用于内燃机的具有局部泄漏检测的燃料系统的制作方法

专利名称：用于内燃机的具有局部泄漏检测的燃料系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将双壁管道与高压管路相连接的连接器，尤其涉及一种具有
用于将双壁管道与高压管路相连接的连接器的燃料系统。本发明还涉及一种检测燃料系统 中的泄漏的方法。
背景技术：
在发动机技术中，已知通过也可称之为共轨的各高压管路将处于高压下的燃料供 应至与各高压管路连接的多个喷射器。共轨技术尤其用于柴油燃料，也可用于其它燃料。如 果在引导高压燃料的管路元件中或在其连接区域中存在缺陷，就可能导致燃料泄漏。
因此，燃料系统的高压管路通常具有覆盖系统。特别地，覆盖系统包围通常引导高 压燃料的内部压力管路。可以有几种不同的覆盖系统，在下文中将称之为"护套管"而不考 虑它们的特殊设计。在覆盖系统中泄漏的燃料可以受控方式从发动机导出。已知在覆盖系 统的端部处提供一种泄漏检测单元，例如由US 2， 783， 842A可知。这能够实现一般的自动 泄漏检测。已知的泄漏检测不允许局部泄漏检测，然而，局部泄漏检测是有用的，以便于根 据泄漏位置采用不同的测量方法。
本发明针对现有技术的一个或多个缺点。

发明内容
根据本发明，提供一种用于将双壁管道与高压管路相连接的连接器，其中连接器 包括主体，所述主体具有用于至少部分地接纳所述高压管路的接纳开口 ，通向用于将所述 双壁管道的至少一部分与所述高压管路相连接的所述接纳开口的第一通道，和通向所述接 纳开口的第二通道。还可设置有用于检测第二通道中的流体的装置。 根据本发明，还提供一种用于将具有内管和外管的双壁管道的至少一部分与高压 管路相连接的连接器。所述连接器具有主体，所述主体限定有用于在所述内管和所述高压 管路之间建立流体连接的连接开口 ，流体检测通道和所述外管与所述流体检测通道之间的 流体连接。 根据本发明，还提供一种用于发动机的燃料系统，所述燃料系统包括具有接合开 口的高压管路，具有内管和外管的双壁管道和连接器，所述连接器将所述双壁管道的所述 内管与所述高压管路的所述接合开口相接合，和提供所述双壁管道的外管与所述连接器的 流体检测通道之间的流体连接。还可设置有用于检测所述流体检测通道中的流体的装置。
根据本发明，提供一种用于检测燃料系统中的泄漏的方法，其中所述燃料系统具 有高压管路，所述高压管路具有由各护套管包围的多个第一节段和由各连接器包围的多个 第二节段，所述第二节段具有接合开口 ，和具有内管和外管的多个双壁管道。各元件设置成 在各护套管和高压管路之间形成多个第一空间，在各连接器和高压管路之间形成多个第二 空间，其中第一和第二空间彼此密封，所述外管与所述第二空间流体连接。该方法需要将来 自第二空间中的至少一个的泄漏流体引导至多个第一流体检测单元中的相关联的一个，继
6而引导至第二流体检测单元，将来自所述第一空间的泄漏流体引导至第二流体检测单元， 和在所述第一和第二检测单元中的至少一个检测泄漏流体的存在。


图1是根据第一示例的燃料系统的示意性视图； 图2是根据图1的燃料系统的连接器部分的示意性示图； 图3是穿过根据图2的连接器部分的示意性剖视图； 图4是如图2所示的连接器部分的放大示意性视图，其中为了简化该图，未示出所 述连接器的一些部分； 图5是图4所示连接器部分的与图3相似的示意性剖视图； 图6是沿图5中的VI-VI线所作的所述连接器部分的示意性剖视图； 图7是沿图5中的VII-VII线所作的所述连接器部分的示意性剖视图； 图8是可选的连接器部分的示意性视图，其中，类似于图4，为了简化该图未示出
连接器的一些部分； 图9是图8所示的可选的连接器部分的剖视图，与图6视图相似；
图10是沿图9中的X-X线所作的连接器部分的剖视图； 图11是另一可选的连接器部分的示意性视图，其中为了简化该图未示出连接器 的一些部分； 图12是图11的连接器部分的示意性剖视图，与图6的视图相似；
图13是沿图12中的XIII-XIII线所作的连接器部分的示意性剖视图；
图14是可选的燃料系统的示意性视图。
具体实施例方式
在以下描述中，关于位置和方向的术语主要参看图中的视图，但它们也可能涉及 元件的优选最终布置。 图1示出用于内燃机(未示出)的燃料系统1的一个示例的示意性视图。燃料系 统1具有两个高压管路4，5，这两个高压管路通常称为共轨。 此外，燃料系统1具有多个喷射单元7，各个喷射单元通过连接管路9和连接器11 与高压管路4和5相连接。高压管路4， 5通过连接管路10和各连接器11彼此流体连接。 燃料系统1还具有与高压管路4相连接的另一连接器13。连接器13通过至少一连接管路 15与高压燃料源(未示出)连接，该高压燃料源例如为燃料泵。 燃料系统还具有用于接收泄漏燃料的泄漏管(或泄漏导管)20和与泄漏管20流 体连接的泄漏流体收集器21。传感器(未示出)设置在泄漏流体收集器21中，用于检测泄 漏流体收集器中的流体，例如燃料，和用于发出相应的信号。泄漏流体收集器可远离发动机 设置。 各个高压管路4， 5可具有双壁结构。特别地，各个高压管路4， 5可具有连续式高 压管，高压管的部分节段由相应的护套管26包围。护套管26包围分别与连接器11和连接 器13相邻的节段中的连续式高压管25。图1中的圆圈A中示出该双壁结构的放大剖视图。
在连接器11的区域，高压管25由各连接器11包围以便在所述区域中也提供双壁结构，这将在下文中更详细地说明。此外，高压管25在各个连接器11的区域中具有连接孔(参见图5和图6)。 喷射单元7仅在图1中示意性地示出。喷射单元可以是关于高压燃料进行操作的任何合适的类型。在图1中，设置六个喷射单元7，不过，当然也可以设置不同数量的喷射单元7。 将喷射单元7分别与高压管路4和5相连接的连接管路9是双壁类型，如图1中放大的剖面圆圈B中所示。特别地，各个连接管路9具有内高压管30和外护套管31。连接管路10可具有相同结构。 以下将根据图2至图7更详细地说明在图1中仅示意性地示出的连接器11。
图2至7示出连接器11的第一示例。连接器11具有主体35，罩盖元件36，夹紧件37(见图3)，和旁侧分离件39。 主体35设有具有圆柱状的接纳开口或通孔44的中间部分42，关于通孔44径向延伸的连接部分46，和泄漏部分48。 中间部分42的通孔44可以是阶梯形的，具有直径较小的中间节段和直径较大的相邻外节段。中间节段的尺寸为以紧密配合方式接纳高压管路4，5的高压管25的至少一部分。虽然高压管路4，5的高压管25以紧密配合方式接纳在通孔44的中间节段中，但高压管与中间节段之间形成有间隙，允许燃料通过该间隙流动。圆柱通孔44的与中间节段相邻的外节段的尺寸为接纳高压管路4，5的高压管25和分离件39的柱状凸缘50。这种阶梯直径在图3和5中最佳地示出。如图3和5所示，密封元件52，例如0形环，设置于与圆柱状通孔44中的阶梯直接相邻处。在通孔44的外节段中，在该外节段的周向上形成泄漏槽54。密封元件52设置在泄漏槽54和通孔44的中间节段之间。密封元件关于高压管路25相对于通孔44的自由端而密封通孔44的中间部。泄漏槽54形成在通常位于密封元件52和通孔44的自由端之间的区域中。在分离件39的柱形凸缘50中，径向延伸孔57设置在泄漏槽54的区域中。在泄漏槽54和通孔44的自由端之间设置有在通孔44的周向上延伸的环形槽，用于接纳例如0形环的另一密封元件56。环形槽和密封元件56设置成密封分离件39的柱状凸缘50的外周，如图3和5所示。 连接部分46具有关于通孔44径向延伸的通道或贯通开口 58。在所示示例中，贯通开口 58的尺寸为将限流阀60接纳在该贯通开口中。限流阀在一端具有与高压管25的连接孔28配合的连接凸部62。在相对端，限流阀具有用于以密封方式接纳连接管路9的高压管30的一端的接纳凹槽，如下文更详细的说明。限流阀60具有用于以已知方法限制流过其中的流体流动的装置。 虽然图示出限流阀60，但也可利用具有相同尺寸但不具有限制流过其中的流体流动的装置的简单连接元件来替换所述限流阀，或可以完全省略这种元件。对于连接至连接管路10的连接器11来说尤其可以这样考虑，因为在一些情况下在这种位置限流可能没有用处。如果不设置连接元件，那么贯通开口 58可具有更小尺寸，因为它仅必须接纳高压管30以将其与高压管25相连接。 连接部分46具有阶梯形外周，其中在连接部分的自由端处的外周比其近中心部处的外周小。外螺纹形成在近中心部上，所述外螺纹匹配于在罩盖元件36上的相应内螺纹，如图3所示。
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与主体35相关的泄漏部分48具有中间泄漏部70和相邻外泄漏部72。中间泄漏部70在通孔44的轴向上与连接部分46对齐。中间泄漏部70在图6的剖视图中最佳地示出。 中间泄漏部70基本上是长方体形状且邻接主体35的中间部分42。长方体形的中间泄漏部70的上面设置在圆柱状通孔44的水平中心平面C上，如图6所示。在一实施例中，中间泄漏部70具有通孔75，所述通孔水平延伸且在通孔44的水平中心面C下方与中间部分42的通孔44相交。通孔75具有阶梯形构造，所述阶梯形构造在外端具有比与通孔44相邻的内端更大的直径。 此外，在中间泄漏部70中设置竖直延伸的盲孔77，所述盲孔77与通孔75相交。而且，通孔79设置在中间泄漏部70中，可平行于通孔44延伸。通孔79还延伸穿过外泄漏部72，如下文更详细的说明。设置水平延伸的连接孔80，该连接孔将盲孔77与通孔79相连接。为了相对于外界环境密封各个孔80，在盲孔77和连接孔80的自由端接纳密封塞81。
在通孔75的端部的外部设置泄漏检测单元85。泄漏检测单元85设有具有通孔89的壳体87，活塞元件91可滑动地接纳在所述通孔中。信号销92连接在活塞元件91关于泄漏部70的外端。 例如通过螺纹连接，壳体87固定在通孔75的外端。在第一位置活塞元件91插入通孔75，从而阻塞通孔75和盲孔77之间的相交部分，如图6所示。在该位置，信号销92接纳在壳体87中，如图6所示。在第二位置(未示出)活塞元件91在壳体87的通孔89内向图6中的右侧移动，从而不阻塞通孔75和盲孔77之间的相交部分。在该位置，信号销92从壳体87延伸，由此针对活塞元件的相应位置提供光学指示。活塞元件91可通过预定保持力分别保持在第一和第二位置，从而不克服保持力就不能从相应位置移动。
各个外泄漏部72具有相同的结构，所述结构在图7的剖视图中最佳地示出。外泄漏部72具有与中间部分42相连接的主体部94。通孔95形成在主体部94中。各个外泄漏部72中的通孔95关于中间部分42中的通孔44径向延伸且与该通孔44相交。通孔95还与延伸穿过中间泄漏部70和外泄漏部72的通孔79相交。通孔95的自由端由密封塞96密封。因此通孔95将中间部分42的通孔44与检测部分48的通孔79相连接。在泄漏槽54的区域中通孔95与通孔44相交。通孔79与图l所示的泄漏管20相连接且由此与泄漏流体收集器21流体连接。 如图3最佳地示出，罩盖元件36设有具有内螺纹的阶梯形内周，该内螺纹可旋拧在连接部分46的近中心部的外螺纹上。罩盖元件36上端具有通孔100，所述通孔的尺寸为接纳连接管路9的一部分。通孔100的尺寸为接纳高压管30和连接管路9的护套管31。在通孔100的区域中设置例如0形环的密封元件102，用于抵靠着高压管路9的护套管31的外周进行密封。邻近通孔100，罩盖元件36具有锥形部，所述锥形部对应于夹紧件37的锥形部，以便当罩盖元件36旋拧在连接部分46上时，朝着中间部分42的通孔44的方向推动该夹紧件。夹紧件37具有用于接纳连接管路9的高压管30的贯通开口，以便当罩盖元件37旋拧到连接部分46上时，将该高压管压入限流阀60的接纳开口。
如前所述，各个分离件39具有柱状凸缘50，所述柱状凸缘的尺寸为与主体35的中间部分42的通孔44的外部相配合。各个分离件39具有阶梯形通孔，其中柱状凸缘50形成第一内径，分离件39的主体形成第二内径。第一内径小于第二内径，第一内径的尺寸为接纳高压管路4， 5的高压管25，而非护套管26。第二内径的尺寸为将高压管路4， 5的护套管26接纳在其中。在主体区域中，设置用于接纳密封元件106的接纳槽以抵靠着护套管26的外周进行密封。 各个分离件39设置成关于连接器11保持高压管路4， 5的护套管26。特别地，在高压管25和高压管路4， 5的护套管26之间形成的空间通过分离件39与通孔44的泄漏槽54流体连接。同时，所述空间相对于外界环境密封。这样，在高压管25和高压管路4，5的护套管26之间形成的空间通过分离件39，通孔44中的泄漏槽54和外泄漏部72中的通孔95与通孔79相连接。以相应的方式，高压管30和连接管路9的护套管31之间的空间通过罩盖元件36，连接部分46和柱状通孔44与通孔75流体连接。如果泄漏检测单元85的活塞元件91位于第一位置，则阻断与盲孔77的流体连接。如果活塞元件91位于第二位置，则通过盲孔77提供与通孔79的流体连接。 —方面的高压管25与高压管路4， 5的护套管26之间的空间，和另一方面的高压管30与连接管路9的护套管31之间的空间至少通过密封元件52彼此密封。
根据图8至图IO，说明可用于图1的燃料系统1中的连接器111的可选示例。与根据图2至图7的连接器11相似，连接器111具有主体135，对应于罩盖元件36的罩盖元件(未示出)，对应于夹紧件37的夹紧件(未示出)，和分离件139。连接器111的主体135还设有具有通孔144的中间部分142，连接部分146和泄漏部分148。中间部分142和连接部分146与根据图2至图7说明的前述中间部分42和连接部分46相似。因此，可参考前面的说明内容以避免不必要的重复。 不过，泄漏部分148与前述泄漏部分48有所不同。泄漏部分148具有中间泄漏部150和与其相邻的外泄漏部152。外泄漏部152具有与关于前述示例所说明的外泄漏部72相同的结构，因此可参考前面的说明。 中间泄漏部150也具有与连接器111的中间部分142邻接的长方体壳体部特征，如图8和9最佳地示出。如图9所示，中间泄漏部150具有水平延伸的通孔155，所述通孔与中间部分142中的通孔144相交。此外，设置竖直延伸的盲孔157，该盲孔与通孔155相交。此外，设置对应于根据前述示例的通孔79的通孔159。设置将竖直盲孔157与通孔159相连接的连接孔160。通孔155具有阶梯内径，所述阶梯内径在通孔155与盲孔157相交部分和该通孔的外端部之间延伸的部分中具有较大的直径，如图9所示。在该部分中设置泄漏检测单元165。泄漏检测单元165具有壳体167，密封元件169，偏压弹簧171和拉销173。 壳体167例如通过螺纹连接安装在通孔155的外端中。密封元件169接纳在通孔155的阶梯形部分中，在通孔155的纵向上通过拉销173在壳体167内引导该密封元件。
偏压弹簧171设置在密封元件169和壳体167之间，并在用于与通孔155密封接合的位置偏压密封元件169，如图9所示。 拉销173延伸到壳体167之外且可从外部抓握。拉销173与密封元件169相连接且所述密封元件169可通过拉销173逆着偏压弹簧171的偏压而移动。
中间泄漏部150还具有在通孔155和长方体形壳体部的外部之间延伸的泄漏检验孔175。在通常由密封元件169相对于通孔155的内部区域进行密封的区域中，泄漏检验孔175与通孔155相交。不过，如果通过拉销173向图9的右侧拉动密封元件169，则泄漏检验孔175通向通孔155的内部。由此，通孔155内部中的流体可流向泄漏检验孔175并流 到外面。 由密封塞180封闭盲孔157的自由端。密封塞180支承偏压弹簧182，所述偏压弹 簧在其自由端支承球形密封元件184。密封元件184通过偏压弹簧182偏压抵靠形成在盲 孔157和连接孔160之间的相交部分中的密封座。因而，密封元件184相对于连接孔160 和通孔159密封盲孔157的上部。连接孔160的自由端由相应的密封塞185封闭。
偏压弹簧182提供预定的力以保持密封元件184与密封座密封接合。这样选择预 定力，从而可由在盲孔157的上部和通孔155中(和可能在连接器111的中间部分142中) 积累的泄漏流体克服该预定力。这样选择偏压弹簧182的偏压力以使得泄漏流体必须积累 至通孔155至少被部分填充的高度。当密封元件184处于密封接合时，也阻塞流体从通孔 159向盲孔157的上部的反向流动。 以下将根据图11至图13说明连接器211的另一示例，所述连接器211可代替图 l的连接器ll使用。 与根据图2至图7的连接器11相似，连接器211具有主体235，对应于罩盖元件 36的罩盖元件(未示出)，对应于夹紧件37的夹紧件(未示出)，和分离件239的特征。连 接器211的主体235设有具有通孔244的中间部分247，连接部分246和泄漏部分248。具 有通孔244的中间部分242和连接部分246与具有通孔44的前述中间部分42和连接部分 46相似。因此，为了避免重复可参考前述说明内容。 不过，泄漏部分248与前述泄漏部分48有所不同。泄漏部分248具有中间泄漏部 250，和与其相邻的外泄漏部252。外泄漏部252具有与前述外泄漏部72相同的结构，因而 可参考前述说明内容。 中间泄漏部250也具有邻接连接器211中间部分242的长方体形壳体部，如图12 和13最佳地示出。如图12所示，中间泄漏部250具有与中间部分242中的通孔244相交 的水平延伸的通孔255。由密封塞封闭通孔255的自由端。设置与通孔255相交的竖直延 伸的盲孔257。中间泄漏部250还具有对应于根据前述示例的通孔79的通孔259。此外， 设置将竖直盲孔257与通孔259相连接的连接孔260。 由密封塞280密封盲孔257的自由端。密封塞280支承偏压弹簧282，所述偏压弹 簧在其自由端支承球形密封元件284。密封元件284由偏压弹簧282偏压抵靠相应的密封 座，所述密封座形成在盲孔257和连接孔260之间的相交部分处。因而，密封元件284相对 于连接孔260和通孔259密封盲孔257的上部。由相应的密封塞261密封连接孔260的自由端。 在中间泄漏部250中设置另一盲孔286，所述盲孔在位于通孔255和连接孔260之 间的高处与竖直延伸的盲孔257相交。盲孔286是阶梯形孔，在所述盲孔中设置泄漏检测 单元290。泄漏检测单元290可以是与根据前述示例的泄漏检测单元265相同的类型。但 在图中所示示例中，泄漏检测单元290具有安装在盲孔286的外端中和将其密封的壳体292 的特征。密封元件294接纳在与螺纹延伸部295相连接的壳体中。螺纹延伸部295和/或 密封元件294包括外螺纹，所述外螺纹与形成在壳体292中的内螺纹接合。相接合的螺纹允 许通过螺纹延伸部295的转动设定密封元件294相对于壳体292和盲孔286的轴向位置。 在第一位置，如图12所示，密封元件294相对于盲孔257密封盲孔286。
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此外，泄漏检验孔297设置于在盲孔286和长方体壳体部之间延伸的中间泄漏部 250中。泄漏检验孔在通常由密封元件294密封的区域与盲孔286相交。当密封元件294 通过螺纹延伸部295的转动而轴向地置于盲孔286中时，可打开泄漏检验孔297。
偏压弹簧282施加预定偏压力以保持密封元件284处于密封接合。这样选择预定 力，以使得在盲孔257(且可能在通孔255)中积累的泄漏流体可克服该力以排出泄漏流体。 偏压弹簧282的偏压力的大小为在偏压力可被克服之前泄漏流体必须积累到至少达到盲 孔286的下边缘。 图14示出用于内燃机(未示出)的可选的燃料系统301的示意图。燃料系统301 具有通常称为共轨的两个高压管路304，305。此外，燃料系统301具有多个喷射单元307， 各个喷射单元通过连接管路309和连接器311分别与高压管路4和5相连接。高压管路4 和5通过连接管路310和相应的连接器311彼此流体连接。 燃料系统301还具有与高压管路304相连接的连接器313。连接器313通过至少 一连接管路315与高压燃料源例如燃料泵相连接。虽然图14仅示出与高压管304相连接 的一个连接器313和一个连接管路315，但也可在高压管路305设置相应的连接器313以便 单独向高压管路305供应高压燃料。还可提供连接管路310以平衡各高压管路304和305 之间的压力波动。 燃料系统301还具有用于接收泄漏燃料的泄漏管320和泄漏流体收集器321。
各个高压管路304和305具有与根据图1的燃料系统1的高压管路4和5相似的 双壁结构。同样，连接管路309和310都具有与根据图1所述的燃料系统1中的相应连接 管路相似的双壁结构。在这方面，燃料系统1和301具有相同的结构。
此外，燃料系统301具有控制单元330，所述控制单元与泄漏流体收集器321中的 传感器(未示出)和位于连接器311的各泄漏检测单元的传感器相连接。
连接器311例如是图2至图7所示的类型。除了图2至图7所示的元件，根据图 14所示示例的泄漏检测单元85具有传感器元件，所述传感器元件自动检测活塞元件91和 /或信号销92的位置且产生用于控制单元330的相应的位置信号。万一在与中间泄漏部相 关联的区域发生泄漏，除了由突出销92产生的光学指示，还可提供用于控制单元330的电 子信号。泄漏流体收集器321中的传感器元件(未示出)能以相同方式自动检测其中的泄 漏流体且向控制单元330提供泄漏信号。 在根据图8至图13的示例中也可设置相似的传感器，其中例如可检测球184或球 284的位置。如果球184或球284升高离开密封座，也产生电信号并提供给控制单元330。 在这种情况下可以省略必须手动操作的相应检测单元，或者所述检测单元仍可以存在以便 允许手动检测泄漏。此外，可在连接器311中设置能够自动检测并产生电信号的其它传感 器。 工业实用性 以下将根据图1至图7说明燃料系统1的运行。在燃料系统1运行期间，高压燃 料通过连接管路15和连接器13以任何适当方式引入高压管路4的高压管25。高压燃料通 过在两连接器11之间延伸的连接管路10供应至高压管路5的高压管25。
高压燃料通过接纳有限流阀60的各连接器11和连接管路9供应至相应喷射单元 7，用于在内燃机(未示出)的相应气缸中以已知方式喷射燃料。这表示所述燃料系统的正常运行。 然而，如果高压燃料发生泄漏，可如下地检测这种泄漏。首先，我们区分可单独检 测的不同泄漏区域。这些区域包括但不限于 第一泄漏区域(区域1)位于护套管26中。在该区域发生的泄漏可能是由于例如 裂缝，特别是在高压管路4，5之一的高压管25中的细裂缝。 第二泄漏区域(区域2)与连接至连接管路9的各连接器11相关联，且还包括相 应的连接管路9的区域。泄漏尤其可能发生在限流阀60和高压管25之间，高压管30和限 流阀60之间，以及高压管30和相应喷射单元7之间的相连接的区域。还可能由于连接管 路9的高压管30中的裂缝或由于其损坏而发生泄漏。此外，还可能由于高压管25中的裂 缝发生泄漏，所述裂缝通向与泄漏部分48的相应中间泄漏部70成流体连接的区域中的通 孔44。 第三泄漏区域(区域3)与连接至连接管路10的各个连接器11相关联，且还包括 连接管路IO本身。尤其可能由于连接管路10的相应高压管的泄漏或由于高压管与相应的 高压管路4，5的连接区域的泄漏而发生泄漏。此外，可能由于通向连接器11的通孔44的一 部分的高压管25的泄漏而发生泄漏，所述通孔与泄漏部分48的相应中间部70流体连接。 此外，我们区分两种不同类型的泄漏。由于高压管路4，5之一的高压管25的泄漏而发生的 是第一类泄漏。所有其它泄漏归为第二类泄漏。 当发生第一类泄漏即高压管路4，5之一的高压管25中的泄漏时，根据泄漏是发生 在与中间泄漏部70成流体连接的连接器11之一的通孔44的一部分中(区域2或3)还是 外部(区域l)而定。如果在区域2或3中发生泄漏，泄漏燃料从高压管25排出、进入在通 孔44和高压管25之间形成的空间。然后燃料流入通孔75，如图6最佳地所示。在达到预 定量值后，燃料向图6的右侧推动活塞元件91。由此将信号销92推到壳体89以外，提供 用于表示该区域发生泄漏的光信号。然后泄漏燃料通过盲孔77和连接孔80流入与泄漏管 20相连接的通孔79。然后燃料在泄漏管20中向泄漏流体收集器21流动，在所述泄漏流体 收集器中设置传感器，所述传感器一旦检测到燃料就发出相应的信号，例如视觉和/或声 音警报。 如果在区域1中发生高压管25的泄漏，那么燃料泄漏至高压管25和高压管4， 5的 护套管26之间的空间或高压管25和分离件39之间的相应空间，如果在这种位置发生泄漏 的话。然后燃料通过通孔44的泄漏槽54流入外泄漏部72的通孔95和相邻连接器11的 通孔79。然后燃料通过泄漏管20流入泄漏流体收集器21，在所述泄漏流体收集器中执行 相应检测并提供信号。 如果发生第二类泄漏，例如在连接管路9的区域(区域2)中，泄漏燃料例如流入 高压管30和护套管31之间形成的空间。如果泄漏发生在朝向喷射单元7的连接区域，或 者如果由于在由护套管31包围的区域中的高压管30中的裂缝而发生泄漏，就会发生燃料 流入上述空间的情况。然后燃料通过罩盖元件36流至连接件46，且通过限流阀60和连接 部分46的贯通开口 58之间形成的空间流向通孔44。在此，流体在通孔44的内周和高压管 25的外周之间流动且填充该空间直到流体高度达到中间泄漏部70的通孔75。在达到预定 流体高度之后，也向右(根据图6)推动活塞元件91且打开通向盲孔77的流体连接。将信 号销92也推至壳体89以外且由此提供表示在该区域发生泄漏的光学指示。然后燃料通过
13盲孔77和连接孔80流入通孔79。然后燃料从通孔79经泄漏管20流向泄漏流体收集器 21，在此也检测燃料。 如果在连接管路9的高压管30和限流阀60之间的连接区域或限流阀60和高压 管路4或5的高压管25之间的连接区域发生泄漏，燃料也流入通孔44内周和高压管25外 周之间的空间。然后燃料以上述方式流向泄漏流体收集器21。 如果在连接管路10的区域或者在连接管路10与高压管路4或5的高压管25的 连接区域(区域3)发生泄漏，燃料也经由连接器11的中间泄漏部70流动，如上所述。
在收到由泄漏流体收集器21中的传感器发出的报警信号之后，操作者可立刻减 少局部发生的泄漏。如果看不到连接器11的信号销92从相应壳体突出，那么在区域1中 存在第一类泄漏。因而操作者可采用适当的方法修复泄漏。 如果可看见与连接管路9之一相连接的连接器11的信号销92之一，那么操作者 知道在该区域中存在第一或第二类泄漏，且能采用适当方法。因而，所述发动机可运行直到 可能修复所述泄漏。 以相应方式，操作者可通过与连接管路10相关联的连接器11的信号销92的位置 来确定是否在该区域已经发生泄漏，且可采取适当方法。 因而，上述燃料系统能够识别泄漏位置，还可发送关于泄漏类型的指示。 下文将说明具有根据图8至图10的连接器111的如图1所示的燃料系统1的运行。 燃料系统1的运行与前述燃料系统的运行基本相同。而不同之处在于检测与上述 泄漏区域2和3相关的泄漏，所述泄漏区域2和3与连接器111的中间泄漏部150相关。
如果在这些区域发生泄漏，燃料流入高压管和连接器111的中间部142的通孔144 之间的空间。燃料从该空间流入通孔155且不被阻止进入盲孔157。由于设置在盲孔157 中的密封元件184和相应密封座之间的密封接合，燃料积累在盲孔157和连接孔160之间 的相交部分上方。燃料积累直到由燃料施加在密封元件184上的力克服弹簧182的偏压 力，从而使密封元件184移动离开所述密封座。此时燃料流入连接孔160且从这里流向通 孔159。燃料通过相应的泄漏管20流向泄漏流体收集器21，如图l所示，在所述泄漏流体 收集器中执行上述泄漏检测。 如果施加于密封元件184的力由于燃料排出而减小，密封元件184再次与所述密 封座密封接合且燃料再次积累。这样选择弹簧182的作用力，以使燃料积累到至少部分地 填充通孔155。 如果已经在泄漏流体收集器21中进行泄漏燃料检测且已经发出相应警报，那么 操作者可立即检查各连接器111以观察在它们附近是否发生泄漏。操作者拉动拉销173以 便从将密封元件169从通孔155中的密封位置移动。由此，泄漏检测孔175相对通孔155打 开。如果连接器111的附近已经存在泄漏，由于燃料已经积累到至少部分地填充通孔155， 那么燃料将通过泄漏检测孔175排出，从而向操作者发出在该区域已经发生泄漏的视觉信 号。 操作者可在全部连接器111执行相应检查操作以便能够定位泄漏位置，且在一些 情形中提供关于泄漏类型的信息，如上所述。 下面将说明具有根据图11至图13的连接器211的根据图1的燃料系统1的运行。
该燃料系统的运行与关于前述示例的连接器111所说明的运行基本相同。与中间 泄漏部150的局部泄漏检查操作形成对比，并不拉动拉销173，而是旋拧螺纹延伸部295以 打开泄漏检测孔297，以便允许在各个连接器211检测是否发生泄漏。如前述示例中的情 形，从而也使操作者能够确定局部检测泄漏的位置。与前述示例的主要不同在于泄漏检测 单元290如何运行和它在连接器中的位置。在连接器中的位置可以是有利的，因为与图8 至图10所示示例相比，必要的泄漏流体积累较少。 应该认识到，泄漏检测单元165也可用于图11至图13的示例中，且泄漏检测单元 290也可用于图8至图IO所示示例中。 图14中所示燃料系统301的运行与燃料系统1的运行基本相同。而如果例如在 连接器311或313之一发生泄漏，那么附加的传感器允许自动产生泄漏信号。在燃料系统 301运行期间，控制单元330可由此自动检测燃料系统301内的泄漏。此外，控制单元330 能检测局部区域泄漏且在一些情况下还能检测泄漏类型。如果在连接器311之一上的泄漏 检测单元指示发生泄漏，那么在一些情况下控制单元330还可确定泄漏量。这可基于来自 位于连接器311之一的泄漏检测单元的泄漏信号的接收和由泄漏流体收集器321中的传感 器元件产生的泄漏信号的接收之间的时间延迟来确定。信号接收之间的时间差越小，泄漏 越大，因为如果泄漏燃料的量越大，那么燃料通过泄漏管20向泄漏流体收集器321的流动 就更快，从而在泄漏流体收集器的检测也更快。由于连接器相对于泄漏流体收集器320的 各自位置，所述时间差也是不同的。 基于控制单元330所接收的数据，控制单元可自动控制发动机的运行。如一示例， 控制单元330可不再给单独的一个喷射单元307供能以便由此停止喷射。这样，当发动机 继续运行的时候，可预防或至少减少该区域的进一步泄漏。 虽然根据图14所示，示出将控制单元330和位于连接器311的相应泄漏检测单元 相连接的信号线路，但也可能省略这种信号线而由操作者向控制单元330提供数据的手动 输入。例如，在检测泄漏流体收集器321中的泄漏之后，操作者可手动检查是否已经在各个 连接器311发生泄漏。此后，操纵者可向控制单元330输入所确定的数据，基于这些数据， 控制单元可控制发动机和燃料系统301的运行。 上述公开内容涉及特定示例而不限于这些特定示例。特别地，各泄漏部分不必与 各连接器主体整体地形成。泄漏部分通过例如在连接器中间部分和泄漏部分之间延伸的单 独的导管相连接也是可能的。这种泄漏部分也可以具有局部泄漏检测单元和可与共用的泄 漏管(或泄漏导管)连接。此外，还可能在设置于外泄漏部的各个通孔提供局部泄漏检测。 例如根据图6的泄漏检测单元85的泄漏检测单元可例如设置于各个相应通孔内。这些通 孔还可以设置有传感器，所述传感器用于自动检测密封元件的位置和向控制单元330提供 信号，如图14所示。此外，可使用具有自动位置检测的检验阀。由于这种检测单元和位于 泄漏流体收集器中的检测单元的信号接收之间的时间延迟，可以确定泄漏量。胜于提供单 独的泄漏流体收集器，还可能将泄漏流体引导至燃料箱，在各导管处提供泄漏检测。
可以认识到上述示例的特征可自由组合和交换，无论这种组合或交换是否与所述 特定示例一致。
1权利要求
一种用于将双壁管道(9，10)和高压管路(4，5)相连接的连接器(11；111；211)，所述连接器(11；111；211)包括主体(35；135；235)，所述主体具有-用于接纳至少一部分所述高压管路(4，5)的接纳开口(44；144；244)，-第一通道(58)，所述第一通道通向所述接纳开口(44；144；244)以将至少一部分所述双壁管道(9，10)和所述高压管路(4，5)相连接，和-第二通道(75；175；275)，所述第二通道通向所述接纳开口(44；144；244)；和用于检测所述第二通道(75；175；275)中的流体的装置。
2. 根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述连接器具有至少一密封装置，所述 密封装置在接纳于所述接纳开口中时密封所述主体和所述高压管路之间的空间。
3. 根据权利要求1或2所述的连接器，其特征在于，所述接纳开口是用于供所述高压管 路穿过的通孔。
4. 根据权利要求3所述的连接器，其特征在于，设置有至少两个分开的密封装置，所述 密封装置在所述接纳开口的纵向上设置在所述第一和第二通道的相向侧。
5. 根据前面任一项权利要求所述的连接器，其特征在于，所述第一和第二通道在所述 接纳开口的纵向上对齐。
6. 根据前面任一项权利要求所述的连接器，其特征在于，所述第一和第二通道在所述 接纳开口的纵向上居中。
7. 根据前面任一项权利要求所述的连接器，其特征在于，所述第一和第二通道在所述 接纳开口的周向上是偏离的。
8. 根据前面任一项权利要求所述的连接器，其特征在于，所述第一通道关于所述接纳 开口径向延伸。
9. 根据前面任一项权利要求所述的连接器，其特征在于，所述第二通道在所述接纳开 口的水平中心平面下方与所述接纳开口相交。
10. 根据前面任一项权利要求所述的连接器，其特征在于，用于检测所述第二通道中的 流体的所述装置包括能输出电信号的自动流体传感器。
11. 根据前面任一项权利要求所述的连接器，其特征在于，用于检测所述第二通道中的 流体的所述装置包括至少一可动元件，所述可动元件在第一位置阻塞所述第二通道，和在 第二位置至少部分地打开所述第二通道。
12. 根据权利要求11所述的连接器，其特征在于，一可动元件是允许流体从所述接纳 开口流过所述第二通道和阻塞反向流动的检验元件。
13. 根据权利要求12所述的连接器，其特征在于，所述检验元件偏压向关闭位置，所述 偏压可由第二通道中积累的流体克服。
14. 根据权利要求11至13中任一项所述的连接器，其特征在于， 一可动元件是销，所述 销可移动进入所述第二通道和可从所述第二通道移出。
15. 根据权利要求14所述的连接器，其特征在于，所述销在第一位置延伸入所述第二 通道从而阻塞所述第二通道，在第二位置从所述第二通道移开从而所述第二通道至少部分 地敞开。
16. 根据权利要求15所述的连接器，其特征在于，设置有用于将所述销偏压向所述第一位置的偏压装置。
17. 根据权利要求16所述的连接器，其特征在于，由所述偏压装置提供的偏压力的大 小为可通过在所述第二通道中积累的流体克服。
18. 根据权利要求14至17中任一项所述的连接器，其特征在于，设置有保持装置，以通 过预定力将所述销保持在所述第一和第二位置的至少一者。
19. 根据权利要求11至18中任一项所述的连接器，其特征在于，设置有用于检测所述 可动元件的至少一位置的传感器。
20. 根据权利要求19所述的连接器，其特征在于，所述传感器能发出对应于所述可动 元件的预定位置的电信号。
21. 根据权利要求11至18中任一项所述的连接器，其特征在于，所述连接器具有所述 第二通道和外部之间的连接开口 ，所述连接开口可由所述可动元件关闭。
22. 根据前面任一项权利要求所述的连接器，其特征在于，所述连接器具有至少一第三 通道，所述第三通道通向所述接纳开口 。
23. 根据权利要求22所述的连接器，其特征在于，所述第三通道通向形成在所述接纳 开口中的环形槽。
24. 根据权利要求22或23所述的连接器，其特征在于，所述第三通道在所述接纳开口 的纵向上偏离于所述第一和第二通道。
25. 根据权利要求22至24中任一项所述的连接器，其特征在于，所述连接器具有至少 一密封装置，所述密封装置在接纳于所述接纳开口中时产生所述主体和所述高压管路之间 的隔离空间，所述至少一密封装置在所述接纳开口的纵向上设置在所述第三通道与所述第 一和第二通道之间。
26. 根据权利要求22至25中任一项所述的连接器，其特征在于，所述第二和第三通道 通向共用的第四通道。
27. 根据权利要求26所述的连接器，其特征在于，所述第四通道构造成与排放管相连接。
28. 根据前面任一项权利要求所述的连接器，其特征在于，所述连接器包括与所述主体 连接的罩盖元件，所述罩盖元件构造成用于接纳所述双壁管道的至少一部分和将所述双壁 管道与所述主体相连接。
29. 根据权利要求28所述的连接器，其特征在于，所述罩盖元件可旋拧在所述主体上。
30. —种用于将具有内管和外管的双壁管道的至少一部分与高压管路相连接的连接 器，所述连接器包括主体，所述主体限定有-用于在所述内管和所述高压管路之间建立流体连接的连接开口 -流体检测通道，禾口_所述外管和所述流体检测通道之间的流体连接。
31. 根据权利要求30所述的连接器，其特征在于，所述外管和所述流体检测通道之间 的所述流体连接限定在所述高压管路外部。
32. 根据权利要求30或31所述的连接器，其特征在于，所述主体限定有接纳开口 ，所述 接纳开口用于接纳所述高压管路的接合部分，所述外管和所述流体检测通道之间的所述流 体连接至少部分地由所述接纳开口形成。
33. 根据权利要求30至32中任一项所述的连接器，其特征在于，所述连接器包括用于 检测所述流体检测通道中的流体的装置。
34. —种用于发动机的燃料系统，所述燃料系统包括 高压管路，所述高压管路具有接合开口 ； 双壁管道，所述双壁管道具有内管和外管；连接器，所述连接器将所述双壁管道的所述内管与所述高压管路的接合开口相接合， 和提供所述双壁管道的外管与所述连接器的流体检测通道之间的流体连接；禾口 用于检测所述流体检测通道中的流体的装置。
35. 根据权利要求34所述的燃料系统，其特征在于，用于检测所述流体检测通道中的 流体的所述装置与所述连接器相连接。
36. 根据权利要求34或35所述的燃料系统，其特征在于，用于检测所述流体检测通道 中的流体的所述装置构造成自动检测流体和在检测到流体时提供指示。
37. 根据权利要求34至36中任一项权利要求所述的燃料系统，其特征在于，所述高压 管路具有多个接合开口 ，所述燃料系统还具有-多个双壁管道，-对应的多个连接器，各个连接器将对应的双壁管道的内管与所述高压管路的对应接 合开口相接合，和提供所述双壁管道的对应外管与所述连接器的对应流体检测通道之间的 流体连接，禾口-用于检测对应流体检测通道中的流体的对应的多个分开的装置。
38. 根据权利要求37所述的燃料系统，其特征在于，所述流体检测通道中的至少两个 与共用导管连接，和设置有用于检测所述共用导管中的流体的装置，用于检测所述共用导 管中的流体的所述装置与用于检测流体检测通道中的流体的所述装置分开。
39. 根据权利要求38所述的燃料系统，其特征在于，用于检测所述共用导管中的流体 的所述装置构造成自动检测流体和在检测到流体时提供指示。
40. 根据权利要求34至39中任一项所述的燃料系统，其特征在于，用于检测流体检测 通道中的流体的所述装置构造成自动检测流体和在检测到流体时提供指示。
41. 根据权利要求39或40所述的燃料系统，其特征在于，设置有控制单元，所述控制单 元构造成从用于检测所述共用导管中的流体的所述装置和用于检测流体检测通道中的流 体的所述装置中的至少一者接收信号，和在接收到指示检测到流体的信号时提供输出信号。
42. 根据权利要求34至41中任一项所述的燃料系统，其特征在于，设置有多个护套管， 所述护套管设置于所述高压管路的不同部分周围，各个护套管和所述高压管路之间的空间 相对于外部密封。
43. 根据权利要求42所述的燃料系统，其特征在于，各个护套管和所述高压管路之间 的空间与所述共用导管流体连接。
44. 根据权利要求42所述的燃料系统，其特征在于，各个护套管和所述高压管路之间 的空间与所述共用导管至少部分地通过所述连接器之一流体连接。
45. 根据权利要求34至44中任一项所述的燃料系统，其特征在于，设置有至少两个高 压管路，所述至少两个高压管路通过双壁管和对应的连接器相连接。
46. 根据权利要求34至45中任一项所述的燃料系统，其特征在于，所述双壁管中的至少两个与燃料喷射单元相连接。
47. 根据权利要求34至46中任一项所述的燃料系统，其特征在于，所述连接器是根据 权利要求1至33中任一项所述的连接器。
48. —种用于检测燃料系统中的泄漏的方法，所述燃料系统具有-高压管路，所述高压管路具有多个第一节段和多个第二节段，各个所述第一节段由各 个护套管包围，各个所述第二节段由各个连接器包围，各个所述第二节段具有接合开口 ，和 -多个双壁管，各个所述双壁管具有内管和外管，其中各元件设置成在各护套管和所述高压管路之间形成多个第一空间，在各连接器和 所述高压管路之间形成多个第二空间，其中所述第一和第二空间彼此密封，所述外管与所 述第二空间流体连接，所述方法包括-将来自于所述第二空间中的至少一个的泄漏流体引导至多个第一流体检测单元中相 关联的一个，继而引导至第二流体检测单元；-将来自于所述第一空间的泄漏流体引导至所述第二流体检测单元；禾口_在所述第一和第二检测单元中的至少一个检测泄漏流体的存在。
49. 根据权利要求48所述的方法，其特征在于，所述方法在所述第二检测单元提供自 动流体检测，和输出对应的信号。
50. 根据权利要求48或49所述的方法，其特征在于，所述方法在所述第一检测单元提 供自动流体检测，和输出对应的信号。
51. 根据权利要求49或50所述的方法，其特征在于，所述方法包括向控制单元发出所 述信号。
52. 根据权利要求48至49中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括在所述第 一检测单元的泄漏流体的视觉和/或手动检测。
53. 根据权利要求52所述的方法，其特征在于，所述方法包括将所述检测结果手动输 入至控制单元。
54. 根据权利要求51至53中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制单元基于所述 检测单元中的哪一个已经指示泄漏而确定泄漏的位置。
55. 根据权利要求51至54中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制单元基于所述 检测单元中的哪一个已经指示泄漏而确定泄漏的类型。
56. 根据权利要求51所述的方法，其特征在于，所述控制单元基于来自第一检测单元 的信号的接收和来自第二检测单元的信号的接收之间的时间延迟而确定泄漏量。
57. 根据权利要求54至56中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制单元基于所确 定的参数自动提供用于操纵发动机的控制参数。
58. 根据权利要求48至57中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法终止经由双壁 管与检测到流体泄漏的第二空间相关联的元件的运行。
59. 根据权利要求48至58中任一项所述的方法，其特征在于，当在所述第二检测器检 测到流体泄漏而没有一个所述第一检测器检测到流体泄漏时，所述方法终止所述燃料系统 的运行。
60. 根据权利要求56所述的方法，其特征在于，当检测到流体泄漏量大于预定阈值时， 所述方法终止所述燃料系统的运行。
全文摘要
本申请涉及一种连接器(11)和燃料系统，所述连接器用于将双壁管道(9)的至少一部分与高压管路(4)相连接，所述燃料系统具有高压管路(4)、双壁管道(9)和用于将双壁管道(9)与高压管路(4)相连接的连接器。连接器(11)构造成建立双壁管道(9)的一部分与高压管路(4)之间的流体连接。连接器还具有流体检测通道，和双壁管道的另一部分与所述流体检测通道之间的流体连接。本申请还涉及一种用于检测上述类型的燃料系统中的泄漏的方法，所述燃料系统具有多个第一检测单元和一第二检测单元，其中可通过所述第一和第二检测单元中的至少一个检测源于所述燃料系统不同区域的燃料泄漏。
文档编号F02M55/02GK101796290SQ200880105258
公开日2010年8月4日 申请日期2008年7月4日 优先权日2007年7月4日
发明者U·霍普曼, V·亚伯拉罕 申请人:卡特彼勒发动机有限及两合公司