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CN106150798A - 低压燃料供给系统 - Google Patents

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CN106150798A
CN106150798A CN201610316843.1A CN201610316843A CN106150798A CN 106150798 A CN106150798 A CN 106150798A CN 201610316843 A CN201610316843 A CN 201610316843A CN 106150798 A CN106150798 A CN 106150798A
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Abstract

公开了一种用于内燃发动机的燃料供给系统。所述燃料供给系统包括多个燃料喷射泵，每个燃料喷射泵都构造成将燃料加压并将加压燃料提供给相关的燃料喷射器。所述燃料供给系统还包括与所述多个燃料喷射泵流体连接并且构造成将燃料从燃料供给罐提供给所述多个燃料喷射泵的低压燃料供给管路)。所述燃料供给系统还包括与所述多个燃料喷射泵流体连接并且构造成使残留燃料从所述多个燃料喷射泵返回所述燃料供给罐的低压燃料返回管路。所述燃料供给系统还包括设置在所述低压燃料供给管路中并且构造成停止燃料从所述燃料供给罐向所述多个燃料喷射泵的流动的第一燃料切断阀。

Description

低压燃料供给系统
技术领域
本发明大体上涉及用于内燃发动机的燃料供给系统，具体涉及低压燃料供给系统。
背景技术
在具有泵-管路-喷嘴构型的内燃发动机中，各发动机气缸典型地与紧邻气缸设置的单独的燃料喷射泵相关。每个燃料喷射泵都构造成将由低压燃料供给管路提供的燃料加压并将加压燃料输送到相关的燃料喷射器。燃料喷射器然后将加压燃料喷射到气缸中，在气缸中燃料和空气的混合物燃烧以提供动力。
在一些情况下，例如在紧急情况下，内燃发动机必须停止运转。因而，必须确保可靠和迅速地停止内燃发动机的运转。构造成停止柴油发动机的运转的燃料供给装置在JPS5793649(A)中被公开。该燃料供给装置包括安装在喷射泵与辅助过滤器之间的燃料供给停止阀。通过该布置结构，燃料停止阀与喷射泵之间的间隔缩小，燃料管道缩短，且因此发动机停止可加快。
本发明至少部分针对于改善或克服现有技术系统的一个或多个方面。
发明内容
根据本发明的一方面，公开了一种用于内燃发动机的燃料供给系统。所述燃料供给系统包括多个燃料喷射泵，每个燃料喷射泵都构造成将燃料加压并将加压燃料提供给相关的燃料喷射器。所述燃料供给系统还包括与所述多个燃料喷射泵流体连接并且构造成将燃料从燃料供给罐提供给所述多个燃料喷射泵的低压燃料供给管路。所述燃料供给系统还包括与所述多个燃料喷射泵流体连接并且构造成使残留燃料从所述多个燃料喷射泵返回所述燃料供给罐的低压燃料返回管路。所述燃料供给系统还包括设置在所述低压燃料供给管路中并且构造成停止燃料从所述燃料供给罐向所述多个燃料喷射泵的流动的第一燃料切断阀。
根据本发明的另一方面，公开了一种运行用于内燃发动机的燃料供给系统的方法。所述燃料供给系统包括多个燃料喷射泵、与所述多个燃料喷射泵连接并且构造成将燃料从燃料供给罐提供给所述多个燃料喷射泵的低压燃料供给管路、与所述多个燃料喷射泵流体连接并且构造成使残留燃料从所述多个燃料喷射泵返回所述燃料供给罐的低压燃料返回管路、和设置在所述低压燃料供给管路中的第一燃料切断阀。所述方法包括以下步骤：接收指示所述内燃发动机的紧急情况的紧急停止输入；以及关闭所述第一燃料切断阀以停止燃料从所述低压燃料供给管路向所述多个燃料喷射泵的流动。
本发明的其它特征和方面将从下文的描述和附图而显而易见。
附图说明
结合在本文中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的示例性实施例，并连同说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1显示具有第一燃料切断阀和吹扫气体供给管路的示例性燃料供给系统的示意图；
图2显示具有第二燃料切断阀和废燃料罐的另一示例性燃料供给系统的示意图；
图3显示具有第二燃料切断阀、废燃料罐和吹扫气体供给管路的另一示例性燃料供给系统的示意图；以及
图4显示运行燃料供给系统的示例性控制程序的示意性的流程图。
具体实施方式
以下是对本发明的示例性实施例的详细描述。文中所述和附图所示的示例性实施例旨在教导本发明的原理，从而使本领域的普通技术人员能够在许多不同的环境中并针对许多不同应用实施并使用本发明。因此，示例性实施例并非旨在成为且不应该被认为是对专利保护范围的限制性说明。确切而言，专利保护范围应该通过所附权利要求来限定。
本发明部分基于以下认识：例如在紧急情况下停止内燃发动机的运转的另一可行性在于防止燃料喷射泵将燃料加压。可通过将燃料喷射泵与紧急停止空气管路连接来防止将燃料加压。在内燃发动机的正常运转期间，紧急停止空气管路被减压，从而确保燃料喷射泵的正常运转。在内燃发动机出现紧急情况的情况下，将紧急停止空气管路加压以防止燃料喷射泵将燃料加压。结果，燃料不会再喷射到燃烧室内并且内燃发动机停止运转。
本发明还部分基于以下认识：在将紧急停止空气管路加压之前并不知道紧急停止空气管路是否工作。例如，紧急停止空气管路可能不是气密的。在这些情况下，紧急停止空气管路的加压不会引起燃料喷射泵停止将燃料加压。随着燃料喷射泵继续将燃料加压，尽管设置了紧急停止空气管路，内燃发动机也仍可能运转。
本发明因而部分基于以下认识：除紧急停止空气管路外或代替紧急停止空气管路，燃料供给系统包括第一燃料切断阀。第一燃料切断阀设置在与燃料供给罐和燃料喷射泵流体连接的低压燃料供给管路中。第一燃料切断阀构造成停止燃料从燃料供给罐向燃料喷射泵的流动。结果，内燃发动机可以仅消耗第一燃料切断阀下游的低压燃料供给管路中包含的残留燃料。一旦内燃发动机消耗残留燃料，内燃发动机就停止运转。
本发明还部分基于以下认识：在低压燃料返回管路中设置有第二燃料切断阀。低压燃料返回管路与燃料喷射泵和燃料供给罐流体连接并且使燃料喷射泵未使用的过剩燃料返回燃料供给罐。第二燃料切断阀构造成停止低压燃料返回管路中的燃料从燃料供给罐回流到燃料喷射泵。第二燃料切断阀防止低压燃料返回管路中的残留燃料被回吸到燃料喷射泵中。通过使用第二燃料切断阀，内燃发动机停止运转之前的时间缩短。
本发明还部分基于以下认识：吹扫气体供给管路与低压燃料供给管路和/或低压燃料返回管路流体连接。吹扫气体供给管路提供吹扫气流并且构造成吹扫低压燃料供给管路和低压燃料返回管路。通过启用吹扫气体的流动，低压燃料供给管路和低压燃料返回管路中的残留燃料从低压燃料供给管路和低压燃料返回管路被压出。换言之，残留燃料从低压燃料供给管路和低压燃料返回管路排出。残留燃料连同吹扫气流一起可然后返回到燃料供给罐中或可被引导到废燃料罐中。作为吹扫的结果，内燃发动机停止运转之前的时间缩短并且内燃发动机消耗更少燃料。
现在参照附图，图1显示用于内燃发动机110的示例性燃料供给系统100的示意图。
内燃发动机110可以是技术人员公知的任意内燃发动机。例如，内燃发动机110可以是柴油内燃发动机或双燃料内燃发动机。此外，内燃发动机110可以是火花点火或自行点火的内燃发动机。
内燃发动机110包括发动机缸体120。发动机缸体120包括多个气缸130。示范性地，在图1中示出了四个气缸130。然而，本领域技术人员将了解，发动机缸体120可包括任意数量的气缸130，例如6、7、8、9、10、12、16、20或更多个。发动机缸体120也可包括少于6个的气缸130。气缸130采用任意构型例如“V”型、直列或径向构型设置在发动机缸体120中。
燃料供给系统100包括燃料供给罐140、低压燃料供给管路150、低压燃料返回管路160和与多个燃料喷射器180流体连接的多个燃料喷射泵170。
燃料供给罐140构造成向气缸130提供燃料。燃料供给罐140可容纳为气缸130提供动力所需的任意类型的燃料。例如，燃料供给罐140可容纳诸如柴油的液体燃料。在一些实施例中，燃料供给罐140可包括用于向气缸130供给辅助燃料——比方说，例如重燃料油(HFO)——的辅助燃料供给管(未示出)。
低压燃料供给管路150构造成将燃料从燃料供给罐140提供给多个燃料喷射泵170。为此，低压燃料供给管路150与燃料供给罐140流体连接并与多个燃料喷射泵170流体连接。例如，低压燃料供给管路150可经由低压燃料供给管路部155与多个燃料喷射泵170流体连接。
燃料喷射泵170被紧邻气缸130布置。例如，燃料喷射泵170被紧邻内燃发动机110的气缸盖(未示出)设置。因而，每个燃料喷射泵170都与对应的气缸130相关。或者，换言之，每个气缸130都由单独的燃料喷射泵170服务。每个燃料喷射泵170都构造成将由低压燃料供给管路150供给的燃料加压。每个燃料喷射泵170都构造成将加压燃料提供给相应的燃料喷射器180。为此，每个燃料喷射泵170都经由高压燃料供给管路175与相应的燃料喷射器180流体连接。高压燃料供给管路175构造成容许加压燃料仅沿从燃料喷射泵170到燃料喷射器180的方向流动而反之不能，如箭头所示。在一些实施例中，燃料喷射泵170、高压燃料供给管路175和燃料喷射器180可形成为一个单元。
燃料喷射泵170如虚线所示与控制单元300控制通信并由控制单元300液压或机械地控制。在燃料喷射泵170被液压地控制的情况下，每个燃料喷射泵170都与用于供油的高压油泵(未示出)流体连接以用于控制燃料喷射泵170。在燃料喷射泵170被机械地控制的情况下，每个燃料喷射泵170都与内燃发动机110的凸轮轴(未示出)流体连接以机械地控制燃料喷射泵170。
各燃料喷射器180至少部分地突出到发动机缸体120的相应气缸130中。各燃料喷射器180构造成将一定量的燃料喷射到气缸130中，燃料然后在气缸130中与空气混合并燃烧以提供动力。发动机缸体120因而还可包括图1中未示出的构件，例如空气供给管路、入口阀和出口阀、用于控制入口阀和出口阀的控制管路等。燃料喷射器180可以是技术人员公知的任意类型的燃料喷射器180。在一些实施例中，燃料喷射器180可以与控制单元300控制通信。在这些实施例中，控制单元300还经由未示出的控制线与燃料喷射器180连接。
燃料继续循环通过燃料喷射泵170。燃料喷射泵170未消耗的燃料，例如过剩燃料，经由低压燃料返回管路160返回燃料供给罐140。为此，低压燃料返回管路160经由低压燃料返回管路部165与多个燃料喷射泵170流体连接，并与燃料供给罐140流体连接。
在一些实施例中，如图1中示范性地示出的，低压燃料供给管路150和低压燃料返回管路160经由低压燃料端部连接管路190彼此流体连接。低压燃料端部连接管路190可以呈包括第一腿部192和第二腿部194的U形。第一腿部192在沿燃料的流动方向观察时在多个燃料喷射泵170的在多个燃料喷射泵170下游的端部处与低压燃料供给管路150连接。第二腿部194在多个燃料喷射泵170的同一端部处与低压燃料返回管路160连接。因而，低压燃料连接端部管路190在多个燃料喷射泵170的端部处将低压燃料供给管路150和低压燃料返回管路160连接。通过经由低压燃料端部连接管路190将低压燃料供给管路150和低压燃料返回管路160连接，低压燃料供给管路150与低压燃料返回管路160短路，由此允许新鲜燃料连续冷却燃料喷射泵170。
为了使燃料循环通过低压燃料供给管路150和低压燃料返回管路160，燃料供给系统100包括燃料输送泵185。燃料输送泵185如虚线所示与控制单元300控制通信。燃料输送泵185可以是技术人员公知的任意类型的泵并适合当前应用。例如，燃料输送泵185可以是自吸泵或非自吸泵。
燃料供给系统100还可包括设置在低压燃料返回管路160中并且构造成使燃料从多个燃料喷射泵170返回燃料供给罐140的燃料压力调节装置(未示出)。此外，燃料供给系统100还可包括设置在低压燃料供给管路150中并且构造成从燃料去除污染物的一个或多个燃料颗粒过滤器(未示出)。
如在图1中可见的，燃料供给系统100还包括第一燃料切断阀200。第一燃料切断阀200设置在低压燃料供给管路150中在燃料供给罐140下游和多个燃料喷射泵180上游。第一燃料切断阀200构造成停止燃料从燃料供给罐140到多个燃料喷射泵170的流动。第一燃料切断阀200如虚线所示与控制单元300控制通信。控制单元300控制第一燃料切断阀200的位置。例如，在紧急情况下，控制单元300向第一燃料切断阀200发送任务以关闭第一燃料切断阀200，由此停止燃料从燃料供给罐140向多个燃料喷射泵170的流动。换言之，低压燃料供给管路150与多个燃料喷射泵170之间的流体连接被停用。
通过停止燃料从燃料供给罐140向多个燃料喷射泵170的流动，燃料不会再供给到燃料喷射泵170。因而，燃料喷射泵170仅可泵吸并加压第一燃料切断阀200下游的低压燃料供给管路150和低压燃料供给管路部155中包含的残量燃料。结果，在关闭第一燃料切断阀200时，例如，一旦残留燃料被消耗便停止运转，内燃发动机110停止运转。自关闭第一燃料切断阀200与内燃发动机110停止运转之间的典型时间例如为约10分钟。根据内燃发动机110的尺寸、类型和运转参数，内燃发动机110停止运转之前的时间可以大于或小于10分钟。第一燃料切断阀200可以是技术人员已知并且适合当前应用的任意类型的阀。例如，第一燃料切断阀200可以是气动阀或电磁阀。
如在图1中可见的，燃料供给系统100还包括吹扫气体供给管路210。吹扫气体供给管路210与吹扫气体供给罐(未示出)流体连接。吹扫气体供给管路210还在连接点220处与低压燃料供给管路150流体连接。连接点220设置在第一燃料切断阀200下游和多个燃料喷射泵170上游。吹扫气体供给管路210构造成供给吹扫气流以使得一旦第一燃料切断阀200关闭便使用吹扫气体吹扫低压燃料供给管路150和低压燃料返回管路160。吹扫气体可以是氮气、空气或任意其它合适的吹扫气体。
吹扫气体供给管路210还包括吹扫气体控制阀230。吹扫气体控制阀230如虚线所示与控制单元300控制通信。吹扫气体控制阀230构造成控制从吹扫气体供给管路210通过并随后从低压燃料供给管路150和低压燃料返回管路160通过的吹扫气流。在启用吹扫气体流经吹扫气体供给管路210后，低压燃料供给管路150、低压燃料供给管路部155、低压燃料返回管路160和低压燃料返回管路部165中包含的残留燃料连同吹扫气流一起被压出。残留燃料和吹扫气流然后回到燃料供给罐140中。
为了从燃料泄放吹扫气体，燃料供给罐140可包括泄放阀(未示出)。此外，为了从低压燃料供给管路150和低压燃料返回管路160泄放吹扫气体，可在内燃发动机110的运转之前运行燃料输送泵185。在燃料输送泵185不是自吸泵的实施例中，燃料供给系统100还可包括起动注油泵/燃油充油泵(未示出)。起动注油泵可在燃料输送泵185的运行之前运行以将残留的吹扫气体从低压燃料供给管路150和低压燃料返回管路160中泄放出来。
在一些实施例中，吹扫气体供给管路210可经由第一燃料切断阀200连接到低压供给管路150。在这些实施例中，第一燃料切断阀200可以是3/2阀。
通过启用吹扫气体流经吹扫气体供给管路210，低压燃料供给管路150、低压燃料供给管路部155、低压燃料返回管路160和低压燃料返回管路部165中包含的残留燃料从低压燃料供给管路150和低压燃料返回管路160更快地排出。结果，一旦第一燃料切断阀200关闭，内燃发动机110停止运转之前的时间便缩短。相比于停用吹扫气流时的时间，典型的时间缩短可以是例如约90％。
参照图2，示意性地示出了另一示例性燃料供给系统100。已经结合图1说明的元件如第一燃料切断阀200具有相同的附图标记。
如可见的，燃料供给系统100包括第二燃料切断阀240。第二燃料切断阀240设置在低压燃料返回管路160中在多个燃料喷射泵170下游和燃料供给罐140上游。第二燃料切断阀240构造成停止燃料从燃料供给罐140向多个燃料喷射泵170的流动。
第二燃料切断阀240如虚线所示与控制单元300控制通信。控制单元300控制第二燃料切断阀240的位置。例如，在紧急情况下，控制单元300向第一燃料切断阀200发送任务以关闭第一燃料切断阀200，由此停止低压燃料供给管路150中的燃料从燃料供给罐140向多个燃料喷射泵170的流动。此外，控制单元300向第二燃料切断阀240发送任务以关闭第二燃料切断阀240，由此停止低压燃料返回管路160中的燃料从燃料供给罐140向多个燃料喷射泵170的回流。换言之，一旦第二燃料切断阀240关闭，低压燃料返回管路160与多个燃料喷射泵170之间的流体连接便被切断。
通过停止低压燃料返回管路160中的燃料从燃料供给罐140向多个燃料喷射泵170的回流，低压燃料返回管路160中包含的燃料无法被多个燃料喷射泵170吸回。因而，燃料喷射器180仅能消耗第一燃料切断阀200下游的低压燃料供给管路150和低压燃料供给管路部155中包含的残量燃料以及第二燃料切断阀240上游的低压燃料返回管路160和低压燃料返回管路部165中包含的残量燃料。结果，在关闭第一燃料切断阀200和第二燃料切断阀240后，第一燃料切断阀200和第二燃料切断阀240关闭之后、内燃发动机110停止运转之前的时间缩短。与第二燃料切断阀240未关闭或未安装在燃料供给系统100中时的时间相比，典型的时间缩短可以是例如约20％。第二燃料切断阀240可以是技术人员已知并且适合当前应用的任意类型的阀。例如，第二燃料切断阀240可以是止回阀、气动阀或电磁阀。
如在图2中进一步可见的，燃料供给系统100包括废燃料罐250。废燃料罐250经由第一燃料切断阀200与低压燃料供给管路150流体连接。废燃料罐250还经由第二燃料切断阀240与低压燃料返回管路160流体连接。废燃料罐250构造成接收从低压燃料供给管路150和低压燃料返回管路160排出的燃料。
为了启用燃料从低压燃料供给管路150向废燃料罐250的流动，第一燃料切断阀200包括排出位置——其中低压燃料供给管路150与废燃料罐250之间的连接AC被启用且低压燃料供给管路150与燃料供给罐140之间的连接AB被停用。类似地，为了启用燃料从低压燃料返回管路160向废燃料罐250的流动，第二燃料切断阀240包括排出位置——其中低压燃料返回管路160与废燃料罐250之间的连接DF被启用且低压燃料返回管路160与燃料供给罐140之间的连接DE被停用。
第一燃料切断阀200可以是具有打开位置和排出位置的3/2阀。在第一燃料切断阀200的打开位置，低压燃料供给管路150与燃料供给罐140之间的连接AB被启用且低压燃料供给管路150与废燃料罐250之间的连接AC被停用。在第一燃料切断阀200的排出位置，低压燃料供给管路150与废燃料罐250之间的连接AC被启用且低压燃料供给管路150与燃料供给罐140之间的连接AB被停用。
同样，第二燃料切断阀240可以是具有打开位置和排出位置的3/2阀。在第二燃料切断阀240的打开位置，低压燃料返回管路160与燃料供给罐140之间的连接DE被启用且低压燃料返回管路160与废燃料罐250之间的连接DF被停用。在第二燃料切断阀240的排出位置，低压燃料返回管路160与废燃料罐250之间的连接DF被启用且低压燃料返回管路160与燃料供给罐140之间的连接DE被停用。
通过将第一燃料切断阀200从打开位置切换到排出位置来启用燃料从低压燃料供给管路150向废燃料罐250的流动。通过将第二燃料切断阀240从打开位置切换到排出位置来启用燃料从低压燃料返回管路160向废燃料罐250的流动。控制单元300可控制两个阀位置之间的切换。
通过将第一燃料切断阀200和第二燃料切断阀240切换到排出位置，第一燃料切断阀200下游的低压燃料供给管路150和低压燃料供给管路部155中包含的残留燃料以及第二燃料切断阀240上游的低压燃料返回管路160和低压燃料返回管路部165中包含的残留燃料排出到废燃料罐250中。燃料向废燃料罐250中的排出可以是自由传播流，例如，不需要燃料输送泵185来将燃料排出到废燃料罐250中。为此，废燃料罐250可与周围流体连接，如图2所示。
通过将燃料排出到废燃料罐250中，内燃发动机110停止运转之前的时间缩短。与燃料未排出时的时间相比，典型的时间缩短可以是例如约50％。
在一些实施例中，低压燃料供给管路150和低压燃料返回管路160中包含的残留燃料可排出到燃料供给罐140中。因而，在这些实施例中，可以不需要废燃料罐150。
参照图3，示意性地示出了另一示例性燃料供给系统100。已经结合图1和2说明的元件具有相同的附图标记。
如可见的，吹扫气体供给管路210在连接点220处经由低压燃料端部连接管路190与低压燃料供给管路150和低压燃料返回管路160流体连接。因而，吹扫气体供给管路210在多个燃料喷射泵170的端部处与低压燃料供给管路150连接，并在多个燃料喷射泵170的同一端部处与低压燃料返回管路160连接。
吹扫气体供给管路210构造成供给吹扫气流以使得利用吹扫气体吹扫低压燃料供给管路150和低压燃料返回管路160。
为了使得吹扫气体能经低压燃料供给管路150流动，第一燃料切断阀200包括吹扫位置，在该吹扫位置低压燃料供给管路150与废燃料罐250之间的连接AC被启用并且低压燃料供给管路150与燃料供给罐140之间的连接AB被停用。类似地，为了使得吹扫气体能经低压燃料返回管路160流动，第二燃料切断阀240包括吹扫位置，在该吹扫位置低压燃料返回管路160与废燃料罐250之间的连接DF被启用并且低压燃料返回管路160与燃料供给罐140之间的连接DE被停用。
第一燃料切断阀200可以是具有打开位置和吹扫位置的3/2阀。在第一燃料切断阀200的打开位置，低压燃料供给管路150与燃料供给罐140之间的连接AB被启用且低压燃料供给管路150与废燃料罐250之间的连接AC被停用。在第一燃料切断阀200的吹扫位置，低压燃料供给管路150与废燃料罐250之间的连接AC被启用且低压燃料供给管路150与燃料供给罐140之间的连接AB被停用。
同样，第二燃料切断阀240可以是具有打开位置和吹扫位置的3/2阀。在第二燃料切断阀240的打开位置，低压燃料返回管路160与燃料供给罐140之间的连接DE被启用且低压燃料返回管路160与废燃料罐250之间的连接DF被停用。在第二燃料切断阀240的吹扫位置，低压燃料返回管路160与废燃料罐250之间的连接DF被启用且低压燃料返回管路160与燃料供给罐140之间的连接DE被停用。
通过将第一燃料切断阀200从打开位置切换到吹扫位置来启用吹扫气体经低压燃料供给管路150向废燃料罐250的流动。通过将第二燃料切断阀240从打开位置切换到吹扫位置来启用吹扫气体经低压燃料返回管路160向废燃料罐250的流动。控制单元300可控制两个阀位置之间的切换。
当第一燃料切断阀200被切换到吹扫位置时，第一燃料切断阀200下游的低压燃料供给管路150和低压燃料供给管路部155中包含的残留燃料被压入废燃料罐250中。当第二燃料切断阀240被切换到吹扫位置时，第二燃料切断阀240上游的低压燃料返回管路160和低压燃料返回管路部165中包含的残留燃料被压入废燃料罐250中。
通过吹扫低压燃料供给管路150和低压燃料返回管路160，与不使用吹扫气体时的自由传播流相比，低压燃料供给管路150、低压燃料供给管路部155、低压燃料返回管路160和低压燃料返回管路部165中包含的残留燃料在更短的时间排出到废燃料罐250中。因此，进一步缩短了内燃发动机110停止运转之前的时间。
根据从吹扫气体供给管路210通过的吹扫气体的流量，时间缩短可以更大或更小。控制单元300与吹扫气体控制阀230控制通信以控制从吹扫气体供给管路210通过的吹扫气体的流量。吹扫气体可以是氮气、空气或任意其它合适的吹扫气体。
工业适用性
例如，适合所公开的燃料供给系统的示例性内燃发动机是由德国Caterpillar Motoren GmbH&Co.KG,Kiel制造的M系列如M43C内燃发动机，或其它自点火或火花点火式内燃发动机。
下面结合图4描述如参照图1至4描述的燃料供给系统100的运行。但是，技术人员将了解，也可对其它实施例执行该控制程序的相应步骤。
参照图4，运行如文中示范性地公开的燃料供给系统100的示例性控制程序400被示意性地示出。
在初始步骤402，控制单元300接收紧急停止输入。紧急停止输入可以由内燃发动机110的操作人员提供或可由与内燃发动机110和控制单元300控制通信的另一控制装置发出。紧急停止输入指示内燃发动机110的紧急情况。例如，内燃发动机110可能呈现比发动机转速阈值高的发动机转速，内燃发动机110的负荷可能高于最大可接受的发动机负荷，内燃发动机110的温度可能超过最高发动机温度，或提供给内燃发动机110的润滑油压力可能低于最低润滑油压力。在所有情况下，控制单元300都接收紧急停止输入，因为内燃发动机110的进一步运转是关键的，且因而内燃发动机110必须停止运转。
在步骤404，在接收紧急停止输入后，控制单元300关闭第一燃料切断阀200。通过关闭第一燃料切断阀200，低压燃料供给管路150与燃料供给罐140之间的连接被停用。结果，燃料从燃料供给罐140向多个燃料喷射泵170的流动停止。因此，在一定时间——例如，内燃发动机110消耗低压燃料供给管路150中包含的残留燃料所需的时间——之后，内燃发动机110停止运转。
然而，在燃料供给系统100还包括第二燃料切断阀240的实施例中(参见图2和3)，在步骤406，控制单元300还可关闭第二燃料切断阀240。通过关闭第二燃料切断阀240，低压燃料返回管路160与废燃料罐250之间的连接被停用。结果，燃料被吸入所引起的燃料从燃料供给罐140向多个燃料喷射泵170的回流停止。通过关闭第二燃料切断阀240，内燃发动机110要消耗的燃料残量减小。因而，内燃发动机110停止运转之前所需的时间缩短。步骤404和406可同时或顺次进行。此外，步骤406可在步骤404进行之前进行。
当低压燃料供给管路150和低压燃料返回管路160中包含的残留燃料排出到废燃料罐250中时，内燃发动机110停止运转所需的时间可进一步缩短。因而，控制程序400可包括步骤408，其中低压燃料供给管路150、低压燃料供给管路部155、低压燃料返回管路160和低压燃料返回管路部165中包含的残留燃料排出到废燃料罐250中。由于废燃料罐250经由第一燃料切断阀200与低压燃料供给管路150流体连接，并经由第二燃料切断阀240与低压燃料返回管路160流体连接，所以步骤408可包括又一些控制步骤。例如，在步骤410，将第一燃料切断阀200定位在排出位置。在第一燃料切断阀200的排出位置，低压燃料供给管路150与废燃料罐250之间的连接AC被启用，而低压燃料供给管路150与燃料供给罐140之间的连接AB被停用。因而，将第一燃料切断阀200定位在排出位置可与在步骤404关闭第一燃料切断阀200同时进行。换言之，将第一燃料切断阀200定位在排出位置可等同于在步骤404关闭第一燃料切断阀200。当第一燃料切断阀200位于排出位置时，燃料能从低压燃料供给管路150自由流入废燃料罐250中并且内燃发动机110停止运转之前所需的时间进一步缩短。
同样，在步骤412，将第二燃料切断阀240定位在排出位置。在第二燃料切断阀240的排出位置，低压燃料返回管路160与废燃料罐250之间的连接DF被启用，而低压燃料返回管路160与燃料供给罐140之间的连接DE被停用。因而，将第二燃料切断阀240定位在排出位置可与在步骤406关闭第二燃料切断阀240同时进行。换言之，将第二燃料切断阀240定位在排出位置可等同于在步骤406关闭第二燃料切断阀240。当第二燃料切断阀240位于排出位置时，燃料能从低压燃料返回管路160自由流入废燃料罐250中并且内燃发动机110停止运转之前所需的时间进一步缩短。
此外，在吹扫气体供给管路210与低压燃料供给管路150和/或低压燃料返回管路160连接的实施例中，残留燃料向废燃料罐250中的排出可进一步加快。因而，控制单元300可执行其中控制单元300利用由吹扫气体供给管路210供给的吹扫气体吹扫低压燃料供给管路150和低压燃料返回管路160的步骤414。根据吹扫气体供给管路210在何处与低压燃料供给管路150和/或低压燃料返回管路160连接，步骤414可包括将第一燃料切断阀200定位在吹扫位置。在第一燃料切断阀200的吹扫位置，低压燃料供给管路150与废燃料罐250之间的连接AC被启用，而低压燃料供给管路150与燃料供给罐140之间的连接AB被停用。因而，将第一燃料切断阀200定位在吹扫位置等同于将第一燃料切断阀200定位在排出位置。换言之，当第一燃料切断阀200已经位于排出位置时，将第一燃料切断阀200定位在吹扫位置可能不是必要的。
同样，步骤414还包括将第二燃料切断阀240定位在吹扫位置。在第二燃料切断阀240的吹扫位置，低压燃料返回管路160与废燃料罐250之间的连接DF被启用，而低压燃料返回管路160与燃料供给罐140之间的连接DE被停用。因而，将第二燃料切断阀240定位在吹扫位置等同于将第二燃料切断阀240定位在排出位置。换言之，当第二燃料切断阀240已经位于排出位置时，将第二燃料切断阀240定位在吹扫位置可能不是必要的。
在又一控制步骤(未示出)，控制单元300可通过控制吹扫气体控制阀230来启用吹扫气体经吹扫气体供给管路210的流动。一旦吹扫气体流经吹扫气体供给管路210并随后流经低压燃料供给管路150和低压燃料返回管路160，残留燃料便排出到废燃料罐250中。因而，内燃发动机110停止运转之前所需的时间进一步缩短。
一般地，如文中使用的用语“下游”和“上游”以如箭头所示的燃料流的方向为基准。
此外，在任何文中描述的实施例中，第一燃料切断阀可以是设置在低压燃料供给管路中并且构造成停止燃料从燃料供给罐向多个燃料喷射泵的流动的单个第一燃料切断阀。
此外，在任何文中描述的实施例中，第二燃料切断阀可以是设置在低压燃料返回管路中并且构造成停止单个低压燃料返回管路中的燃料从燃料供给罐向多个燃料喷射泵的回流的单个第二燃料切断阀。
此外，如文中公开的燃料切断阀也可称为燃料截止阀。
此外，在任何文中描述的实施例中，低压燃料供给管路可以是与多个燃料喷射泵流体连接并且构造成将燃料从燃料供给罐提供给多个燃料喷射泵的单个低压燃料供给管路。
此外，在任何文中描述的实施例中，低压燃料返回管路可以是与多个燃料喷射泵流体连接并且构造成使残留燃料从多个燃料喷射泵返回燃料供给罐的单个低压燃料返回管路。
此外，燃料供给罐和废燃料罐可以是单个罐。
此外，代替将残留燃料和/或吹扫气体排出到废燃料罐中，残留燃料和/或吹扫气体也可排出到燃料供给罐中。
此外，多个燃料喷射泵可采用任何不同于所示的直线构型的其它合适的构型设置。
此外，如文中使用的用语“3/2阀”指的是具有三个端口——例如三个连接部——和两个位置的阀。
此外，在任何文中描述的实施例中，吹扫气体的流量被调节成使得基本上没有吹扫气体和残留燃料进入高压燃料供给管路。
尽管文中已描述了本发明的优选实施例，但可加入改进和修改而不脱离所附权利要求的范围。

Claims (15)

1.一种用于内燃发动机(110)的燃料供给系统(100)，包括：
多个燃料喷射泵(170)，每个燃料喷射泵(170)都构造成将燃料加压并且将加压燃料提供给相关的燃料喷射器(180)；
低压燃料供给管路(150)，所述低压燃料供给管路与所述多个燃料喷射泵(170)流体连接并且构造成将燃料从燃料供给罐(140)提供给所述多个燃料喷射泵(170)；
低压燃料返回管路(160)，所述低压燃料返回管路与所述多个燃料喷射泵(170)流体连接并且构造成使残留燃料从所述多个燃料喷射泵(170)返回所述燃料供给罐(140)；和
第一燃料切断阀(200)，所述第一燃料切断阀设置在所述低压燃料供给管路(150)中并且构造成停止燃料从所述燃料供给罐(140)向所述多个燃料喷射泵(170)的流动。
2.根据权利要求1所述的燃料供给系统(100)，还包括：
吹扫气体供给管路(210)，所述吹扫气体供给管路与所述低压燃料供给管路(150)流体连接并且构造成吹扫所述低压燃料供给管路(150)和所述低压燃料返回管路(160)。
3.根据权利要求2所述的燃料供给系统(100)，其中，所述吹扫气体供给管路(210)在设置在所述第一燃料切断阀(200)下游和所述多个燃料喷射泵(170)上游的连接点(220)处与所述低压燃料供给管路(150)流体连接。
4.根据权利要求2所述的燃料供给系统(100)，其中，所述吹扫气体供给管路(210)经由所述第一燃料切断阀(200)与所述低压燃料供给管路(150)连接。
5.根据权利要求1所述的燃料供给系统(100)，还包括：
第二燃料切断阀(240)，所述第二燃料切断阀设置在所述低压燃料返回管路(160)中并且构造成停止所述低压燃料返回管路(160)中的燃料从所述燃料供给罐(140)向所述多个燃料喷射泵(170)的回流。
6.根据权利要求5所述的燃料供给系统(100)，还包括：
废燃料罐(250)，所述废燃料罐经由所述第一燃料切断阀(200)与所述低压燃料供给管路(150)流体连接并经由所述第二燃料切断阀(240)与所述低压燃料返回管路(160)流体连接，其中所述废燃料罐(250)构造成根据第一燃料切断阀(200)的排出位置——在该位置所述低压燃料供给管路(150)与所述燃料供给罐(140)分离并与所述废燃料罐(250)连接——并根据所述第二燃料切断阀(240)的排出位置——在该位置所述低压燃料返回管路(160)与所述燃料供给罐(140)分离并与所述废燃料罐(250)连接——而接收从所述低压燃料供给管路(150)和所述低压燃料返回管路(160)排出的燃料。
7.根据权利要求6所述的燃料供给系统(100)，还包括：
吹扫气体供给管路(210)，所述吹扫气体供给管路在所述多个燃料喷射泵(170)的端部处与所述多个燃料喷射泵(170)下游的所述低压燃料供给管路(150)流体连接，并在所述多个燃料喷射泵(170)的同一端部处与所述低压燃料返回管路(160)连接。
8.根据权利要求7所述的燃料供给系统(100)，其中，所述吹扫气体供给管路(210)构造成根据所述第一燃料切断阀(200)的吹扫位置——在该位置所述低压燃料供给管路(150)与所述燃料供给罐(140)分离并与所述废燃料罐(250)连接——并根据所述第二燃料切断阀(240)的吹扫位置——在该位置所述低压燃料返回管路(160)与所述燃料供给罐(140)分离并与所述废燃料罐(250)连接——而吹扫所述低压燃料供给管路(150)和所述低压燃料返回管路(160)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的燃料供给系统(100)，还包括：
低压燃料端部连接管路(190)，所述低压燃料端部连接管路在所述多个燃料喷射泵(170)的端部处与所述低压燃料供给管路(150)和所述低压燃料返回管路(160)流体连接。
10.根据权利要求2、3、4、7和8中任一项所述的燃料供给系统(100)，其中，所述吹扫气体供给管路(210)还包括吹扫气体控制阀(230)，所述吹扫气体控制阀构造成控制从所述低压燃料供给管路(150)和所述低压燃料返回管路(160)通过的吹扫气体的流量。
11.一种运行用于内燃发动机(110)的燃料供给系统(100)的方法(400)，所述燃料供给系统(100)包括：多个燃料喷射泵(170)；低压燃料供给管路(150)，所述低压燃料供给管路与所述多个燃料喷射泵(170)连接并且构造成将燃料从燃料供给罐(140)提供给所述多个燃料喷射泵(170)；低压燃料返回管路(160)，所述低压燃料返回管路与所述多个燃料喷射泵(170)流体连接并且构造成使残留燃料从所述多个燃料喷射泵(170)返回所述燃料供给罐(140)；和第一燃料切断阀(200)，所述第一燃料切断阀设置在所述低压燃料供给管路(150)中，所述方法(400)包括以下步骤：
接收指示所述内燃发动机(110)的紧急情况的紧急停止输入；以及
关闭所述第一燃料切断阀(200)以停止燃料从所述低压燃料供给管路(150)向所述多个燃料喷射泵(170)的流动。
12.根据权利要求11所述的方法(400)，还包括：
关闭第二燃料切断阀(240)，所述第二燃料切断阀设置在所述低压燃料返回管路(160)中并且构造成停止所述低压燃料返回管路(160)中的燃料从所述燃料供给罐(140)向所述多个燃料喷射泵(170)的回流。
13.根据权利要求12所述的方法(400)，还包括：
将残留燃料从所述低压燃料供给管路(150)和所述低压燃料返回管路(160)排出到经由所述第一燃料切断阀(200)与所述低压燃料供给管路(150)流体连接并经由所述第二燃料切断阀(240)与所述低压燃料返回管路(160)流体连接的废燃料罐(250)中。
14.根据权利要求13所述的方法(400)，其中，所述排出残留燃料的步骤还包括：
将所述第一燃料切断阀(200)定位在排出位置以使得所述低压燃料供给管路(150)与所述燃料供给罐(140)分离并与所述废燃料罐(250)连接；以及
将所述第二燃料切断阀(240)定位在排出位置以使得所述低压燃料返回管路(160)与所述燃料供给罐(140)分离并与所述废燃料罐(250)连接。
15.根据权利要求14所述的方法(400)，其中，所述排出残留燃料的步骤还包括：
使用吹扫气体吹扫所述低压燃料供给管路(150)和所述低压燃料返回管路(160)。
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