低压部分中积聚的空气，并可以辅助在寒冷工况或高海拔工况下的启动。然而，电动输油泵的出口压力可能会超过发动机启动时低压泵的进油口压力的允许范围，一方面，这可能会影响或缩短低压泵以及相关部件的使用寿命，另一方面，可能会导致过多的燃油进入高压泵，从而在发动机启动后导致轨道压力失控。此外，增加电动输油泵会导致较大的成本增加。
希望能够解决上述技术问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是快速排放燃油喷射系统中、特别是低压部分中的空气进而提升发动机的启动能力。
为此，本实用新型提供了一种用于车辆的燃油喷射系统，包括低压泵，高压泵，与低压泵的燃油进口流体连通的进油管线，和使低压泵的燃油出口与高压泵的燃油进口流体连通的中间管线。所述燃油喷射系统还包括启动辅助模块，所述启动辅助模块包括控制阀、蓄能器和安全阀，所述控制阀包括第一燃油端口和第二燃油端口，并且具有在不通电的情况下使第一燃油端口和第二燃油端口不流体连通的断开位置和在通电情况下使第一燃油端口和第二燃油端口流体连通的接通位置，其中，所述第一燃油端口在所述低压泵的下游位置与所述中间管线流体连通，所述第二燃油端口与所述蓄能器流体连通并且经由所述安全阀在所述低压泵的上游位置与所述进油管线流体连通。
在一个实施例中，所述控制阀可以是电磁阀，例如先导性电磁流量阀。所述安全阀可以是单向阀或止回阀。所述蓄能器可以具有预设最高压力。
在一个实施例中，所述燃油喷射系统还可以包括下述中任意一个或多个：设置于所述进油管线上的手压泵和过滤器；设置所述中间管线上的放气螺丝；在低压泵和高压泵之间、设置于中间管线上的计量单元；零输送阀，所述零输送阀具有在位于计量单元和高压泵之间的一位置与所述中间管线流体连通的第一燃油端口以及在所述低压泵上游的一位置连接到所述进油管线的第二燃油端口。
本实用新型还提供了一种包括上述燃油喷射系统的车辆。
根据本申请的燃油喷射系统，通过设置启动辅助模块，一方面实现了快速排出系统低压部分中的空气的目的，另一方面在随后的发动机启动过程中能够提升启动性能，特别是在更换系统部件后或者发动机长时间停机的情况下。与设置电动输油泵相比，所需的成本得以降低。在启动辅助模块中设有安全阀，提高了泵或整个系统的寿命和可靠性。
附图说明
图1是根据本实用新型的燃油喷射系统的简化框图；
图2是图1中矩形区域的局部放大图。
具体实施方式
本申请的燃油喷射系统通过设置启动辅助模块解决了上述技术问题，下面参考附图进行详细描述。
本申请的燃油喷射系统可以是用于车辆的高压共轨系统，特别是，本申请的燃油喷射系统可以应用于工程机械或农用机械中。
如图1所示，燃油喷射系统主要包括包含低压泵12的低压部分，包括高压泵22的高压部分，储存来自高压部分的高压燃油的共轨部分40，以及喷射所储存的高压燃油的喷射部分。可选地，本申请的燃油喷射系统还可以包括燃油储蓄器10。燃油喷射系统可以包括使来自燃油储蓄器10的燃油流经而进入低压泵12的进油管线l1和使低压泵12和高压泵22流体连通的中间管线l2。
总体上，燃油被从燃油储蓄器10抽出、经由进油管线l1、经由设置于进油管线l1上的过滤器14、进入低压泵12，并且在低压泵12进行预加压。预加压的燃油被排出低压泵12、经由中间管线l2、经由设置于中间管线l2上的计量单元16、进入高压泵22，在高压泵22内，燃油被进一步加压到预定高压。具有预定高压的燃油被供应到共轨部分40，最后经由喷射器(图中未示出)喷射到车辆的发动机(图中未示出)内。本申请中的术语“上游”和“下游”是相对于在此过程中燃油的流动方向d定义的。
图1中还示出了在低压泵12停止工作时防止来自计量单元16的少许燃油进入高压泵22的零输送阀15，以及在低压泵12的出口压力过高时防止超出允许量的燃油被经由计量单元16供应到高压泵22的溢流阀17。在图示中，溢流阀17的第一燃油端口和零输送阀15的第一燃油端口分别在计量单元16的上游位置和下游位置连接到中间管线l2，溢流阀17的第二燃油端口和零输送阀15的第二燃油端口两者都在低压部分12的上游位置连接到进油管线l1。
从图1中还可以看到，中间管线l2上还设置有放气螺丝13，特别用于排出低压泵12和其下游处中间管线l2中的空气。溢流阀17的第一燃油端口被连接到中间管线l2上、放气螺丝13的下游位置。图1还示出了可以用来手动排出系统的低压部分中、特别是进油管线l1和过滤器14种的空气的手压泵11。
图1还示出了本申请的燃油喷射系统的启动辅助模块30，图2示出了启动辅助模块30的放大图。
启动辅助模块30主要包括具有断开位置(图1和2的右侧位置)和接通位置(图1和2的左侧位置)的控制阀32，具有预设最高压力的蓄能器34，以及起保护作用的单向阀36。在附图示出的示例性实施例中，控制阀32可以为电磁阀，例如先导性电磁流量阀；蓄能器34的预设最高压力可以是2-6巴，优选4巴。然而，本领域内的技术人员应理解，控制阀32可以配置为能够实现相同功能的任何类型的阀，蓄能器34的预设最高压力可以根据实际需要而改变，单向阀36可以用任何其他类型的安全阀来代替。
在本具体实施例中，控制阀32具有在低压泵12燃油出口的下游位置处与中间管线l2流体连通的第一燃油端口32a；以及与蓄能器34流体连通并且经由单向阀36与进油管线l1在低压泵32的燃油进口的上游位置流体连通的第二燃油端口32b。在控制阀32不通电的情况下，在设置于控制阀32内的弹簧提供的弹簧力的作用下，控制阀32被保持于使其第一燃油端口32a和第二燃油端口32b不流体连通的断开位置；在控制阀32被通电的情况下，电磁力抵消所述弹簧力而将控制阀32切换到使其第一燃油端口32a和第二燃油端口32b流体连通的接通位置。
下面描述利用启动辅助模块30能够改善车辆发动机启动的原理。
初始，发动机启动前，控制阀32不通电。如上述，控制阀32在其弹簧力的作用下处于默认的断开位置，蓄能器34中的燃油与低压泵12和高压泵22之间的中间管线l2中的燃油不连通。
通电控制阀32，所产生的电磁力抵消控制阀32的弹簧力而将控制阀32切换到接通位置。此时，发动机还未启动，低压泵12不工作。控制阀32的第一燃油端口32a的压力低于由蓄能器34提供的、控制阀32的第二燃油端口32b处的压力，蓄能器34的燃油经由第二燃油端口32b、经由控制阀32和第一燃油端口32a流向位于低压泵12下游的中间管线l2。燃油朝向计量单元16的方向流动，使得中间管线l2中的空气经由放气螺丝13排出。在排出空气的同时，流动的燃油在中间管线l2中建立起压力，为后续发动机的启动提供辅助作用。
接着，启动车辆的发动机。随着低压泵12开始工作，低压泵12的燃油出口处压力增加，随之控制阀32的第一燃油端口32a处的压力增加。在第一燃油端口32a处的压力增加到超过与蓄能器34流体连通的第二燃油端口32b的压力时，控制阀中的燃油流动方向改变。来自低压泵12的燃油出口的燃油开始经由控制阀32流至蓄能器34，实现对蓄能器34的填充。同时，这能够防止低压泵12的然后出口处压力过高，进而防止过多的燃油经由计量单元16进入高压泵22。
在此期间，随着燃油被填充至蓄能器34，蓄能器34的压力增加。在蓄能器34的压力增加到其预定最高压力时，安全阀36即打开，来自控制阀32的第二燃油端口32b的燃油不再填充蓄能器34，而是经由安全阀36流向低压泵12的上游，再进入低压泵12，直到控制阀32断电为止。这起到了保护蓄能器34的作用。
通常控制阀34具有预设通电时长，即，控制阀32处于接通位置持续所述预设通电时长后自动断电，控制阀32回到断开位置。
在本申请的一个实施例中，低压泵12的燃油出口处的压力在发动机启动前可以为约1巴，在发动机启动后大于4巴。蓄能器34内的压力在发动机启动前可以大于3巴，预设最高压力可以是约4巴。
根据上述，在发动机启动前，首先通电控制阀32，蓄能器34的燃油首先在低压泵12和高压泵22之间的中间管线l2中建立压力，一方面能够快速排出系统低压部分中的空气，另一方面在随后的发动机启动过程中提升启动性能，特别是在更换系统部件后或者发动机长时间停机的情况下。另外，在寒冷工况下以及在高海拔工况下也能够提升发动机启动能力。提供启动辅助模块与设置电动输油泵相比，所需成本得以降低。
此外，在启动辅助模块30中设有安全阀36，避免了低压泵12燃油出口处的过高压力影响或降低系统中的相关零部件的寿命，提高了泵或整个系统的寿命和可靠性。
附图中示出的以及上面描述的实施例被提供以用于示例和说明目的，不意于限制本申请的保护范围。本领域内技术人员在阅读了本申请后、在不偏离由下述权利要求所限定的保护范围的基础上可以对结构细节、形式等进行修改或等效替换，这些都包含在公开的范围之内。
技术特征：
1.一种用于车辆的燃油喷射系统，包括低压泵(12)，高压泵(22)，与低压泵(12)的燃油进口流体连通的进油管线(l1)，和使低压泵(12)的燃油出口与高压泵(22)的燃油进口流体连通的中间管线(l2)，
其特征在于，所述燃油喷射系统还包括启动辅助模块(30)，所述启动辅助模块包括控制阀(32)、蓄能器(34)和安全阀(36)，所述控制阀(32)包括第一燃油端口(32a)和第二燃油端口(32b)，并且具有在不通电的情况下使第一燃油端口(32a)和第二燃油端口(32b)不流体连通的断开位置和在通电情况下使第一燃油端口(32a)和第二燃油端口(32b)流体连通的接通位置，其中，所述第一燃油端口(32a)在所述低压泵(12)的下游位置与所述中间管线(l2)流体连通，所述第二燃油端口(32b)与所述蓄能器(34)流体连通并且经由所述安全阀(36)在所述低压泵(12)的上游位置与所述进油管线(l1)流体连通。
2.根据权利要求1所述的燃油喷射系统，其特征在于，所述控制阀(32)是电磁阀。
3.根据权利要求2所述的燃油喷射系统，其特征在于，所述控制阀(32)是先导性电磁流量阀。
4.根据权利要求1所述的燃油喷射系统，其特征在于，所述安全阀(36)是单向阀或止回阀。
5.根据权利要求1所述的燃油喷射系统，其特征在于，所述蓄能器(34)具有预设最高压力。
6.根据权利要求1所述的燃油喷射系统，其特征在于，所述燃油喷射系统还包括设置于所述进油管线(l1)上的手压泵(11)和过滤器(14)。
7.根据权利要求1所述的燃油喷射系统，其特征在于，所述燃油喷射系统还包括设置所述中间管线(l2)上的放气螺丝(13)。
8.根据权利要求1所述的燃油喷射系统，其特征在于，所述燃油喷射系统还包括在低压泵(12)和高压泵(22)之间、设置于中间管线(l2)上的计量单元(16)。
9.根据权利要求8所述的燃油喷射系统，其特征在于，所述燃油喷射系统还包括零输送阀(15)，所述零输送阀(15)在位于计量单元(16)和高压泵(22)之间的一位置与所述中间管线(l2)流体连通并且在所述低压泵(12)上游的一位置连接到所述进油管线(l1)。
10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的燃油喷射系统。
技术总结
本申请提供一种用于车辆的燃油喷射系统，包括低压泵，高压泵，与低压泵的燃油进口流体连通的进油管线，和使低压泵的燃油出口与高压泵的燃油进口流体连通的中间管线，其中，所述燃油喷射系统还包括启动辅助模块，所述启动辅助模块包括控制阀、蓄能器和安全阀，所述控制阀包括第一燃油端口和第二燃油端口，并且具有断开位置和在接通位置，其中，所述第一燃油端口在所述低压泵的燃油出口的下游位置与所述中间管线流体连通，所述第二燃油端口与所述蓄能器流体连通并且经由所述安全阀在所述低压泵的燃油进口的上游位置与所述进油管线流体连通，所述蓄能器具有预设最高压力。本申请还涉及包括上述燃油喷射系统的车辆。
技术研发人员：刘京广;田威
受保护的技术使用者：罗伯特·博世有限公司
技术研发日：.06.17
技术公布日：.02.28
