CN100348435C - Lpi车辆用无回流燃料系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及LPI车辆用无回流燃料系统，其为了解决未喷射的燃料通过压力调节器返回燃料箱的、现有LPI车辆用燃料系统中存在的问题，并不删除引起燃料回流的结构要素，而设置减振器来消除启动后燃料管的脉动，以及设置储油箱及螺线管来防止因启动停止后温度升高而引起的油压上升的问题。在本发明的燃料系统中，发动机室的燃料不流回燃料箱，故可防止燃料箱内的温度及压力增加，还可防止发动机室的燃料管中压力增加。在减少燃料管泄漏的同时，燃料喷射控制变得简单，还可以减少排气。该系统可防止燃料系统的压力增加，故可确保燃料系统内零件的耐用性，还可消除因回流燃料管的结构导致管线复杂及所需零件、费用增加。

Description

LPI车辆用无回流燃料系统
技术领域
本发明涉及LPI车辆用无回流燃料系统，其为了解决未喷射的燃料通过压力调节器返回燃料箱的、现有LPI车辆用燃料系统中存在的问题，并不是除去引起燃料回流的结构要素，而是设置减振器以消除启动后燃料管的脉动，以及设置储油箱及螺线管以防止因启动停止后温度升高而引起的油压上升。
背景技术
最近，像出租车和游览车这样使用LPG作为燃料的车辆呈大幅度增加的趋势。
在这种LPG车辆中，高压压缩LPG并储存在燃料箱中，燃烧时用混合器及化油器等使液相的LPG气化，从而作为燃料而使用。
但是，由于现有的混合器式LPG燃料系统，无法精确控制空燃比，所以不能有效地对应于排气限制。近来，多种方案被提出用以解决这样的问题，这些方案的方法是开发使用一种将LPG以液相供给喷射器而喷射的LPI燃料系统。
如在文献“汽车技术(Automobile Technologies，Vol.55，No.5，2001)”中记载的、题目为“LPG燃料发动机系统的研究开发动向”(Trend ofResearch and Development of Fuel Engine system)中，介绍了作为第5代电控液相喷射方式的研究及开发成果，Vialle公司采用“LPI系统”生产销售的燃料供给系统。
这种LPI燃料系统利用对气相的LPG加压后液化这一原理，在燃料箱内设置泵，使液相的LPG保持高压液相，把这种高压液相的LPG供给喷射器，在ECU的控制下喷射器分别向各个汽缸喷射液相LPG。
这种LPI燃料系统的优点在于，它可以高精度地控制空燃比且可应对排气限制。与现有的混合器式的LPG燃料系统相比，它还具有发动机性能及低温启动性能好的优点。
下面参照图3对具有如上这些优点的LPI燃料系统进行说明。
图3是现有的LPI车辆用燃料系统的概图。燃料箱10内设置用于抽吸燃料的燃料泵20，启动后在ECU50的控制下，燃料供给管30的遮断阀32a、32b打开，燃料泵20开始驱动，同时液相的LPG通过燃料供给管30供给设置着喷射器38的燃料分供管(fuel rail)36。
供给此燃料分供管36的燃料，通过ECU50控制喷射，按照各自的喷射时间通过喷射器38向各个汽缸内喷射，未被喷射器38喷射而残留的燃料，通过压力调节器42，沿着燃料回流管40返回燃料箱10。
图3中的符号34和44分别表示ECU50控制燃料喷射所使用的温度传感器与压力传感器。
但是，前述的现有LPI燃料系统存在如下一些问题。
1)由于未通过喷射器喷射而残留的燃料流回燃料箱内，随着温度升高的燃料流进燃料箱，燃料箱内的压力增加，由此，发动机室的燃料管的压力也增加。通过压力调节器，发动机室的燃料管压力根据燃料箱内的压力与压力调节器的压力而变化，燃料箱的压力上升会导致燃料系统的绝对压力增加。
2)随着燃料系统绝对压力的增加，燃料管发生泄漏的可能性增大，同时控制燃料喷射难度加大，还会对排气产生极大影响。
3)由于燃料系统的压力增加，使燃料系统内部件的耐用性受到影响，由于回流燃料管的结构而导致管线复杂，所需零件、费用增加。
4)随着温度升高的燃料流回燃料箱，会产生噪声，燃料箱内气相燃料增加。
发明内容
因此，本发明的目的是提供LPI车辆用无回流燃料系统，它旨在解决诸多上述问题。本发明并不删除引起燃料回流的结构要素，而设置减振器来消除启动后燃料管的脉动，以及设置储油箱及螺线管来防止因启动停止后温度升高而引起的油压上升，这样就可以解决现有LPI车辆用燃料系统中存在的、未喷射的燃料通过压力调节器流回燃料箱的问题。
本发明的LPI车辆用燃料系统包括燃料箱110、设置在该燃料箱110内的燃料泵120、与该燃料泵120相连的燃料供给管130、与该燃料供给管130相连并设置着各个汽缸的喷射器139的燃料分供管136，其特征在于，前述燃料分供管136的终端部设置用于减少燃料压脉动的减振器150，燃料分供管136的另一侧连接设置着可收纳燃料分供管136的一部分燃料的储油箱160，该储油箱160的燃料流入口处设置通过ECU140的控制在发动结束后打开的电磁阀162。
特别是，本发明的特征在于隔膜操作方式，前述减振器150的内部具有隔膜154，它借助弹簧153而被弹性支撑，通过从燃料分供管136流入的燃料压力，前述隔膜154弹性地工作，从而减少燃料压脉动。
本发明的特征还在于，前述储油箱160被设置在燃料分供管136的上方。
附图说明
图1为本发明的LPI车辆用无回流燃料系统的结构图。
图2为本发明的无回流燃料系统中可以采用的减振器的截面图。
图3为现有LPI车辆用燃料系统的系统概图。
符号说明：110燃料箱；120燃料泵130燃料供给管136燃料分供管；138喷射器140ECU；150减振器；160储油箱162电磁阀。
具体实施方式
实施例
下面参照附图对本发明进行更为详细的说明。
图1是本发明的LPI车辆用无回流燃料系统的结构图。
图1的符号134a和134b分别表示ECU140的控制燃料喷射所使用的温度传感器与压力传感器。
本发明涉及LPI车辆用无回流燃料系统，其为了解决未喷射的燃料通过压力调节器返回燃料箱的、现有LPI车辆用燃料系统中存在的问题，并不删除引起燃料回流的结构要素，而设置减振器来消除启动后燃料管的脉动，以及设置储油箱及螺线管来防止因启动停止后温度升高而引起的油压上升的问题。
如图1所示，去除燃料回流管及压力调节器，使燃料分供管136中的燃料无法流回燃料箱110内。
在这种无回流燃料系统中，在启动进行状态下，燃料分供管136中的燃料不流回燃料箱110的情况下，通过燃料泵120从燃料箱110持续地被供给的燃料到达燃料分供管136的终端，从而产生燃料压的脉动。
即，在启动进行状态下，如果燃料箱110内的燃料泵继续驱动，则液相的LPG从燃料箱110沿着燃料供给管130，供给设置着喷射器138的燃料分供管136。通过由ECU140控制其喷射时间的喷射器138，供给至该燃料分供管136的液相LPG被供给至各个汽缸。但是，此时随着各个喷射器138的开关，在燃料分供管136内发生燃料压的脉动。
因此，在本发明的无回流燃料系统中，为防止发生前述燃料压的脉动，在燃料管的终端部，即燃料分供管136的终端部设置用于减少脉动的减振器150。
图2是可用于本发明的无回流燃料系统的减振器的截面图，下面参照该图对其构造进行说明。
前述减振器150包括外壳151、在该外壳151的内部通过弹簧153而被弹力支撑的隔膜154、主体152。主体152是与燃料分供管136的终端部相连的部分，它与外壳151结合成一体，在其内部具有燃料流入通道152a，以使燃料分供管136内的燃料压能够作用于隔膜154。
为方便起见，前述外壳151通过弹簧153及隔膜154的结构分为上部外壳151a与下部外壳151b。外壳151的内部被划分成由隔膜154所密闭的弹簧室155a以及与主体152的燃料流入通道152a相连的燃料室155b。
图2中未说明的符号156和157分别表示弹簧座与定位器，158和159分别表示垫圈与衬垫构件。
换言之，来自燃料分供管136、通过减振器主体152的燃料流入通道152a而作用于隔膜154的燃料压的脉动，通过隔膜154的弹力动作而被减少。
另一方面，在启动停止后燃料供给管130的遮蔽阀132b被遮断的状态下，燃料供给管130及燃料分供管136的燃料空间成为闲置空间。
此时，由于发动机室的热度，启动停止后燃料温度变得更高，由此燃料压也随之增加。这成为燃料系统发生燃料泄漏的可能性增大，再次启动时增加排气的原因。
由此，为了避免启动停止后燃料供给管130及燃料分供管136等燃料管内由于燃料温度升高而导致燃料压增加，本发明的无回流燃料系统中，设置储油箱160及电磁阀162，储油箱160用来储存启动停止后燃料管的部分燃料，电磁阀162可以有选择地开关该储油箱160的燃料流入口。
前述电磁阀162根据ECU140输出的阀门驱动信号控制开闭，在未通入电源的状态下是常开型。
即，如果在启动进行状态下从ECU140通入电源，则电磁阀162处于关闭状态，燃料管内的燃料就无法流入储油箱160，如果启动停止的同时，ECU140电源被切断，则电磁阀打开，燃料管内的燃料就可以流入储油箱160。
在启动停止的同时，电磁阀162处于打开的状态，由于现有燃料管(遮断阀门与到达燃料分供管的燃料管以及燃料分供管与储油箱之间的燃料管)的内部空间的容积与储油箱160的内部空间的容积加在一起，所以，燃料管的总容积增加，这样就可以防止因启动停止后的燃料温度升高而导致燃料压增加。
相反，前述储油箱160必须以下面的方式设置，即如果启动停止后过了一段时间，燃料温度再次下降，由于燃料压下降使储存在其内部的燃料再次流出燃料分供管136，这样，前述储油箱160就必须设置在燃料分供管136的上方位置。
其原因在于，如果燃料继续储存在储油箱160内，那么即使在以后的启动停止时电磁阀162被打开，也不能明显增加燃料空间的容积，这样，很难达到防止因温度升高导致燃料压增加的目的。
总之，如果驾驶人员结束发动，则ECU140关闭燃料供给管130的开关阀门132a、132b的同时，打开电磁阀162，这样，加上原有燃料管，燃料空间只会增加储油箱160容积大小，结果，即使启动停止之后燃料温度升高，也可以最大限度地控制燃料压的增加。
如停车后燃料温度有所下降，则燃料压也随之下降，储油箱160内的燃料就再次流出燃料分供管136。
如上所述，本发明的LPI车辆用无回流燃料系统中，并不删除引起燃料回流的结构要素，而设置减振器来消除发动之后燃料管的脉动，以及设置储油箱及螺线管来防止因发动结束后温度升高而引起的油压上升。通过这种构造，就能收到如下效果。
1)发动机室的燃料不流回燃料箱，因此，不仅可以防止燃料箱内的温度及压力增加，还可以防止发动机室的燃料管中压力增加。
2)在减少燃料管泄漏的同时，燃料喷射控制变得简单易行，还可以减少排气。
3)由于可以防止燃料系统的压力增加，不仅可确保燃料系统内零件的耐用性，还可消除因回流燃料管的结构导致管线复杂及所需零件、费用增加的问题。
4)由于燃料不流回燃料箱，因此，燃料箱内不会产生噪声，从而确保燃料箱内燃料的稳定。

Claims (3)

1.一种LPI车辆用无回流燃料系统，包括燃料箱(110)、设置在该燃料箱(110)内的燃料泵(120)、与该燃料泵(120)相连的燃料供给管(130)、以及与该燃料供给管(130)相连并设置有各气缸的喷射器(139)的燃料分供管(136)，其特征在于，
所述燃料分供管(136)的终端部设置着用于减少燃料压脉动的减振器(150)，燃料分供管(136)的另一侧连接设置着可储存燃料分供管(136)的一部分燃料的储油箱(160)，该储油箱(160)的燃料流入口处设置有通过ECU(140)的控制在启动停止时被打开的电磁阀(162)。
2.如权利要求1所述的LPI车辆用无回流燃料系统，其特征在于，所述减振器(150)的内部具有通过弹簧(153)而被弹力支撑的隔膜(154)，通过从燃料分供管(136)流入的燃料压力，所述隔膜(154)弹性动作，从而减少燃料压脉动。
3.如权利要求1所述的LPI车辆用无回流燃料系统，其特征在于，所述储油箱(160)被设置在燃料分供管(136)的上方。
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