用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的燃料供應(yīng)系統(tǒng)的調(diào)溫裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明關(guān)于一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的燃料供應(yīng)系統(tǒng)的調(diào)溫裝置，特別是用于公用車(chē)輛，以及具有這種調(diào)溫裝置的機(jī)動(dòng)車(chē)輛。調(diào)溫裝置(1)包括燃料入口(2)、燃料出口(3)，以及在燃料入口(2)與燃料出口(3)之間的第一調(diào)溫區(qū)段(5)，第一調(diào)溫區(qū)段(5)熱聯(lián)接到珀耳帖模塊(7)。調(diào)溫裝置(1)還包括在燃料入口(2)與燃料出口(3)之間的第二調(diào)溫區(qū)段(9)，第二調(diào)溫區(qū)段(9)熱聯(lián)接到機(jī)動(dòng)車(chē)輛的內(nèi)燃機(jī)的冷卻回路(11)，以及可切換的控制閥(12)，其在輸入側(cè)連接到燃料入口(2)，并且將燃料入口(2)在第一切換位置連接到第一調(diào)溫區(qū)段(5)且在第二切換位置連接到第二調(diào)溫區(qū)段(9)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的燃料供應(yīng)系統(tǒng)的調(diào)溫裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛(特別是公用車(chē)輛)的燃料供應(yīng)系統(tǒng)的調(diào)溫裝置，以及具有這種調(diào)溫裝置的機(jī)動(dòng)車(chē)輛。
【背景技術(shù)】
[0002]燃料的調(diào)溫例如對(duì)于柴油燃料是已知的，因?yàn)樵诘蜏叵?，柴油燃料具有分離出漿的趨勢(shì)。為了甚至在冬季避免柴油動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)輛上的起動(dòng)問(wèn)題，通常裝配了所謂的柴油加熱器。這些柴油加熱器通常構(gòu)造為電熱器，其經(jīng)由加熱盤(pán)管或類(lèi)似物按需要加熱柴油燃料。
[0003]公開(kāi)案DE3502251A1還公開(kāi)了將測(cè)量的燃料供給溫度與規(guī)定燃料供給溫度相比較，以及取決于比較來(lái)使燃料的溫度適于規(guī)定燃料溫度，其中燃料經(jīng)由換熱器加熱，換熱器由來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)或另一功率源(例如，電加熱)的廢熱提供。這里的缺點(diǎn)在于，如果燃料過(guò)度加熱，則不可能將其主動(dòng)地冷卻至規(guī)定燃料溫度。然而，燃料供應(yīng)系統(tǒng)中的問(wèn)題可能不但由過(guò)冷的燃料引起，而且也由熱或過(guò)熱的燃料引起。例如，柴油燃料在從油箱到機(jī)動(dòng)車(chē)輛的燃燒室的入口的其通路上被加熱，其中熱從環(huán)境提供(特別是在炎熱的國(guó)家)，而且還從發(fā)動(dòng)機(jī)提供。進(jìn)一步的溫升由栗系統(tǒng)中的內(nèi)部摩擦引起。作為柴油燃料溫度升高的直接結(jié)果，與柴油燃料熱接觸的燃料供應(yīng)系統(tǒng)的構(gòu)件由于溫升而加熱和膨脹，這可導(dǎo)致相關(guān)聯(lián)的組件中的功能的變差或損失。
[0004]為了解決此問(wèn)題，公開(kāi)案DE102007005876A1提出了一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛中的燃料供應(yīng)系統(tǒng)的調(diào)溫模塊，其具有在燃料入口與燃料出口之間的調(diào)溫區(qū)段，其中調(diào)溫區(qū)段熱聯(lián)接到珀耳帖(Peltier)模塊。珀耳帖模塊原則上可用于取決于流動(dòng)方向冷卻和加熱燃料。然而，為了將在標(biāo)稱(chēng)值附近波動(dòng)的燃料溫度調(diào)節(jié)至標(biāo)稱(chēng)值，取決于與標(biāo)稱(chēng)值的差異的方向，可能需要從燃料冷卻切換至燃料加熱，且反之亦然。珀耳帖模塊的操作實(shí)際上可通過(guò)反轉(zhuǎn)極性來(lái)快速地從冷卻模式切換至加熱模式，且反之亦然，但其在冷卻側(cè)在極性反轉(zhuǎn)之后經(jīng)由燃料溫度充分地再熱之前花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間。因此，如果在短時(shí)間段內(nèi)需要用于燃料調(diào)溫的冷卻能力和加熱能力兩者，則DE102007005876A1中公開(kāi)的調(diào)溫模塊是不適合的。
[0005]因此，本發(fā)明的目的在于提出一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的燃料供應(yīng)系統(tǒng)的改進(jìn)的調(diào)溫裝置，其可避免常規(guī)技術(shù)的缺點(diǎn)。本發(fā)明的特定目的在于提供一種此類(lèi)調(diào)溫裝置，利用其，燃料可有效地冷卻或加熱，以便將燃料調(diào)節(jié)至預(yù)先限定的標(biāo)稱(chēng)溫度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]這些目的通過(guò)具有主權(quán)利要求的特征的調(diào)溫裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利實(shí)施例和應(yīng)用是從屬權(quán)利要求的主題，且在下文部分參照附圖的描述中更詳細(xì)地闡釋。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，提出了一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的燃料供應(yīng)系統(tǒng)的調(diào)溫裝置，其包括燃料入口和燃料出口。根據(jù)本發(fā)明的總體方面，調(diào)溫裝置包括在燃料入口與燃料出口之間的第一調(diào)溫區(qū)段，其熱聯(lián)接到珀耳帖模塊，以及在燃料入口與燃料出口之間的第二調(diào)溫區(qū)段，其熱聯(lián)接到機(jī)動(dòng)車(chē)輛的內(nèi)燃機(jī)的冷卻回路。調(diào)溫裝置還包括可切換的控制閥，其在輸入側(cè)連接到燃料入口，并且將燃料入口在第一切換位置連接到第一調(diào)溫區(qū)段且在第二切換位置連接到第二調(diào)溫區(qū)段。
[0008]因此，調(diào)溫裝置具有用于燃料的第一流分支，其包含第一調(diào)溫區(qū)段且將第一輸出從控制閥連接到燃料出口，以及用于燃料的第二流分支，其包含第二調(diào)溫區(qū)段且將第二輸出從控制閥連接到燃料出口。因此，取決于控制閥的切換位置，燃料可經(jīng)由第一流分支傳導(dǎo)至第一調(diào)溫區(qū)段以便由珀耳帖模塊冷卻(或在適用情況下還加熱)，或經(jīng)由第二流分支傳導(dǎo)至第二調(diào)溫區(qū)段以便經(jīng)由從發(fā)動(dòng)機(jī)接收廢熱的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路加熱。以此方式，在冷卻模式與加熱模式之間快速切換(且反之亦然)是可能的。
[0009]根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，調(diào)溫裝置還包括控制裝置，其構(gòu)造成控制可切換的控制閥和珀耳帖模塊以用于將燃料溫度調(diào)節(jié)至預(yù)先限定的標(biāo)稱(chēng)值和/或標(biāo)稱(chēng)值范圍。這里，控制裝置構(gòu)造成在內(nèi)燃機(jī)為熱的時(shí)且為了降低燃料溫度將控制閥切換至第一切換位置，且對(duì)珀耳帖模塊供能作為冷卻裝置，或如果環(huán)境溫度降到預(yù)先限定的閾值以下，則將其切換至無(wú)功的。根據(jù)該實(shí)施例的控制裝置還構(gòu)造成在內(nèi)燃機(jī)為熱的時(shí)且為了提高燃料溫度將控制閥切換至第二切換位置。換言之，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)為熱的時(shí)，燃料在穿過(guò)第一調(diào)溫區(qū)段時(shí)冷卻且在穿過(guò)第二調(diào)溫區(qū)段時(shí)加熱，使得過(guò)熱和過(guò)冷的燃料可快速地調(diào)節(jié)至標(biāo)稱(chēng)值。
[0010]調(diào)節(jié)或控制裝置優(yōu)選構(gòu)造成使得在燃料溫度與預(yù)先限定的標(biāo)稱(chēng)值的偏差增大時(shí)，珀耳帖元件的電流的強(qiáng)度增大，以便冷卻或加熱功率適于與標(biāo)稱(chēng)值的偏差。此外，有可能預(yù)先限定對(duì)于燃料溫度的多個(gè)標(biāo)稱(chēng)溫度的調(diào)節(jié)，這取決于不同發(fā)動(dòng)機(jī)操作或負(fù)載狀態(tài)是所需的。
[0011]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，控制裝置可構(gòu)造成在內(nèi)燃機(jī)為冷的時(shí)且為了提高燃料溫度將控制閥切換至第一切換位置，或使其留在第一切換位置且通過(guò)電流反向(即，通過(guò)改變施加的電壓的極性)來(lái)對(duì)珀耳帖模塊供能作為加熱設(shè)備。如果在發(fā)動(dòng)機(jī)的冷起動(dòng)和加熱期間在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路中沒(méi)有廢熱或可用廢熱不足，則這允許燃料的快速加熱，以經(jīng)由第二調(diào)溫區(qū)段加熱燃料。
[0012]在優(yōu)選示例性實(shí)施例中，在珀耳帖模塊在冷卻模式中的熱側(cè)上布置了調(diào)溫本體，其熱連接到低溫冷卻劑回路，冷卻流體可流過(guò)該低溫冷卻劑回路。這允許冷卻過(guò)程期間生成的熱的有效消散。在珀耳帖模塊的冷卻模式中，其被供能使得珀耳帖模塊的冷側(cè)面向第一調(diào)溫區(qū)段，而熱側(cè)位于珀耳帖模塊的背離第一調(diào)溫區(qū)段的一側(cè)上。
[0013]在該示例性實(shí)施例的有利變型中，低溫冷卻回路包括冷卻流體可在其中循環(huán)的冷卻通道引導(dǎo)件、用于使冷卻流體在低溫冷卻回路中循環(huán)的栗，以及低溫冷卻器。
[0014]這里，在調(diào)溫本體中延伸的冷卻流體通道引導(dǎo)件的一部分優(yōu)選構(gòu)造為曲折、蛇形或鋸齒圖案，使得調(diào)溫本體內(nèi)的冷卻流體通道的通路相對(duì)于直線(xiàn)或線(xiàn)性路線(xiàn)人為地延長(zhǎng)。
[0015]可切換的控制閥可為可電氣控制的二路三通電磁閥，特別是二路三通低壓電磁閥?？汕袚Q的控制閥還可構(gòu)造為低壓二路三通比例閥，以便允許連續(xù)和更精確的調(diào)節(jié)。當(dāng)使用比例控制閥時(shí)，由于連續(xù)的部分流，還可觀察到很緊密的調(diào)節(jié)限制。
[0016]還有利的是將第一調(diào)溫區(qū)段構(gòu)造成使得其在導(dǎo)熱(優(yōu)選高度導(dǎo)熱)的材料(例如，鋁塊)的調(diào)溫本體中延伸，其布置在珀耳帖模塊在冷卻模式中的冷側(cè)或在加熱模式中的熱側(cè)上。此外，還有利的是將第一調(diào)溫區(qū)段構(gòu)造為曲折、蛇形和/或鋸齒圖案。
[0017]在本發(fā)明的背景中，有可能使調(diào)溫裝置由隔熱物完全或至少部分地包繞，以便以較高效率達(dá)到標(biāo)稱(chēng)溫度且沒(méi)有外部溫度影響。
[0018]此外，珀耳帖模塊可安裝成振動(dòng)阻尼的以免于車(chē)輛和/或發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)。
[0019]本發(fā)明還關(guān)于一種具有如本文公開(kāi)的調(diào)溫裝置的機(jī)動(dòng)車(chē)輛，特別是公用車(chē)輛。有利的是，調(diào)溫裝置布置在內(nèi)燃機(jī)的共軌噴射系統(tǒng)的高壓燃料栗上游且優(yōu)選在附近，以便使由內(nèi)燃機(jī)的熱輻射引起的任何溫度影響保持盡可能小。
[0020]作為本發(fā)明的一部分，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)特別有利的是將調(diào)溫裝置布置在高壓燃料區(qū)域的正上游。例如，調(diào)溫裝置可布置成使得從調(diào)溫裝置的燃料出口到高壓燃料區(qū)域的距離小于20cm，和/或從調(diào)溫裝置的燃料出口到共軌系統(tǒng)的高壓燃料栗的距離小于20cm。以此方式，可靠地避免了內(nèi)燃機(jī)的上述溫度影響。
【附圖說(shuō)明】
[0021]上文描述的優(yōu)選實(shí)施例和本發(fā)明的特征可以以任何方式彼此組合。下文參照附圖描述了本發(fā)明的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)和益處。附圖示出了:
圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的調(diào)溫裝置的圖解電路框圖，
圖2為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的其中第一調(diào)溫區(qū)段延伸的調(diào)溫本體的截面視圖，
圖3A到圖3E為對(duì)于不同操作狀態(tài)利用根據(jù)本發(fā)明的調(diào)溫裝置將燃料溫度調(diào)節(jié)至標(biāo)稱(chēng)值；以及
圖4A、圖4B和圖4C示意性地示出了將單獨(dú)的珀耳帖元件連接成珀耳帖模塊。
[0022]參考標(biāo)號(hào)列表 I調(diào)溫裝置
2燃料入口 3燃料出口
4,5,6第一流分支的燃料管線(xiàn) 7珀耳帖模塊
7a珀耳帖模塊的正常操作中的冷側(cè)
7b珀耳帖模塊的正常操作中的熱側(cè)
8,9,10第二流分支的燃料管線(xiàn)
11發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路的局部部分
12 二路三通電磁閥
12a第一輸出
12b第二輸出
13控制裝置
14調(diào)溫本體
15低溫冷卻回路
16栗
17低溫冷卻器 17a風(fēng)扇
18,18a冷卻流體通道 19調(diào)溫本體
20隔離物
21轉(zhuǎn)換閥
22肋條
31冷卻溫度
32燃料溫度
33標(biāo)稱(chēng)燃料溫度
34標(biāo)稱(chēng)下限溫度
35標(biāo)稱(chēng)上限溫度
36珀耳帖模塊的供能
36a泊耳帖元件的供能方向
37電磁閥的切換位置
38低溫冷卻回路的溫度
39行駛速度
39a風(fēng)扇功率
40 ?自耳帖元件
41珀耳帖元件的并行布置。
【具體實(shí)施方式】
[0023]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的調(diào)溫裝置I的圖解電路框圖。調(diào)溫裝置I可構(gòu)造為自主單元以備安裝在燃料供應(yīng)系統(tǒng)中，或作為大型組件的組成部分。
[0024]調(diào)溫裝置I布置在燃料供應(yīng)系統(tǒng)的低壓區(qū)域中的燃料栗、燃料過(guò)濾器和壓力調(diào)節(jié)器(如果裝配)的下游，且在共軌系統(tǒng)的高壓燃料栗附近。調(diào)溫裝置I用于燃料的冷卻和加熱兩者。為此，調(diào)溫裝置I具有燃料入口 2，其例如流體地連接到車(chē)輛油箱或前級(jí)栗(都未示出)，以及燃料出口3，其連接到回路中的共軌系統(tǒng)的高壓燃料栗的吸入側(cè)(都未示出)。
[0025]調(diào)溫裝置I還包括在輸入側(cè)連接到燃料入口的可電氣控制的二路三通低壓電磁閥
12。二路三通低壓電磁閥12還具有流體地連接到第一流分支4、5、6以用于燃料傳導(dǎo)的第一輸出12a，以及流體地連接到第二流分支8、9、10以用于燃料傳導(dǎo)的第二輸出12b。兩個(gè)流分支均在端部流體地連接到轉(zhuǎn)換閥21，轉(zhuǎn)換閥21取決于切換位置將第一流分支或第二流分支連接到燃料出口 3。在第一切換位置，二路三通低壓電磁閥12將燃料入口 2連接到第一流分支4、5、6，且在第二切換位置，二路三通低壓電磁閥12將燃料入口 2連接到第二流分支8、9、10。
[0026]上文已經(jīng)提到了也可使用比例閥替代二路三通低壓電磁閥12，其允許對(duì)第一流分支和第二流分支的輸出的無(wú)級(jí)過(guò)渡。在該變型中，不存在循環(huán)，也不存在不允許兩個(gè)輸出的計(jì)量流過(guò)渡的常規(guī)轉(zhuǎn)換電磁閥12的相對(duì)頻繁切換。
[0027]第一流分支4、5、6包含用于熱聯(lián)接到珀耳帖模塊7的燃料的調(diào)溫區(qū)段5。僅在圖1中圖解地指出的調(diào)溫區(qū)段5在圖2中更詳細(xì)示出。調(diào)溫區(qū)段5形成為調(diào)溫本體19中的例如材料塊形式的管道，其中調(diào)溫本體由高度導(dǎo)熱的材料(例如，鋁)制成，且對(duì)使用的燃料有化學(xué)抗性。為了實(shí)現(xiàn)可能的燃料的最高效冷卻，調(diào)溫本體19中的調(diào)溫區(qū)段5構(gòu)造成曲折的。
[0028]調(diào)溫本體19通過(guò)其下側(cè)熱聯(lián)接到珀耳帖模塊7，其在正常操作中(S卩，在熱發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，這在下文中參照?qǐng)D3更詳細(xì)闡釋)連接或被供能，使得珀耳帖模塊7的冷側(cè)7a通過(guò)抵靠調(diào)溫本體19來(lái)產(chǎn)生直接的熱接觸?？蛇x地，導(dǎo)熱漿料也可施加在冷側(cè)7a與調(diào)溫本體19之間。
[0029]為了熱消散，珀耳帖模塊7的熱側(cè)7b也連接到調(diào)溫本體14，調(diào)溫本體14也由高度導(dǎo)熱的材料制成。為了促進(jìn)熱消散，珀耳帖模塊7或調(diào)溫本體14的熱側(cè)7b熱連接到低溫冷卻回路15，冷卻流體可穿過(guò)其流動(dòng)。低溫冷卻回路15包括冷卻流體可在其中循環(huán)的冷卻流體通道18、18a，用于使冷卻流體在低溫冷卻回路中循環(huán)的栗16，以及低溫冷卻器17。低溫冷卻器17可具有冷卻肋條(空氣流過(guò)其)，以及可選還有促進(jìn)熱消散的風(fēng)扇17a。在調(diào)溫本體14中延伸的冷卻流體通道18的部分18a也構(gòu)造為曲折的(也未在圖1中示出)。
[0030]為了保護(hù)珀耳帖模塊7免于發(fā)動(dòng)機(jī)和車(chē)輛振動(dòng)，這可選安裝成振動(dòng)阻尼的，例如，在橡膠塊上。此外，如僅在圖1中指出的那樣，調(diào)溫裝置可由隔熱物20完全地或至少部分地包繞。這里，至高壓栗的管道也可為隔熱的。
[0031]第二流分支8、9、10還包含用于燃料的調(diào)溫區(qū)段9，其熱聯(lián)接到機(jī)動(dòng)車(chē)輛的內(nèi)燃機(jī)的冷卻回路U。圖1中的參考標(biāo)號(hào)11表示其中安裝了調(diào)溫區(qū)段9的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路的一部分。因此，調(diào)溫區(qū)段9為燃料管線(xiàn)部分9，其由來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻的冷卻流體加熱，該流體自身在發(fā)動(dòng)機(jī)為熱的時(shí)由發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱加熱。燃料管線(xiàn)部分9可選也具有肋條部分22以實(shí)現(xiàn)燃料的更快加熱。
[0032]取決于控制閥12的切換位置，燃料因此可經(jīng)由第一流分支4、5、6傳導(dǎo)至調(diào)溫區(qū)段5以便由珀耳帖模塊冷卻(或在適用情況下還加熱)，或經(jīng)由第二流分支8、9、10傳導(dǎo)至調(diào)溫區(qū)段9以便經(jīng)由暴露于發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱的發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻回路加熱。以此方式，有可能在冷卻模式與加熱模式之間快速地切換，且反之亦然。
[0033]加熱區(qū)段的長(zhǎng)度選擇成使得在熱的發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，在持久的冬季操作中，不再需要來(lái)自珀耳帖模塊7的額外的電流強(qiáng)化加熱。另外，由調(diào)溫區(qū)段9的長(zhǎng)度連同燃料傳送管的肋條部分22的數(shù)量和類(lèi)型確定的換熱效應(yīng)因此被確定或限制，使得在恒定的行駛和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載下，可保持標(biāo)稱(chēng)燃料溫度范圍，而盡可能不使轉(zhuǎn)換閥頻繁地循環(huán)。
[0034]為了控制調(diào)溫裝置I，這包括控制裝置13，其例如構(gòu)造為微處理器，且經(jīng)由控制線(xiàn)路(由圖1中的虛線(xiàn)示出)連接到珀耳帖模塊7和控制閥12。在一個(gè)流分支中的管線(xiàn)破壞時(shí)，液壓跟隨的轉(zhuǎn)換閥21保持另一個(gè)流分支密封。然而，轉(zhuǎn)換閥21對(duì)于調(diào)溫裝置的基本功能不是絕對(duì)需要的?？刂蒲b置13將控制閥12切換到第一位置或第二位置，從而控制對(duì)珀耳帖模塊7的功率供應(yīng)。轉(zhuǎn)換閥21取決于控制閥12的切換位置移入第一位置或第二位置?？刂蒲b置13還控制栗16和風(fēng)扇17a，這也由虛線(xiàn)信號(hào)線(xiàn)指出。
[0035]控制裝置13構(gòu)造成執(zhí)行兩種不同的操作模式:發(fā)動(dòng)機(jī)是熱的時(shí)的第一操作模式，以及發(fā)動(dòng)機(jī)是冷的或加熱時(shí)的第二操作模式。
[0036]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷或加熱時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑不再暴露于足夠的發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱，以能夠加熱燃料或至少足夠快地對(duì)其加熱。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)是否熱可以以已知方式通過(guò)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度來(lái)測(cè)量。如果發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度超過(guò)預(yù)定閾值，則發(fā)動(dòng)機(jī)是熱的。
[0037]控制裝置13將高壓燃料栗的前部中的主要實(shí)際燃料溫度與燃料溫度的預(yù)先限定的標(biāo)稱(chēng)值相比較，標(biāo)稱(chēng)值可針對(duì)車(chē)輛類(lèi)型適當(dāng)?shù)卦O(shè)置。燃料的實(shí)際溫度由例如可布置在燃料箱中的燃料溫度傳感器測(cè)得。此外，確定實(shí)際環(huán)境溫度，例如，其指出環(huán)境空氣可有助于冷卻燃料到什么程度。
[0038]圖3A到圖3E例如對(duì)于熱發(fā)動(dòng)機(jī)的情況示出了基于不同操作狀態(tài)將燃料溫度調(diào)節(jié)至標(biāo)稱(chēng)溫度。相同值的時(shí)間進(jìn)展在所有附圖中以相同參考標(biāo)號(hào)表示，且并未單獨(dú)地描述。在圖3A到圖3E中，橫坐標(biāo)軸為時(shí)間軸，且左側(cè)縱坐標(biāo)軸指出溫度。圖表31指出了發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度的時(shí)間進(jìn)展?？刂蒲b置13構(gòu)造成將燃料溫度(KT)32設(shè)置成例如30°C的預(yù)先限定的標(biāo)稱(chēng)值33，其中必然觀察到燃料溫度的下限值34和上限值35。因此，燃料溫度32必須位于極限值34、35內(nèi)，且盡可能接近標(biāo)稱(chēng)值33。在右側(cè)縱坐標(biāo)軸上，可讀出對(duì)電磁閥12的切換位置(具有參考標(biāo)號(hào)37的曲線(xiàn))和珀耳帖模塊7的功率供應(yīng)的時(shí)間進(jìn)展的值(具有參考標(biāo)號(hào)36的曲線(xiàn))。
[0039]圖3A到3C例如對(duì)于熱發(fā)動(dòng)機(jī)的情況示出了基于不同操作狀態(tài)將燃料溫度調(diào)節(jié)至標(biāo)稱(chēng)溫度。
[0040]圖3A示出了具有23°C的環(huán)境溫度的操作情形。測(cè)量的實(shí)際燃料溫度32僅處于略高于環(huán)境溫度，且?guī)缀鯇?duì)應(yīng)于標(biāo)稱(chēng)值33，或處于限定的標(biāo)稱(chēng)控制范圍34、35內(nèi)。因此，目前不需要控制介入。調(diào)溫裝置的所有電氣構(gòu)件保持無(wú)功，特別是電磁閥12處于無(wú)功的位置I，這由右側(cè)縱坐標(biāo)軸上的值I指出。珀耳帖模塊7也無(wú)功地切換(由右側(cè)縱坐標(biāo)上的值O指出)，所以其并未配置冷卻效應(yīng)。
[0041]圖3B示出了具有50°C的環(huán)境溫度的操作情形。測(cè)量的燃料溫度32最初較高，且處于標(biāo)稱(chēng)上限值35以上?？刂蒲b置13將電磁閥切換至位置I。珀耳帖模塊7被作為冷卻裝置強(qiáng)力供能。曲線(xiàn)36又示出了珀耳帖電流，其量可從右側(cè)縱坐標(biāo)軸讀出。右側(cè)縱坐標(biāo)軸的值乘以1指出珀耳帖模塊7的最大標(biāo)稱(chēng)電壓的以％計(jì)的實(shí)際功率水平。最初，珀耳帖模塊7被供能至70%，所以燃料溫度32由于珀耳帖冷卻而降低。在時(shí)間4處，燃料溫度34又降到低于標(biāo)稱(chēng)上限35。然后，?自耳帖電流供應(yīng)緩慢減小到30%。在珀耳帖模塊的第一供能的同時(shí)，控制裝置13對(duì)低溫冷卻回路15的栗16供能，其由來(lái)自珀耳帖模塊7的廢熱加熱，這由具有參考標(biāo)號(hào)38的曲線(xiàn)指出。此外，控制裝置13接通風(fēng)扇17a。風(fēng)扇操作由具有參考標(biāo)號(hào)39a的曲線(xiàn)繪出，其中右側(cè)縱坐標(biāo)軸的值乘以10給出總功率的以％計(jì)的當(dāng)前風(fēng)扇功率。在所示的圖表3B中，車(chē)輛行駛，且冷卻低溫冷卻器17的頂風(fēng)隨車(chē)輛速度39增大，由此風(fēng)扇17a逐漸減低功率。分配給曲線(xiàn)39的右側(cè)縱坐標(biāo)軸的縱坐標(biāo)值乘以1給出以km/h計(jì)的行駛速度。
[0042]圖3C示出了具有(TC的環(huán)境溫度的操作情形。測(cè)量的燃料溫度32最初過(guò)低，且處于低于標(biāo)稱(chēng)下限值34，接近(TC。因此，電磁閥12切換至位置2，由曲線(xiàn)36繪出。右側(cè)縱坐標(biāo)軸上的值I和2指出切換位置。在切換狀態(tài)2中，現(xiàn)在流過(guò)第二流分支8、9、10的燃料在調(diào)溫區(qū)段9中經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路暴露于來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱且因此加熱。珀耳帖模塊7無(wú)功切換。同樣適用于栗16。
[0043]一旦燃料溫度32達(dá)到上限值35，則電磁閥12無(wú)功切換到位置I中，且燃料因此傳導(dǎo)到第一流分支中。由于低的環(huán)境溫度，故不需要關(guān)于珀耳帖模塊7的冷卻。第一流分支中的燃料由環(huán)境溫度冷卻。如果燃料溫度32降回標(biāo)稱(chēng)下限值34以下，則電磁閥切換回位置2，諸如此類(lèi)。
[0044]如果控制裝置3確定發(fā)動(dòng)機(jī)是冷的或加熱的，則執(zhí)行第二操作模式。
[0045]為了冷卻燃料，相同步驟可如第一操作模式中那樣執(zhí)行，S卩，控制閥12切換至第一位置，且珀耳帖模塊被供能，使得側(cè)7a為冷側(cè)。
[0046]然而，如果燃料溫度降到低于預(yù)先限定的標(biāo)稱(chēng)值，則控制閥12保持在第一位置。控制裝置13現(xiàn)在通過(guò)電流反向來(lái)控制珀耳帖模塊7，即，通過(guò)改變施加的電壓的極性，使得其作為加熱組件被供能。這意味著現(xiàn)在側(cè)7a為熱側(cè)，經(jīng)由其可加熱流過(guò)調(diào)溫區(qū)段7的燃料。這允許在發(fā)動(dòng)機(jī)的冷起動(dòng)階段和加熱階段期間當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路不包含廢熱或廢熱不足時(shí)快速加熱燃料，以經(jīng)由第二調(diào)溫區(qū)段來(lái)加熱燃料。
[0047]圖3D到圖3E對(duì)于冷發(fā)動(dòng)機(jī)的情況示出了參照各種操作狀態(tài)舉例的第二操作模式。
[0048]圖3D示出了例如關(guān)于冷發(fā)動(dòng)機(jī)和(TC的環(huán)境溫度的溫度控制。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路中的溫度(曲線(xiàn)31)最初也為O 0C，且僅在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之后緩慢升高。
[0049]測(cè)量的燃料溫度32最初也為(TC左右且過(guò)低。然而，由于冷卻回路過(guò)冷而不能加熱燃料，故電磁閥12保持在位置I。珀耳帖模塊7首先利用電流反向強(qiáng)力供能，且現(xiàn)在用作如上文所述的加熱裝置。曲線(xiàn)36a示出了右側(cè)縱坐標(biāo)軸上的3的值處的電流反向。一旦燃料溫度32又達(dá)到標(biāo)稱(chēng)范圍34、35，則對(duì)珀耳帖模塊7的供能減少，使得可保持標(biāo)稱(chēng)溫度33。
[0050]由于冷起動(dòng)階段僅占據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的總運(yùn)行時(shí)間的很小比例，故珀耳帖元件可更強(qiáng)力地供能，例如，達(dá)到80%而不是70%的標(biāo)稱(chēng)電壓。
[0051]僅在稍后的時(shí)間(例如，在5到10分鐘之后)使發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路中的溫度升高，使得燃料加熱可由換熱器、MV位置2(圖3D中未示出)執(zhí)行。然后，調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)于熱發(fā)動(dòng)機(jī)的調(diào)節(jié)。
[0052]圖3E示出了類(lèi)似于圖3D的操作情形。這里的特別特征是測(cè)量的燃料溫度32最初過(guò)于低且低于-20°C。為了更清楚起見(jiàn)，使用了非線(xiàn)性時(shí)間軸繪出時(shí)間進(jìn)展。為了加熱燃料，電磁閥切換回位置I，且珀耳帖模塊7通過(guò)電流反向作為加熱裝置被供能。由于使用珀耳帖模塊7需要的加熱階段較長(zhǎng)，故至珀耳帖模塊7的最高功率水平必須在時(shí)間上受限，以便安全地避免珀耳帖模塊7的過(guò)早老化。如圖3E中所示，拍耳帖模塊7(圖表36)最初利用珀耳帖模塊的80%的標(biāo)稱(chēng)電壓供能，且然后功率水平逐漸降低。
[0053]在時(shí)間t=400處，燃料溫度范圍達(dá)到下限值34。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路中的溫度已經(jīng)升高，使得燃料加熱可經(jīng)由第二調(diào)溫區(qū)段18a來(lái)執(zhí)行。因此，電磁閥切換至位置2，且燃料傳導(dǎo)至第二流分支。珀耳帖模塊7無(wú)功切換。
[0054]圖4A到圖4C圖解地示出了將單獨(dú)的珀耳帖元件連接成珀耳帖模塊7。
[0055]珀耳帖模塊7使用珀耳帖效應(yīng)工作，其中通過(guò)將電壓施加到珀耳帖模塊，其可用作冷卻組件，或在電壓極性反向的情況下也用作加熱元件。因此，燃料調(diào)溫是可能的，且容易在燃料溫度處于高于或低于標(biāo)稱(chēng)溫度時(shí)實(shí)施。
[0056]珀耳帖模塊7可由單獨(dú)的商用珀耳帖元件40構(gòu)造，其通常具有立方體形式，且可在幾何結(jié)構(gòu)上在緊接著彼此對(duì)準(zhǔn)，且連接以形成計(jì)算的冷卻區(qū)段。至調(diào)溫本體19的熱傳遞通過(guò)適合的淺接觸且在適合情況下通過(guò)施加導(dǎo)熱漿料來(lái)確保。
[0057]單獨(dú)的珀耳帖元件40串聯(lián)和/或并聯(lián)連接，使得由車(chē)輛車(chē)載網(wǎng)絡(luò)提供的電壓(通常12V或24V)處于珀耳帖模塊7的目標(biāo)工作范圍內(nèi)。
[0058]圖4A示出了其中兩個(gè)珀耳帖元件40串聯(lián)連接的簡(jiǎn)化示例。例如，如果車(chē)載電壓為12V，則單個(gè)珀耳帖元件40(如果設(shè)計(jì)用于8V)將燒毀。然而串聯(lián)連接的兩個(gè)珀耳帖元件40可承受達(dá)到16V。
[0059]圖4B示出例如并聯(lián)連接的兩個(gè)珀耳帖元件40。
[0060]圖4C示出珀耳帖模塊7的示例性實(shí)施例，其由20個(gè)單獨(dú)的珀耳帖元件40構(gòu)成，其中各種情況下10個(gè)珀耳帖元件并聯(lián)連接以形成并聯(lián)連接的珀耳帖元件的布置41。兩個(gè)布置41然后串聯(lián)連接。如果單獨(dú)的珀耳帖元件40相同地設(shè)計(jì)且構(gòu)造成用于最大8V，則總布置因此可由于串聯(lián)連接而暴露于16V的標(biāo)稱(chēng)電壓。在12V的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)電壓的情況下，各個(gè)獨(dú)立珀耳帖元件40上的負(fù)載為75%(12V/16V=75%)。對(duì)于8V的標(biāo)稱(chēng)珀耳帖電壓，各個(gè)珀耳帖元件因此將在最大8*0.75=6V下操作。
[0061]取決于實(shí)際燃料溫度與標(biāo)稱(chēng)溫度的偏差，單獨(dú)的珀耳帖元件處的電壓然后可按需要向下調(diào)節(jié)至較小的值，例如，5、4、3伏，例如，使用常規(guī)PffM (脈寬調(diào)制)電路。
[0062]盡管參照示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但專(zhuān)業(yè)人員將清楚可執(zhí)行各種改型和使用等同方案作為替換，而不脫離本發(fā)明的范圍。另外，還可產(chǎn)生許多改型，而不脫離相關(guān)聯(lián)的領(lǐng)域。因此，本發(fā)明不限于公開(kāi)的示例性實(shí)施例，而是包括落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有示例性實(shí)施例。具體而言，本發(fā)明還獨(dú)立于其涉及的權(quán)利要求對(duì)從屬權(quán)利要求的主題和特征提出保護(hù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的燃料供應(yīng)系統(tǒng)的調(diào)溫裝置(I)，包括燃料入口( 2)、燃料出口(3)和在所述燃料入口(2)與所述燃料出口(3)之間的第一調(diào)溫區(qū)段(5)，所述第一調(diào)溫區(qū)段(5)熱聯(lián)接到珀耳帖模塊(7)，其特征在于， 在所述燃料入口(2)與所述燃料出口(3)之間的第二調(diào)溫區(qū)段(9)，所述第二調(diào)溫區(qū)段(9)熱聯(lián)接到所述機(jī)動(dòng)車(chē)輛的內(nèi)燃機(jī)的冷卻回路(11)，以及 可切換的控制閥(12)，所述控制閥(12)在輸入側(cè)連接到所述燃料入口(2)并且將所述燃料入口(2)在第一切換位置連接到所述第一調(diào)溫區(qū)段(5)且在第二切換位置連接到所述第二調(diào)溫區(qū)段(9)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)溫裝置，其特征在于控制裝置(13)，所述控制裝置(13)構(gòu)造成控制所述可切換的控制閥(12)和所述珀耳帖模塊(7)以用于將所述燃料溫度調(diào)節(jié)至預(yù)先限定的標(biāo)稱(chēng)值和/或標(biāo)稱(chēng)值范圍，其中所述控制裝置(13)構(gòu)造成在所述內(nèi)燃機(jī)為熱的時(shí)， (a)為了降低所述燃料溫度，將所述控制閥(12)切換至所述第一切換位置且對(duì)所述珀耳帖模塊(7)供能作為冷卻裝置，或如果環(huán)境溫度降到低于預(yù)先限定的閾值，則將其切換成無(wú)功的；以及 (b)為了提高所述燃料溫度，將所述控制閥(12)切換至所述第二切換位置。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的調(diào)溫裝置，其特征在于，所述控制裝置(13)構(gòu)造成，在冷的內(nèi)燃機(jī)的情況下為了增加所述燃料溫度，將所述控制裝置(12)切換至所述第一切換位置，且通過(guò)電流反向?qū)λ鲧甓K(7)供能作為加熱設(shè)備。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的調(diào)溫裝置，其特征在于，在所述珀耳帖模塊(7)在冷卻模式中的熱側(cè)(7b)上布置了調(diào)溫本體(14)，其熱聯(lián)接到低溫冷卻回路(15)，冷卻流體可流過(guò)所述低溫冷卻回路(15)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的調(diào)溫裝置，其特征在于，所述低溫冷卻回路(15)具有栗(16)、低溫冷卻器(17)和冷卻流體通道引導(dǎo)件，其中所述冷卻流體通道引導(dǎo)件(18)的在所述調(diào)溫本體(14)中延伸的部分(18a)優(yōu)選構(gòu)造為曲折、蛇形和/或鋸齒圖案。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的調(diào)溫裝置，其特征在于， (a)所述可切換的控制閥(12)為可電氣控制的二路三通低壓電磁閥或二路三通低壓比例電磁閥；和/或 (b)所述珀耳帖模塊(7)的電流的強(qiáng)度在所述燃料溫度與所述預(yù)先限定的標(biāo)稱(chēng)值的偏差增大時(shí)增大。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的調(diào)溫裝置，其特征在于， (a)所述第一調(diào)溫區(qū)段(5)在導(dǎo)熱材料的調(diào)溫本體(19)中延伸，所述調(diào)溫本體(19)布置在所述珀耳帖模塊(7)在冷卻模式中的冷側(cè)(7a)上;和/或 (b)所述第一調(diào)溫區(qū)段(5)構(gòu)造為曲折、蛇形和/或鋸齒圖案。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的調(diào)溫裝置，其特征在于， (a)所述調(diào)溫裝置至少部分地由隔熱物(20)包繞;和/或 (b)所述珀耳帖模塊(7)安裝成振動(dòng)阻尼的以免于車(chē)輛和/或發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)。9.一種具有布置在燃料栗下游的低壓區(qū)域中的根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的調(diào)溫裝置(I)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛，特別是公用車(chē)輛。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機(jī)動(dòng)車(chē)輛，其特征在于，(a)從所述調(diào)溫裝置的燃料出口到高壓燃料區(qū)域的距離小于20cm;和/或(b)從所述調(diào)溫裝置的燃料出口到共軌系統(tǒng)的高壓燃料栗的距離小于20cm。
【文檔編號(hào)】F02M31/02GK105840359SQ201610062210
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年1月29日
【發(fā)明人】R.古蔡特
【申請(qǐng)人】曼卡車(chē)和巴士股份公司