发动机燃料系统、控制方法和驱动系统

技术领域

本发明涉及发动机燃料系统领域，尤其涉及一种发动机燃料系统、控制方法和驱动系统。

背景技术

燃料箱是用于容纳液体燃料的容器，通过燃料管路连接到机动车、内燃机车等载体的发动机，为发动机提供燃料。

对于密闭式的燃料箱，在采用密封的方式对燃料箱进行燃料加注时，燃料箱内的压力会随着燃料的增加而增大，在发动机运行过程中，燃料箱内的压力又会随着燃料的不断消耗而减小，为了避免燃料箱在气压的作用下产生变形，需要为燃料箱设置换气装置来进行通风，平衡燃料箱内过高或者过低的压力。

在相关技术中，通常直接在燃料箱上设置自然敞开式的通风装置来进行通风，在载体发生侧翻时，燃料会通过自然敞开的通风装置泄漏出燃料箱，不仅会污染环境，还会产生较高的燃烧、爆炸风险。

发明内容

本发明提供一种发动机燃料系统、控制方法和驱动系统，用以解决现有技术中在载体发生侧翻时，燃料会通过自然敞开的通风装置泄漏出燃料箱，不仅会污染环境，还会产生较高的燃烧、爆炸风险的缺陷，实现在载体发生侧翻时自动关闭通风阀，避免燃料箱中的燃料发生泄露。

本发明提供一种发动机燃料系统，包括燃料箱和至少一个用于平衡所述燃料箱的内部压力的换气装置；所述换气装置包括通风管路、至少一个通风阀和用于监测载体的倾斜角度的角度传感器；所述通风管路的一端与所述燃料箱连通，另一端与大气连通；所述通风阀安装于通风管路上，所述角度传感器与所述通风阀电连接，并且可通过将监测到的角度值与预设的角度阈值进行对比来控制所述通风阀的开闭。

根据本发明提供的一种发动机燃料系统，所述通风管路包括两根通气支路，所述通风阀安装于一根通气支路上，另一根通气支路上安装有第一截止阀。

根据本发明提供的一种发动机燃料系统，所述通风阀和所述第一截止阀与所述通风管路的进气口之间安装有过滤装置。

根据本发明提供的一种发动机燃料系统，还包括与所述燃料箱连通的燃料管路，所述燃料管路包括供油管路和回油管路，所述供油管路上安装有第二截止阀，所述回油管路上安装有第三截止阀。

根据本发明提供的一种发动机燃料系统，所述供油管路上安装有用于防止发动机内的燃料通过所述供油管路回流到所述燃料箱的止回阀。

根据本发明提供的一种发动机燃料系统，所述换气装置的高度大于所述燃料箱的高度。

根据本发明提供的一种发动机燃料系统，所述换气装置安装于载体外部，所述换气装置至少一部分位于的所述燃料箱的迎风面或背风面的垂线上，所述换气装置与所述燃料箱的距离小于预设的距离值。

根据本发明提供的一种发动机燃料系统，所述换气装置还包括加速度传感器，所述加速度传感器与所述通风阀电连接，并且可通过将监测到的加速度值与预设的加速度阈值进行对比来控制所述通风阀的开闭。

本发明还提供一种发动机燃料系统控制方法，包括：角度传感器监测载体的倾斜角度；在所述倾斜角度超过预设阈值的情况下，所述角度传感器控制通风阀关闭；在所述倾斜角度未超过预设阈值的情况下，所述角度传感器控制通风阀保持开启；

或者，

所述换气装置还包括加速度传感器，所述加速度传感器与所述通风阀电连接，加速度传感器监测载体的倾斜角度；在所述加速度超过预设阈值的情况下，所述加速度传感器控制通风阀关闭；在所述加速度未超过预设阈值的情况下，所述加速度传感器控制通风阀保持开启。

本发明还提供一种驱动系统，包含至少一个发动机和如上文所述的发动机燃料系统，所述发动机燃料系统与所述发动机连接并为所述发动机提供燃料。

本发明提供的一种发动机燃料系统，通过在换气装置的通风管路上安装通风阀，换气装置中还包括与通风阀电连接的角度传感器，在安装有该发动机燃料系统的载体发生侧翻时，角度传感器监测到载体的角度值超过预设的角度阈值后，控制通风阀关闭，阻止燃料箱中的燃料从通风管路溢出，避免了燃料对环境产生污染，并且降低了燃料泄露可能导致的燃烧、爆炸风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的发动机燃料系统的结构示意图之一；

图2是本发明提供的发动机燃料系统的结构示意图之二；

图3是本发明提供的发动机燃料系统的结构示意图之三；

图4是本发明提供的发动机燃料系统控制方法的流程图之一；

图5是本发明提供的发动机燃料系统控制方法的流程图之二。

附图标记：

1：燃料箱；2：换气装置；3：燃料管路；4：发动机；5：过滤装置；21：通风管路；22：通风阀；23：角度传感器；24：第一截止阀；31：供油管路；32：回油管路；33：第二截止阀；34：第三截止阀；35：止回阀。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1-图3描述本发明的发动机燃料系统。

如图1所示，本发明提供了一种发动机燃料系统，包括燃料箱1和至少一个用于平衡所述燃料箱1的内部压力的换气装置2。燃料箱1用于存储液体燃料，例如汽油、柴油等。在本发明的一种可选的实施例中，燃料箱1安装于载体(例如机动车、内燃机车等)外部。换气装置2用于式燃料箱1与外界大气连通，平衡燃料箱1内的压力，防止燃料箱1内的压力过大或者过小。

换气装置2包括通风管路21、至少一个通风阀22和用于监测载体倾斜角度的角度传感器23。如图1所示，通风管路21的一端与燃料箱1连通，例如可连通至燃料箱1的侧壁顶部或者顶面，通风管路21的另一端与大气连通。在本发明的一种可选的实施例中，通风管路21与大气连通的一端伸出载体外部。通风管路21上安装有通风阀22，通风阀22开启时，燃料箱1与大气连通，平衡燃料箱1内的压力；通风阀22关闭时，燃料箱1与大气隔绝。角度传感器23与通气管路上的通风阀22电连接并且可控制通风阀22的开闭。当角度传感器23监测到载体当前的倾斜角度未超过预设的角度阈值时，表示载体处于正常状态，角度传感器23控制通风阀22保持常开状态；当角度传感器23监测到载体当前的倾斜角度超过预设的角度阈值时，表示载体发生了侧翻，此时角度传感器23控制通风阀22保持闭合，防止燃料箱1内的燃料顺着通风管路21溢出载体外部发生泄露。应当理解的是，可根据实际情况设定预设的角度阈值，例如可将预设的角度阈值设置为45度，此角度远远超过载体正常运行时的倾角范围，且超出此角度后载体较难回正。在本发明的一种可选的实施例中，可在通气管路上安装多个通风阀22，并且均与角度传感器23电连接，受角度传感器23的控制，在单个通风阀22发生故障时也不会导致对燃料箱1的密封失效。

在本发明的一种可选的实施例中，发动机燃料系统还包括与燃料箱1连通的燃料管路，燃料箱1通过燃料管路3与至少一个发动机4连通并为发动机4提供燃料。

如图2所示，在本发明的一种可选的实施例中，在存在多台发动机4的情况下，每台发动机4均配置有与燃料箱1连接的燃料管路3。在本发明的又一种可选的实施例中，当燃料箱1内压力变化较大时，可设置一个以上的换气装置2用于燃料箱1的通风。

在本发明的一种可选的实施例中，通风管路21包括两根通气支路，通风阀22安装于一根通气支路上，另一根通气支路上安装有第一截止阀24。由图1可知，在通风阀22和第一截止阀24中的任意一个开启后，即可通过通气管路将燃料箱1与大气连通。第一截止阀24在正常状态下处于常闭状态，当通风阀22失效时，可手动打开第一截止阀24为燃料箱1通风。

在本发明的一种可选的实施例中，通风阀22和第一截止阀24与通风管路21的进气口之间安装有过滤装置5，过滤装置5可在通风过程过滤外界空气中的杂质，防止杂质进入燃料箱1中。

在本发明的一种可选的实施例中，燃料管路3包括供油管路31和回油管路32。其中，供油管路31用于将燃料箱1中的燃料输送至发动机4，回油管道用于供发动机4内的燃料回流到燃料箱1中。供油管路31上安装有第二截止阀33，回油管路32上安装有第三截止阀34。在特殊情况下，例如载体发生事故时，可关闭第二截止阀33和第三截止阀34，防止燃料进入发动机4，保证安全。

在本发明的一种可选的实施例中，供油管路31上安装有用于防止发动机4内的燃料通过供油管路31回流到所述燃料箱1的止回阀35，止回阀35仅允许燃料从燃料箱1向发动机4的方向单向通过，避免在特殊情况下发动机4内的燃料通过供油管道回流至燃料箱1内。

在本发明的一种可选的实施例中，换气装置2可安装于载体内部，换气装置2的高度大于燃料箱1的高度。若换气装置2的位置较低，载体紧急制动时燃料箱1内的燃料会出现剧烈波动，燃料很容易从通风管路21溢出，通过提高换气装置2的位置，避免了紧急制动时燃料通过通风管路21溢出。

在本发明的一种可选的实施例中，如图3所示，对于运行速度较低的载体，即便在其发生紧急制动时，燃料箱1内的燃料液面波动不大，此时可以不将换气装置2设置在高处，而是设置在载体外部离燃料箱1较近的位置，避免通风管路21穿过车体，换气装置2与燃料箱1的距离小于预设的距离值，预设的距离值可根据载体的实际情况确定。优选地，换气装置2至少一部分位于的燃料箱1的迎风面或背风面的垂线上，这样能够减小换气装置2和燃料箱1共同构成的迎风面的面积，减小通风阻力。

在本发明的一种可选的实施例中，换气装置2还包括加速度传感器，加速度传感器与通风阀22电连接，并且可通过将监测到的加速度值与预设的加速度阈值进行对比来控制所述通风阀22的开闭，进一步避免载体在紧急制动时燃料箱1内的燃料液面剧烈晃动从通气管路处溢出。预设的加速度阈值可根据不同载体的实际运行情况进行设置，例如，在载体为内燃机车的情况下，可将加速度阈值设置为-2m/s

综上所述，本发明提供了一种发动机燃料系统，通过在换气装置2的通风管路21上安装通风阀，换气装置2中还包括与通风阀22电连接的角度传感器23，在安装有该发动机燃料系统的载体发生侧翻时，角度传感器23监测到载体的角度值超过预设的角度阈值后，控制通风阀22关闭，阻止燃料箱1中的燃料从通风管路21溢出，避免了燃料对环境产生污染，并且降低了燃料泄露可能导致的燃烧、爆炸风险。

基于同样的发明构思，本发明还提供了一种发动机燃料系统控制方法，下面对本发明提供发动机燃料系统控制方法进行描述，下文描述的发动机燃料系统控制方法与上文描述的发动机燃料系统可相互对应参照。

如图4所示，本发明提供的一种发动机燃料系统控制方法，包括：

角度传感器23监测载体的倾斜角度。

在倾斜角度超过预设阈值的情况下，角度传感器23控制通风阀22关闭，燃料箱1与大气隔绝；应当理解的是，可根据实际情况设定预设的角度阈值，例如可将预设的角度阈值设置为45度，此角度远远超过载体正常运行时的倾角范围，且超出此角度后载体较难回正。

在倾斜角度未超过预设阈值的情况下，角度传感器23控制通风阀22开启，燃料箱1与大气连通，平衡燃料箱1内的压力。

当上文描述的发动机燃料系统中的换气装置2还包括加速度传感器时，本发明还提供了另一种发动机燃料系统控制方法，如图5所示，包括：

加速度传感器监测载体的加速度；

在加速度超过预设阈值的情况下(例如紧急制动时)，加速度传感器控制通风阀22关闭，燃料箱1与大气隔绝；

在加速度未超过预设阈值的情况下，加速度传感器控制通风阀22开启，燃料箱1与大气连通，平衡燃料箱1内的压力。

综上所述，本发明提供的一种发动机燃料系统控制方法，通过在角度传感器23监测到载体的角度值超过预设的角度阈值后，控制通风阀22关闭；或者，通过在加速度传感器监测到载体的加速度值超过预设的加速度阈值后，控制通风阀22关闭，从而阻止燃料箱1中的燃料从通风管路21溢出，避免了燃料对环境产生污染，并且降低了燃料泄露可能导致的燃烧、爆炸风险。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。