CN116624299A - 用于车辆的燃料供应系统和供应燃料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的燃料供应系统(100)，包括：主燃料箱(1)、主燃料泵(2)、燃料供应管路(3)，其中，燃料借助所述主燃料泵(2)从所述主燃料箱(1)经由所述燃料供应管路(3)输送至车辆发动机的燃料喷射系统(4)。燃料供应系统(100)还包括附加燃料箱(5)，用于储存备用燃料。本发明还涉及一种借助燃料供应系统(100)向车辆发动机供应燃料的方法。本发明的优点在于在车辆由于燃料耗尽而必须紧急停车时，通过附加燃料箱提供备用燃料，使得驾驶员能够重新启动车辆，以便车辆能够驶离当前危险位置。

Description

用于车辆的燃料供应系统和供应燃料的方法

技术领域

本发明涉及车辆领域，具体涉及一种用于车辆，尤其乘用车的燃料供应系统。此外，本发明还涉及一种用于借助所述燃料供应系统向车辆发动机供应燃料的方法。

背景技术

在生活中经常出现车辆油量指标提醒被驾驶员、尤其是经验不足的驾驶员忽略，最终导致车辆中途燃油耗尽而彻底无法行驶，即“趴窝”的情况，这种情况若发生于车辆在高速公路上快速行驶的状态下则极其危险，容易导致重大交通安全事故，并且车辆在行车道中突然“趴窝”会阻碍车道的通行效率。此时，车辆由于油量耗尽而完全无法再次启动或在启动后由于发动机的异常震动，使得驾驶员想要将“趴窝”的车辆再次行驶至安全位置是极其困难的。因此，对交通安全以及道路通行效率造成不利影响。

发明内容

因此，鉴于以上缺点之一和/或在此未提及的其它可能的缺点，本发明的目的是提供一种用于车辆，尤其乘用车的燃料供应系统以及用于借助所述燃料供应系统向车辆发动机供应燃料的方法。

根据本发明的第一方面，提供一种用于车辆的燃料供应系统，该燃料供应系统包括主燃料箱、主燃料泵、燃料供应管路，其中，燃料借助主燃料泵从主燃料箱经由燃料供应管路输送至车辆发动机的燃料喷射系统。所述燃料供应系统还包括附加燃料箱，用于储存备用燃料。

根据本发明的用于车辆的燃料供应系统能够实现，即使在车辆由于燃料，例如汽油或柴油耗尽而必须紧急停车时，通过附加燃料箱提供备用燃料，使得驾驶员能够可靠地重新启动车辆，尤其借助附加燃料箱仍然能够提供行驶例如约5km的少量燃料，以便车辆能够驶离当前危险位置，例如高速公路上的行车道，而停靠在安全位置，例如高速公路旁的应急车道内，从而保证行驶安全，同时提高道路的通行效率。

根据本发明的一个可选实施例，附加燃料箱布置在主燃料箱外，尤其独立于主燃料箱地布置在车辆底盘上。由此能够灵活地设计附加燃料箱的结构和布置位置，例如附加燃料箱能够扁平地构造并且充分利用底盘上各零部件之间的空隙进行布置。例如，还可以在考虑车辆的前后重量分布的情况下，将附加燃料箱布置在车辆的前桥或后桥附近，从而实现车辆的重量分布的平衡和从而优良的动态操控性。可选地，附加燃料箱也可以集成地布置在主燃料箱内，尤其通过隔板与主燃料箱分隔开。例如，附加燃料箱可以简单地构造为主燃料箱的一部分，用于储存一定量的备用燃料。由此能够制造简单且成本低地实现冗余的燃料储备。附加燃料箱的容积例如可以仅相当于主燃料箱的十分之一左右。因此，对主燃料箱的容积和从而车辆的续航能力不产生明显不利的影响。

根据本发明的一个可选实施例，附加燃料箱通过燃料导管与主燃料箱连接，其中，在所述燃料导管上布置有控制阀、尤其是电磁阀。由此，当主燃料箱中的燃料耗尽时，通过打开控制阀，使得附加燃料箱中的备用燃料能够流到主燃料箱中，从而为车辆提供能够驶离危险位置所需的少量燃料。此外，通过附加燃料箱与主燃料箱之间的连接还能够实现定期更换储存在附加燃料箱中的备用燃料，从而保持备用燃料的品质良好。例如在主燃料箱充满燃料时，保持控制阀打开，使附加燃料箱中的燃料与主燃料箱中的燃料发生交换，以防止附加燃料箱中的燃料因长期不使用而变质。

根据本发明的一个可选实施例，所述燃料供应系统还包括附加燃料泵，用于从附加燃料箱泵送燃料。附加燃料泵例如可以布置在附加燃料箱中。由此，在主燃料箱中的燃料耗尽时，借助附加燃料泵能够快速地将附加燃料箱中的备用燃料泵送至主燃料箱中，以便使“趴窝”的车辆能够快速启动，驶离危险位置。此外，借助附加燃料泵还能够更快地实现附加燃料箱中的燃料与主燃料箱中的燃料之间的循环，从而保持备用燃料的良好品质。附加燃料泵尤其设置为可双向运行的输送泵，以便也能够实现逆向运行，例如用于从主燃料箱吸入燃料来补充附加燃料箱中的备用燃料或根据需要定期更换备用燃料。在此，附加燃料泵例如可以构造为齿轮泵、柱塞泵、离心式叶片泵等，尤其可以设计得比主燃料泵具有更小的尺寸和功率，以便降低成本和节约能量。

根据本发明的一个可选实施例，所述燃料供应系统还包括附加燃料供应管路，用于将备用燃料借助附加燃料泵从附加燃料箱经由该附加燃料供应管路直接供应至车辆发动机的燃料喷射系统，例如直接输送到燃料分配器或燃料喷射器中。通过附加的燃料箱、燃料泵和燃料供应管路实现整个燃料供应系统的冗余设置。由此，通过冗余燃料供应系统也能够在主燃料泵发生故障时可靠地为车辆发动机提供燃料，使得发动机能够获得稳定的燃料供应而避免出现异常震动，从而使车辆例如能够更可靠地重新启动，驶离危险位置。在此，冗余燃料供应系统作为一种应急备份尤其可以仅针对供应少量的备用燃料而更简单和经济地构型。例如，附加的燃料箱以及燃料泵可以尽量靠近燃料喷射系统，尤其燃料分配器如“燃料共轨”布置，从而减小附加燃料供应管路的长度以及供应管路中的燃料的压力损失。

根据本发明的一个可选实施例，在主燃料箱中布置有液位传感器，用于检测所述主燃料箱中的燃料量、尤其是燃料液位。在此，通常可以利用车辆中现有的油量指标检测装置。由此能够在检测到主燃料箱中的燃料液位低于设定的阈值(该阈值例如可以是用于主燃料泵能够运行，尤其吸入燃料的额定液位)时，确定车辆出现燃料供应不足，即将“趴窝”，从而准备动用储存的备用燃料或启动冗余燃料供应系统。在此，液位传感器例如可以构造为电容液位传感器、浮子式液位传感器、超声波液位传感器等。

根据本发明的一个可选实施例，所述燃料供应系统还包括控制装置，用于控制设置在附加燃料箱与主燃料箱之间的燃料导管上的控制阀和/或控制用于泵送备用燃料的附加燃料泵。所述控制装置尤其可以是车辆ECU中的一个控制模块。当主燃料箱中的燃料耗尽时，打开所述控制阀，使得附加燃料箱中的备用燃料能够流到主燃料箱中，和/或控制用于驱动附加燃料泵的驱动电机，使得附加燃料泵将备用燃料泵送到主燃料箱中或者经由附加燃料供应管路直接输送至燃料喷射系统。

根据本发明的第二方面，提供一种具有根据第一方面所述的燃料供应系统的车辆、尤其是乘用车。

根据本发明的第三方面，提供一种借助第一方面所述的燃料供应系统向车辆发动机供应燃料的方法，所述方法包括以下步骤：

-检测主燃料箱中的燃料量、尤其是燃料液位；

-当检测到的燃料量低于阈值时，借助所述燃料供应系统供应储存的备用燃料。

在此，所述阈值例如可以设置为使主燃料泵能够正常运行，即正常吸入燃料的额定液位，该额定液位通常低于在车辆盘中显示油量指标提醒时的主燃料箱中的燃料液位。

此外可选地，所述方法还包括：

-检测车辆的行驶速度；

-当车辆停止时，开始供应储存的备用燃料。

在此，可以借助车辆中现有的车速检测装置，例如速度传感器检测车辆的行驶速度。当车辆由于燃料耗尽而紧急停车时，即车辆的行驶速度逐渐减小直至为零时，开始供应储存在附加燃料箱中的备用燃料，例如通过控制装置打开控制阀和/或启动附加燃料泵，以便驾驶员能够重新启动车辆，行驶到安全位置。

附图说明

下面，通过参看附图更详细地描述本发明，可以更好地理解本发明的原理、特点和优点。附图包括：

图1示出根据本发明的燃料供应系统的第一实施例的示意图；

图2示出根据本发明的燃料供应系统的第二实施例的示意图；

图3示出根据本发明的燃料供应系统的控制原理的示意图；

图4示出根据本发明的方法的第一实施例的流程图；和

图5示出根据本发明的方法的第二实施例的流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更佳清楚明白，以下将结合附图以及至少一个示例性实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而不用于限定本发明的保护范围。

图1示意性地示出根据本发明的燃料供应系统100的第一实施例。燃料供应系统100包括主燃料箱1、布置在主燃料箱1中的主燃料泵2和连接在该主燃料泵的输入端之前的过滤器、燃料供应管路3以及布置在主燃料箱1的箱内壁上的燃料量检测装置，例如是液位传感器L。在车辆的正常行驶中，燃料借助主燃料泵2从主燃料箱1经由燃料供应管路3供应至车辆发动机的燃料喷射系统4，该燃料喷射系统在此示例性地包括燃料分配轨和从该燃料分配轨分支出的四个燃料喷射器，每个燃料喷射器例如用于将燃料喷射到发动机的一个汽缸中。燃料供应系统100还包括附加燃料箱5，用于储存备用燃料。附加燃料箱5通过燃料导管6与主燃料箱1连接，在燃料导管6中设置有呈电磁阀形式的控制阀7。当主燃料箱1中的燃料耗尽时，通过打开控制阀7能够使备用燃料流到主燃料箱1，以便为车辆提供能够继续行驶例如约5km的燃料。此外，在控制阀7打开时，也能够通过对主燃料箱1加注燃料来补充附加燃料箱5中的备用燃料，或者使附加燃料箱5中的燃料与主燃料箱1中的燃料发生交换，以防止附加燃料箱5中的燃料因长期不使用而变质。

图2示意性地示出根据本发明的燃料供应系统100的第二实施例。与图1所示的燃料供应系统100不同地，第二实施例中的燃料供应系统100还包括附加燃料泵8。附加燃料泵8例如布置在附加燃料箱5中并且在输入端之前连接有过滤器。当主燃料箱1中的燃料耗尽时，通过打开控制阀7并且启动附加燃料泵8能够将备用燃料快速地泵送到主燃料箱1中，以便使“趴窝”的车辆能够快速启动，驶离危险位置。在此，附加燃料泵8尤其设置为可双向运行的输送泵，以便根据需要也能够实现逆向运行，例如用于从主燃料箱1中吸入燃料，以补充附加燃料箱5中的备用燃料或根据需要定期从主燃料箱1中更换燃料，以保证备用燃料的品质。此外，在图2中还示出燃料供应系统100的另一可能的实施方式。在该实施方式中，燃料供应系统100还包括在图2中示意性地虚线示出的附加燃料供应管路9，用于将备用燃料借助附加燃料泵8从附加燃料箱5经由该附加燃料供应管路9直接供应至燃料喷射系统4，从而实现对主燃料供应系统的冗余设置。由此，除了主燃料箱1中出现燃料耗尽的情况外，例如在主燃料泵2发生故障或主燃料泵2的过滤器堵塞时也能够通过该冗余燃料供应系统为车辆发动机可靠地提供燃料。此外，为了防止燃料在主燃料供应系统与冗余燃料供应系统之间循环，在燃料供应管路3和附加燃料供应管路9中还分别设置有单向阀10。

图3示出根据本发明的燃料供应系统100的控制原理的示意图。在图3中左上方示出的燃料量检测装置，例如液位传感器实时检测主燃料箱1中的燃料液位L，然后将该燃料液位L作为输入信号传输给燃料供应系统100的控制装置11，例如车辆ECU中的控制模块。控制装置11对该输入信号进行分析处理之后，确定是否需要供应储存在附加燃料箱5中的备用燃料。当检测到的燃料液位L满足触发控制的条件，例如燃料液位L低于主燃料泵2能够吸入燃料的额定液位时，控制装置11向控制阀7和/或附加燃料泵8输出控制信号，用于打开控制阀7和/或启动附加燃料泵8。另外，必要时还根据由图3中右上方所示的车速检测装置输入的车辆行驶速度v进一步确认是否需要动用备用燃料。如果车辆行驶速度v逐渐降低直至发生车辆停止，则确定车辆因燃料耗尽而“趴窝”，燃料供应系统100必须开始向车辆发动机供应储存的备用燃料。

图4示出根据本发明的方法的第一实施例的流程图。根据第一实施例，所述方法包括以下步骤：

在步骤S1中，借助燃料量检测装置，例如液位传感器实时检测主燃料箱1中的燃料量、尤其是燃料液位；

在步骤S2中，当检测到的燃料量低于设定的阈值，例如燃料液位低于主燃料泵2能够正常运行，尤其吸入燃料的额定液位时，确定需要供应储存的备用燃料。

然后，燃料供应系统100可以准备好将附加燃料箱5中的备用燃料提供给车辆发动机。

图5示出根据本发明的方法的第二实施例的流程图。该第二实施例与图4中的第一实施例的不同之处在于，在第一实施例中的步骤S2之后，还执行以下步骤：

在步骤S3中，借助车速检测装置检测车辆行驶速度v；

在步骤S4中，当车辆行驶速度v逐渐减小直至车辆停止时，开始供应储存的备用燃料。

然后，利用通过附加燃料箱5提供的备用燃料，使得驾驶员在车辆紧急停车后仍然能够重新启动车辆，尤其仍然能继续行驶例如约5km，使得车辆能够驶离当前危险位置。

尽管这里详细描述了本发明的特定实施方式，但其仅仅是为了解释的目的而给出的，本发明就其更宽泛的意义而言并不局限于所示和所述的具体细节、代表性结构和示例性实施例。相反，本领域技术人员可以在不脱离本发明的基本精神和范围的情况下进行各种修改和替代。

Claims (10)

1.一种用于车辆的燃料供应系统(100)，包括：

-主燃料箱(1)；

-主燃料泵(2)；

-燃料供应管路(3)，其中，燃料借助所述主燃料泵(2)从所述主燃料箱(1)经由所述燃料供应管路(3)输送至车辆发动机的燃料喷射系统(4)；以及

-附加燃料箱(5)，用于储存备用燃料。

2.根据权利要求1所述的燃料供应系统(100)，其特征在于，

所述附加燃料箱(5)布置在所述主燃料箱(1)外，或

所述附加燃料箱(5)集成地布置在所述主燃料箱(1)内，尤其通过隔板与所述主燃料箱(1)分隔开。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的燃料供应系统(100)，其特征在于，

所述附加燃料箱(5)通过燃料导管(6)与所述主燃料箱(1)连接，其中，在所述燃料导管(6)上布置有控制阀(7)、尤其是电磁阀。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的燃料供应系统(100)，其特征在于，所述燃料供应系统(100)还包括附加燃料泵(8)，用于从所述附加燃料箱(5)泵送燃料。

5.根据权利要求4所述的燃料供应系统(100)，其特征在于，所述燃料供应系统(100)还包括附加燃料供应管路(9)，所述备用燃料借助所述附加燃料泵(8)从所述附加燃料箱(5)经由所述附加燃料供应管路(9)输送至所述燃料喷射系统(4)。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的燃料供应系统(100)，其特征在于，在所述主燃料箱中(1)中布置有液位传感器(L)，用于检测所述主燃料箱(1)中的燃料量、尤其是燃料液位。

7.根据权利要求1-6所述的燃料供应系统(100)，其特征在于，所述燃料供应系统(100)还包括控制装置(11)，用于控制所述控制阀(7)和/或所述附加燃料泵(8)。

8.一种车辆、尤其是乘用车，具有根据权利要求1至7中任一项所述的燃料供应系统(100)。

9.一种向车辆发动机供应燃料的方法，所述方法包括以下步骤：

-检测所述主燃料箱(1)中的燃料量、尤其是燃料液位；以及

-当检测到的燃料量低于阈值时，借助根据权利要求1至7中任一项所述的燃料供应系统(100)供应储存的备用燃料。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

-检测车辆的行驶速度；以及

-当车辆停止时，开始供应所述备用燃料。