CN105317599A - 用于车辆的燃料供给系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于车辆的燃料供给系统，其可包括燃料箱和辅助喷射泵。所述燃料箱分成安装存储部的第一部分和安装所述辅助喷射泵的第二部分。所述辅助喷射泵泵送出由燃料泵加压的燃料，并利用在燃料泵送过程中所产生的压差而使所述燃料箱的第二部分中的燃料进入所述存储部。所述辅助喷射泵包括喷嘴单元和扩散器单元。所述扩散器单元围绕所述喷嘴单元的喷射部分，吸入通道设置于所述扩散器单元与所述喷射部分之间。所述吸入通道具有吸入孔和排放孔，并构造为使通过所述吸入孔吸入的燃料和通过所述排放孔排放的燃料在相同方向上流动。

Description

用于车辆的燃料供给系统

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的燃料供给系统，更特别地涉及一种用于车辆的燃料供给系统，其能够通过使用具有改变结构的辅助喷射泵而改进吸入容积效率。

背景技术

在汽油直喷(GDI)发动机中，将燃料从燃料箱输送至发动机的燃料供给系统包括燃料泵模块、高压泵、燃料压力轨和喷射器，所述燃料泵模块将储存于燃料箱中的燃料输送至高压泵的前级(precedingstage)；所述高压泵增加燃料的压力；所述燃料压力轨在燃料喷射至汽缸中之前保持燃料的高压；所述喷射器将燃料喷射至汽缸中。

在燃料供给系统中，直至高压泵的前级的上游部分称为低压回路(LPC)。图1为示出了设置于燃料箱中的燃料供给系统的LPC的一部分的示图。

参照图1，燃料箱1的内部配备有存储部2、燃料泵3和燃料过滤器4，所述存储部2将燃料储存预定的时间以稳定燃料供给，燃料泵3通过将燃料加压而将燃料泵送出至发动机；所述燃料过滤器4过滤出包含于送往燃料泵3的燃料中的外来物质。

另外，喷射泵5和防虹吸阀6安装于燃料箱1中。喷射泵5通过由燃料泵3加压的燃料的一部分而将压力能转化为动能从而经过小喷嘴，并利用在此时产生的负压而使周围的燃料进入存储部2。防虹吸阀6在发动机关闭时防止存储部2中的燃料通过喷射泵5流出。

也存在压力调节器7，其用于保持输送至发动机的燃料的恒定压力。

通常，喷射泵5的喷嘴的后端设置有混合室和膨胀管，以有效产生预定压力(负压)。常规燃料箱仅包括一个喷射泵，以将燃料泵送出燃料箱1而进入存储部2中。

同时，如图2所示，鞍形燃料箱10使用两个喷射泵17和19。两个喷射泵中的一个将主室11中的燃料输送至存储部15，另一个将辅助室13中的燃料输送至主室11。

双喷射泵系统具有低吸入容积效率的缺点，其归因于喷射泵与设置于辅助室中的吸入管之间的较长的距离。

另外，双喷射泵系统的缺点在于，当辅助室中的吸入管暴露于空气，然后被浸没(即在较低的燃料流速的条件下)时，吸入恢复速度极低。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

因此，本发明考虑现有技术中存在的如上问题和/或其他问题，本发明旨在提供一种用于车辆的燃料供给系统，其能够通过使用具有改变结构的辅助喷射泵而改进吸入容积效率。

在各个方面，本发明提供了一种燃料供给系统，其包括：燃料箱，所述燃料箱具有分成第一部分和第二部分的内部空间，存储部安装于所述第一部分中；和辅助喷射泵，所述辅助喷射泵安装于所述燃料箱的内部空间的第二部分中，其中所述辅助喷射泵泵送出由燃料泵加压的燃料，并利用在将燃料泵送出时所产生的压差而使储存于所述燃料箱的内部空间的第二部分中的燃料进入所述存储部，其中所述辅助喷射泵包括：喷嘴单元，所述喷嘴单元具有入口部分和喷射部分，燃料由所述燃料泵通过所述入口部分引入所述喷嘴单元中，所述喷射部分与所述入口部分连通，且燃料通过所述喷射部分喷射；和扩散器单元，所述扩散器单元构造为围绕所述喷射部分，且吸入通道设置于所述喷射部分与所述扩散器单元之间，且所述吸入通道分别在其第一端和第二端处具有吸入孔和排放孔，所述扩散器单元构造为使通过所述吸入孔吸入的燃料和通过所述排放孔排放的燃料基本上在相同方向上流动。

所述燃料箱可为鞍形燃料箱，其具有分成主室和辅助室的内部空间，或者为具有由单个室组成的内部空间的非鞍形燃料箱。

所述入口部分可设置于所述喷射部分的一侧。从所述喷射部分喷射燃料的方向可为向上方向，并可与燃料吸入的方向和燃料排放的方向相同。所述扩散器单元的下端可与所述燃料箱的底表面间隔开，且燃料可通过所述吸入孔引入所述燃料箱的内部空间的第二部分中。

所述喷嘴单元可具有构造为围绕所述喷射部分的外表面的引导部分，且所述引导部分的外表面可使用附接装置附接至所述扩散器单元的内表面。所述附接装置包括在所述引导部分的外表面上形成的钩状突出部和在所述扩散器单元的内表面上形成的钩连孔。

在所述引导部分的纵向方向上延伸的固定引导件可在所述引导部分的外表面上形成，且具有与所述固定引导件的形状对应的形状的引导孔可在所述扩散器单元的下端形成，使得所述固定引导件能够插入所述引导孔中。

过滤突出部可沿着所述引导部分的底表面的圆周边缘设置，且所述过滤突出部可支撑于所述燃料箱的底表面上。所述过滤突出部可关于所述引导部分的圆周中心以放射状设置。

层流形成部分可在所述引导部分的内表面与所述喷射部分的外表面之间形成。所述层流形成部分可关于所述引导部分的圆周中心以放射状设置。

所述扩散器单元的外表面可通过固定支架固定至所述燃料箱的底表面。所述入口部分的第二端可配备密封外壳，具有止回阀组件的防虹吸阀可安装于所述密封外壳中，且所述防虹吸阀可连接至所述燃料泵，使得由所述燃料泵加压的燃料可通过所述防虹吸阀引入所述入口部分中。

所述用于车辆的燃料供给系统还可包括主喷射泵，所述主喷射泵安装于所述存储部中，泵送由所述燃料泵加压的燃料，并利用在将燃料泵送出时所产生的压差而使所述燃料箱的内部空间的第一部分中的燃料进入所述存储部，其中分支管连接至所述燃料泵、所述主喷射泵和所述辅助喷射泵，使得由所述燃料泵加压和传送的燃料经由所述分支管而分成流向所述主喷射泵的流和流向所述辅助喷射泵的流。所述分支管可为T形管，并可连接至所述存储部的上端。

所述吸入管的第一端可连接至所述扩散器单元的排放孔，排放管可以以使得排放管的开口面向所述存储部的内部的方式连接至所述存储部的上端，且所述吸入管的第二端可连接至所述排放管，从而可将通过所述排放孔排放的燃料排放至所述存储部的内部。

本发明具有通过使通过入口部分吸入的燃料流和通过出口部分排放的燃料流在相同方向上(即向上方向上)前进而改进吸入容积效率的优点。

另外，由于在扩散器单元和引导部分组装在一起时，扩散器单元和引导部分以插入形式组合，因此组装作业容易简单，且扩散器单元与引导部分之间的结合力得以增加。此外，由于存在层流形成部分，因此当燃料通过入口部分引入时形成燃料的层流，从而改进了吸入容积效率，且喷嘴单元的刚性和耐久性得以改进。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和设备所具有的其他特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

通过结合附图所呈现的如下详细描述，将会更为清楚地理解本发明的以上和其他目的、特征以及其他优点，在这些附图中：

图1为示出了根据相关技术的设置于燃料箱中的燃料供给系统的示图；

图2为描述根据相关技术的在双喷射泵系统中的燃料供给路径的示图；

图3为示出了根据本发明的一个示例性燃料供给系统的鞍形燃料箱的构造的示图；

图4为示出了根据本发明的彼此拆开的一个示例性辅助喷射泵和一个示例性防虹吸阀的分解立体图；

图5为示出了根据本发明的一个示例性辅助喷射泵和一个示例性防虹吸阀的内部构造的立体图；

图6为示出了根据本发明的一个示例性辅助喷射泵的过滤突出部的立体图；

图7为示出了根据本发明的一个示例性辅助喷射泵的过滤突出部和一个示例性层流形成部分的示图；

图8为示出了根据本发明的一个示例性辅助喷射泵和一个示例性防虹吸阀的设置的立体图；

图9A为示出了一个示例性分支管和一个示例性排放管的设置，并示出了根据本发明的燃料流动；

图9B为图9A的部分放大图；且

图10为示出了用作根据本发明的燃料供给系统的一个示例性非鞍形燃料箱的构造的示图。

具体实施方式

下面将对本发明的各个实施方案详细地作出引用，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

图3示出了根据本发明的各个实施方案的燃料供给系统的总体构造。图4示出了彼此拆开的辅助喷射泵和防虹吸阀。图5示出了辅助喷射泵和防虹吸阀的内部构造。图6示出了根据本发明的各个实施方案的辅助喷射泵的过滤突出部。图7示出了根据本发明的各个实施方案的辅助喷射泵的过滤突出部和层流形成部分。图8示出了根据本发明的各个实施方案的辅助喷射泵和防虹吸阀的设置。图9A和9B示出了分支管和排放管的设置，并示出了燃料流动。图10示出了用作根据本发明的各个实施方案的燃料供给系统的非鞍形燃料箱的总体构造。

根据本发明的各个实施方案的燃料供给系统大致包括燃料箱100和辅助喷射泵200。辅助喷射泵200包括喷嘴单元210和扩散器单元220。

参照图3至5，燃料箱100具有分成第一部分和第二部分的内部空间，存储部130安装于所述第一部分中，辅助喷射泵200安装于所述第二部分中。辅助喷射泵200排放由燃料泵140加压的燃料，并利用排放加压燃料时所产生的压差而使燃料箱100的内部空间的第二部分中的燃料进入存储部130中。

如图3所示，燃料箱100为具有分别用作主室110和辅助室120的隔室的鞍形燃料箱。可替代地，如图10所示，燃料箱100可为具有未分成隔室的内部空间的非鞍形燃料箱。本发明可适用于两种类型的燃料箱，例如鞍形燃料箱和非鞍形燃料箱。在下文，为了描述简单，仅描述鞍形燃料箱。

辅助喷射泵200包括喷嘴单元210和扩散器单元220。喷嘴单元210具有入口部分211和喷射部分213，燃料通过所述入口部分211从燃料泵140流动至喷嘴单元中；所述喷射部分213与入口211连通，且燃料从所述喷射部分213喷射。扩散器单元220围绕喷射部分213。在喷射部分213与扩散器单元220之间存在吸入通道230。吸入通道230的各个端部分别设置有吸入孔231和排放孔233。扩散器单元220构造为使得通过吸入孔231吸入的燃料和通过排放孔233排放的燃料在相同方向上流动。

喷射部分213的端部具有如同孔口成形的喷射孔213a。燃料通过喷射孔213a喷射。

扩散器单元220的第二端部连接至混合部分221，之后连接至膨胀部分223。混合部分221和膨胀部分223在纵向上连续设置。当燃料通过喷射部分213喷射时，这些部分协助有效产生负压。

入口部分211的第二端部的端部和喷射部分213的下端可分别设置有盖，以防止包含于喷嘴单元210中的燃料泄露。

入口部分211设置于喷射部分213的一侧，并在横向方向上延伸。燃料从喷射部分213喷射的方向与吸入和排放的流动的方向相同。即，燃料向上喷射。扩散器单元220的下端与燃料箱100的底表面间隔，使得储存于第二部分(即燃料箱的内部空间中的辅助室120)中的燃料通过吸入孔231引入。

当在燃料箱100中加压的燃料通过入口部分211引入时，其流动通过入口部分211和喷射部分213，然后经过喷射孔213a，即燃料从扩散器单元220向上喷射。在此时，由于在燃料喷射过程中所产生的负压，储存于辅助室120中的燃料被允许通过吸入孔231而在辅助喷射泵下方经过，引入的燃料经由吸入通道213向排放孔233流动，然后与通过喷射部分213喷射的燃料一起从扩散器单元220向上排放。

由于吸入孔231和排放孔233经由吸入通道230彼此连通，并且吸入孔231和排放孔233两者面向相同的方向(即向上)，因此吸入容积效率得以显著改进。

参照图4和6，喷嘴单元210包括构造为围绕喷射部分213的外表面的引导部分215，且引导部分215的外表面可使用附接装置而附接或联接至扩散器单元220的内表面。

优选地，在一些实施方案中，附接装置包括钩状突出部216和分别在引导部分215的外表面和扩散器单元220的内表面上形成的钩连孔226。钩状突出部216和钩连孔226分别具有对应的形状。

具有圆柱体形状的引导部分215围绕喷射部分213，并与喷射部分213间隔开，使得吸入通道230在喷射部分213与引导部分215之间形成。

引导部分215的外表面和扩散器单元220的内表面使用附接装置彼此附接或联接。为此，引导部分的外表面可设置有钩状突出部216，扩散器单元220的下端部分的内表面可设置有钩连孔226，所述钩连孔226具有与钩状突出部216的形状对应的形状，使得钩状突出部216可插入钩连孔226中，并与钩连孔226组合。

引导部分215的外表面还设置有在纵向方向上(例如竖直方向上)延伸的固定引导件217。扩散器单元220的下端可设置有引导孔227，所述引导孔227具有与固定引导件217的形状对应的形状，使得固定引导件217可插入引导孔227中。

当扩散器单元220和引导部分215组装在一起时，固定引导件217和引导孔227自动定位扩散器单元220和引导部分215。因此，易于将扩散器单元220和引导单元215组装在一起，且由于固定引导件插入引导孔中，因此扩散器单元与引导单元之间的结合力较强。

参照图6和7，过滤突出部218在引导部分215的底表面上形成，并沿着引导部分215的底表面的圆周边缘设置。过滤突出部218支撑于燃料箱100的底表面上。优选地，在一些实施方案中，过滤突出部218可关于引导部分215的圆周中心以放射状设置。

由于过滤突出部218支撑于燃料箱100的底表面上，因此辅助室120中的燃料流动通过吸入孔231，所述吸入孔231经过过滤突出部218。因此，外来物质被过滤突出部过滤出来，使得外来物质不会进入吸入孔231。因此，不必安装在常规负压型喷射泵中必须使用的初滤器。

参照图7，层流形成部分219设置于引导部分215的内表面与喷射部分213的外表面之间。优选地，在一些实施方案中，层流形成部分219可关于引导部分215的圆周中心以放射状形成。

层流形成部分219在燃料通过入口部分引入时通过防止在燃料流中形成湍流，并通过形成燃料的层流而增加吸入容积效率，并通过设置成作为引导部分215与喷射部分213之间的肋部而额外增强喷嘴单元210的刚性和耐用度。

参照图5和8，扩散器单元220的外表面可使用固定支架240而固定至燃料箱100的底表面。具有附接突出部的附接部分225设置于扩散器单元220的侧表面上。因此，当固定支架240固定至燃料箱100的底表面时，固定支架240与附接突出部接合，由此将扩散器单元220和辅助喷射泵200两者固定至燃料箱100的底表面。

参照图4和5，密封外壳250安装于入口部分211的第二端处，配备止回阀组件263的防虹吸阀260安装于密封外壳250中，且防虹吸阀260连接至燃料泵140，从而可将由燃料泵140加压的燃料通过防虹吸阀260引入入口部分211中。

防虹吸阀260的阀外壳261与密封外壳250组合，且o型环插入阀外壳261与密封外壳250之间。由于密封外壳250向上突出，因此防虹吸阀260也安装为向上突出。

当通过防虹吸阀260引入的燃料的驱动压力等于或高于预定压力时，止回阀组件263中的阀门打开，从而允许燃料流动至喷射部分213。在另一方面，当发动机停止时，燃料的驱动压力落到预定压力以下，且阀门关闭。在此时，关闭的阀门防止主室110中的燃料反向流动至辅助室120。

止回阀组件263可包括阻挡构件265、弹簧267和阀座269。阀外壳261的内部配备阻挡构件265，以打开或关闭设置于防虹吸阀260中的通道。弹簧267使得阻挡构件265能够弹性位移并返回至其初始位置。阀座269支撑弹簧267。

参照图3、图9A、图9B和10，主喷射泵150安装于存储部130中，以排放由燃料泵140加压的燃料，并利用在排放加压燃料时所产生的压差而将储存于燃料箱100中的燃料排放至存储部130。

主喷射泵150可与燃料供给系统领域中使用的那些相同或类似。因此，本文省略关于主喷射泵150的燃料供给功能和操作的描述。

另外，分支管160连接至燃料泵140、主喷射泵150和辅助喷射泵200，使得由燃料泵140加压和传送的燃料流经由分支管160而分成通过主喷射泵150的流动和通过辅助喷射泵200的流动。优选地，在一些实施方案中，分支管160为T形管，并连接至存储部130的上端。

由燃料泵140加压的燃料经由分支管160而供给至主喷射泵150和辅助喷射泵200。然后，主室中的燃料由主喷射泵150引入存储部130中，辅助室120中的燃料同时由辅助喷射泵200引入存储部130中。由于此原因，促进了燃料向存储部130的供给。

吸入管180的第一端连接至扩散器单元220的排放孔233。排放管170以如下方式连接至存储部130的上端：来自排放管170的燃料流向上行进。吸入管180的第二端连接至排放管170。通过所述连接，由排放孔233排放的燃料被排放至存储部130中。

即，由辅助喷射泵200泵送的燃料经由吸入管180引入排放管170中，并且由于排放管170连接至存储部130的上端，因此从排放管170排放的所述燃料被排放至存储部130。

为了方便解释和准确限定所附权利要求，术语“上”或“下”、“内”或“外”等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (15)

1.一种用于车辆的燃料供给系统，其包括：

燃料箱，所述燃料箱具有分成第一部分和第二部分的内部空间，存储部安装于所述第一部分中；和

辅助喷射泵，所述辅助喷射泵安装于所述燃料箱的内部空间的第二部分中，泵送出由燃料泵加压的燃料，并利用在将燃料泵送出时所产生的压差而使储存于所述燃料箱的内部空间的第二部分中的燃料进入所述存储部，

其中所述辅助喷射泵包括：

喷嘴单元，所述喷嘴单元具有入口部分和喷射部分，燃料由所述燃料泵通过所述入口部分引入所述喷嘴单元中，所述喷射部分与所述入口部分连通，且燃料通过所述喷射部分喷射；和

扩散器单元，所述扩散器单元构造为围绕所述喷射部分，且吸入通道设置于所述喷射部分与所述扩散器单元之间，且所述吸入通道分别在其第一端和第二端处具有吸入孔和排放孔，所述扩散器单元构造为使通过所述吸入孔吸入的燃料和通过所述排放孔排放的燃料基本上在相同方向上流动。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的燃料供给系统，其中所述燃料箱为具有分成主室和辅助室的内部空间的鞍形燃料箱，或者为具有由单个室组成的内部空间的非鞍形燃料箱。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的燃料供给系统，其中所述入口部分设置于所述喷射部分的一侧，其中从所述喷射部分喷射的燃料在向上方向上流动，并在与吸入的燃料和排放的燃料相同的方向上流动，并且其中所述扩散器单元的下端与所述燃料箱的底表面间隔开，且燃料通过所述吸入孔引入所述燃料箱的内部空间的第二部分中。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的燃料供给系统，其中所述喷嘴单元具有构造为围绕所述喷射部分的外表面的引导部分，且其中所述引导部分的外表面使用附接装置附接至所述扩散器单元的内表面。

5.根据权利要求4所述的用于车辆的燃料供给系统，其中所述附接装置包括在所述引导部分的外表面上形成的钩状突出部和在所述扩散器单元的内表面上形成的钩连孔。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的燃料供给系统，其中在所述引导部分的纵向方向上延伸的固定引导件在所述引导部分的外表面上形成，且其中具有与所述固定引导件的形状对应的形状的引导孔在所述扩散器单元的下端形成，使得所述固定引导件能够插入所述引导孔中。

7.根据权利要求4所述的用于车辆的燃料供给系统，其中过滤突出部沿着所述引导部分的底表面的圆周边缘设置，且其中所述过滤突出部支撑于所述燃料箱的底表面上。

8.根据权利要求7所述的用于车辆的燃料供给系统，其中所述过滤突出部关于所述引导部分的圆周中心以放射状设置。

9.根据权利要求4所述的用于车辆的燃料供给系统，其中层流形成部分在所述引导部分的内表面与所述喷射部分的外表面之间形成。

10.根据权利要求9所述的用于车辆的燃料供给系统，其中所述层流形成部分关于所述引导部分的圆周中心以放射状形成。

11.根据权利要求1所述的用于车辆的燃料供给系统，其中所述扩散器单元的外表面通过固定支架固定至所述燃料箱的底表面。

12.根据权利要求1所述的用于车辆的燃料供给系统，其中所述入口部分的第二端配备密封外壳，其中具有止回阀组件的防虹吸阀安装于所述密封外壳中，且其中所述防虹吸阀连接至所述燃料泵，使得由所述燃料泵加压的燃料通过所述防虹吸阀引入所述入口部分中。

13.根据权利要求1所述的用于车辆的燃料供给系统，其还包括：

主喷射泵，所述主喷射泵安装于所述存储部中，并泵送由所述燃料泵加压的燃料，利用在将燃料泵送出时所产生的压差而使所述燃料箱的内部空间的第一部分中的燃料进入所述存储部，

其中分支管连接至所述燃料泵、所述主喷射泵和所述辅助喷射泵，使得由所述燃料泵加压和传送的燃料经由所述分支管而分成流向所述主喷射泵的流动和流向所述辅助喷射泵的流动。

14.根据权利要求13所述的用于车辆的燃料供给系统，其中所述分支管为T形管，并连接至所述存储部的上端。

15.根据权利要求1所述的用于车辆的燃料供给系统，其中所述吸入管的第一端连接至所述扩散器单元的排放孔，其中排放管以使得排放管的开口面向所述存储部的内部的方式连接至所述存储部的上端，并且其中所述吸入管的第二端连接至所述排放管，从而将通过所述排放孔排放的燃料排放至所述存储部的内部。