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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffzuführgerät,
das dazu in der Lage ist, ein Verstopfen eines Filters aufgrund
sich verfestigenden Kraftstoffs zu vermindern.
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Hintergrund der Erfindung
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Leichtöl,
das für einen Dieselverbrennungsmotor als Kraftstoff verwendet
wird, enthält Komponenten, die sich verfestigen, wenn die
Temperatur sinkt. Der sich verfestigte Kraftstoff bewirkt ein Verstopfen
eines Filters. Der Filter fängt Fremdstoffe ein, die in
dem Kraftstoff enthalten sind. Unter hoher Temperatur stehender
Kraftstoff, der in einer Common-Rail oder in einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung überschüssig
vorhanden ist, rezirkuliert zu einem Einlass des Filters, um den
sich verfestigten Kraftstoff zu schmelzen. Alternativ wird der verfestigte Kraftstoff
durch eine Heizeinrichtung so erwärmt, dass er geschmolzen
wird.
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Jedoch
ist in dem Fall, bei dem ein Filter an einem Auslass einer Kraftstoffpumpe
angeordnet ist, der Druck des durch die Kraftstoffpumpe abgegebenen
Kraftstoffs höher als der Druck des Kraftstoffs, der rezirkuliert.
Somit ist es schwierig, den rezirkulierenden Kraftstoff zu dem Filter
hin einzuleiten. Beispielsweise zeigt die Druckschrift
EP 0 819 844 A2 , dass der
rezirkulierende Kraftstoff zu einem Einlass eines Filters eingeleitet
wird, der an der Auslassseite der Kraftstoffpumpe angeordnet ist.
Somit ist es erforderlich, den Druck des rezirkulierenden Kraftstoffs zu
erhöhen, um den rezirkulierenden Kraftstoff in den Filter
einzuleiten, was eine Zunahme des Druckwiderstands der Rohre und
der Teile bewirkt, durch die der rezirkulierende Kraftstoff strömt.
Im Übrigen werden in dem Fall, bei dem der Filter durch
eine Heizeinrichtung erwärmt wird, eine Wärmequelle,
eine elektrische Antriebsquelle und elektrische Leitungen benötigt,
was die Anzahl an Teilen erhöht.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die vorstehend aufgezeigten
Probleme gemacht worden und es ist die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Kraftstoffzuführgerät zu schaffen,
das dazu in der Lage ist, ein Verstopfen eines Filters, das sich aufgrund
verfestigten Kraftstoffs ergibt, zu vermindern, ohne die Anzahl
an Teilen zu erhöhen, ohne die Struktur kompliziert zu
gestalten und ohne einen Druck des rezirkulierenden Kraftstoffs
zu erhöhen.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung ist ein Filter zwischen einer elektrischen
Pumpe, die Kraftstoff aus einem Kraftstofftank saugt, und einer
mechanischen Pumpe vorgesehen, die den durch die elektrische Pumpe
gesaugten Kraftstoff mit Druck beaufschlagt. Ein Abzweigungskanal,
der von einem Rezirkulationskanal abzweigt, ist mit einem Einlass des
Filters fluidverbunden. Überschüssiger Kraftstoff strömt
in den Rezirkulationskanal. Eine Steuereinheit steuert den Betrieb
des Elektromotors, um die Kraftstoffmenge, die von der elektrischen
Pumpe zu dem Filter abgegeben wird, zu verringern, wenn der Druckverlust
des Kraftstoffs im Filter sich erhöht. Die mechanische
Pumpe wird weiterhin angetrieben ohne Rücksicht auf die
Kraftstoffmenge, die von der elektrischen Pumpe abgegeben wird.
Wenn die von der elektrischen Pumpe abgegebene Kraftstoffmenge abnimmt,
wird ein Saugdruck an einem Einlassabschnitt der mechanischen Pumpe
erzeugt. Dadurch wird der Kraftstoff, der von dem Abzweigungskanal zu
dem Kraftstofftank rezirkuliert, in den Filter eingeleitet. Als
ein Ergebnis wird Kraftstoff mit relativ hoher Temperatur, der in
den Kraftstofftank zurück rezirkulieren soll, in den Filter
so eingeleitet, dass verfestigter Kraftstoff, der ein Verstopfen
des Filters bewirkt, geschmolzen wird. Das heißt, durch
ein Verringern der Kraftstoffmenge, die von der elektrischen Pumpe abgegeben
wird, leitet die mechanische Pumpe unter hoher Temperatur stehenden
Kraftstoff in den Filter ein, ohne den Druck des rezirkulierenden
Kraftstoffs zu erhöhen und ohne den Filter zu erwärmen.
Somit kann ein Verstopfen des Filters aufgrund des verfestigten
Kraftstoffs vermindert werden, ohne die Anzahl an Teilen zu erhöhen,
ohne den Aufbau kompliziert zu gestalten und ohne den Druck des
rezirkulierenden Kraftstoffs zu erhöhen.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung steuert die Steuereinheit
die Kraftstoffmenge, die von der elektrischen Pumpe abgegeben wird,
auf der Basis der Temperatur des Kraftstoffs und des Drucks des
Kraftstoffs. Wenn die Kraftstofftemperatur niedriger als eine untere
Grenztemperatur ist und der Kraftstoffdruck niedriger als ein unterer
Grenzdruck ist, wird die von der elektrischen Pumpe abgegebene Kraftstoffmenge
verringert. Wenn die Kraftstofftemperatur niedrig ist, besteht eine
Möglichkeit dahingehend, dass eine in dem Kraftstoff enthaltene
Komponente, deren Schmelzpunkt niedrig ist, sich verfestigt. Des
Weiteren besteht, wenn der Druck des durch den Filter tretenden Kraftstoffs
niedrig ist, eine Möglichkeit dahingehend, dass der Filter
verstopft. Wenn die Kraftstofftemperatur und der Kraftstoffdruck
niedrig sind, bestimmt die Steuereinheit, dass der Filter verstopft
ist aufgrund des verfestigten Kraftstoffs und verringert sie die Kraftstoffmenge,
die von der elektrischen Pumpe abgegeben wird. Dadurch wird der
Kraftstoff, der von dem Abzweigungskanal rezirkuliert, in den Filter durch
einen Saugdruck der mechanischen Pumpe eingeleitet. Somit kann das
Verstopfen des Filters aufgrund des verfestigten Kraftstoffs anhand
eines einfachen Aufbaus vermindert werden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung gibt die Steuereinheit
einen Anhaltebefehl zum Anhalten der elektrischen Pumpe oder einen
Strömungsratenverringerungsbefehl zum Verringern der Kraftstoffmenge,
die von der elektrischen Pumpe abgegeben wird, aus. Die Kraftstoffmenge, die
von der elektrischen Pumpe abgegeben wird, variiert auf der Grundlage
des Verstopfungsgrades des Filters. Somit kann ein Verstopfen des
Filters aufgrund eines verfestigten Kraftstoffs vermindert werden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Abzweigungskanal
mit einem Rückschlagventil oder einer Einschnürung
(Begrenzungseinrichtung) versehen. Üblicherweise wird der
durch die elektrische Pumpe gesaugte Kraftstoff von dem Kraftstofftank
zu dem Filter eingeleitet. Wenn der Filter verstopft ist und der
Kraftstoffdruck an dem Einlass der mechanischen Pumpe verringert ist,
strömt der rezirkulierende Kraftstoff in den Filter durch
das Rückschlagventil oder die Einschnürung. Somit
kann ein Verstopfen des Filters aufgrund eines verfestigten Kraftstoffs
vermindert werden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Kraftstoffzuführgerät
des Weiteren mit einem Bypass-Kanal versehen. Die mechanische Pumpe
kann den Kraftstoff von dem Kraftstofftank durch den Bypass-Kanal,
der die elektrische Pumpe umgeht, ansaugen. Wenn die Strömungsrate des
Kraftstoffs, der von dem Abzweigungskanal angesaugt wird, unzureichend
ist, wird der Kraftstoff durch den Bypass-Kanal zugeführt.
Des Weiteren ist der Bypass-Kanal mit einem Rückschlagventil
versehen. Wenn die von der mechanischen Pumpe abgegebene Kraftstoffmenge
unzureichend ist, wird der Kraftstoff aus dem Kraftstofftank durch
den Bypass-Kanal gesaugt. Somit kann die von der mechanischen Pumpe
gelieferte Kraftstoffmenge beibehalten werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Weitere
Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus
der nachstehend dargelegten Beschreibung unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen deutlicher hervor, in denen gleiche
Teile anhand gleicher Bezugszeichen dargestellt sind.
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1 zeigt
eine schematische Ansicht eines Aufbaus eines Kraftstoffzuführgerätes
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
ein Flussdiagramm eines Betriebs des Kraftstoffzuführgerätes
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
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3 zeigt
eine schematische Ansicht eines Aufbaus eines Kraftstoffzuführgeräts
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt
eine schematische Ansicht eines Aufbaus eines Kraftstoffzuführgerätes
gemäß einer Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels.
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5 zeigt
eine schematische Darstellung eines Aufbaus eines Kraftstoffzuführgeräts
gemäß einer Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels.
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Detaillierte Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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Nachstehend
ist eine Vielzahl an Ausführungsbeispielen der vorliegenden
Erfindung beschrieben. In jedem Ausführungsbeispiel sind
im Wesentlichen die gleichen Teile und Komponenten anhand der gleichen
Bezugszeichen bezeichnet und die gleiche Beschreibung wird nicht
wiederholt.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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1 zeigt
eine schematische Ansicht eines Kraftstoffzuführgerätes
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
Ein Kraftstoffzuführgerät 10 ist bei
einem Kraftstoffeinspritzsystem der Common-Rail-Art angewendet,
das Kraftstoff zu einem (nicht dargestellten) Dieselverbrennungsmotor
zuführt. Das Kraftstoffzuführgerät 10 ist
mit einem Kraftstofftank 11, einer elektrischen Pumpe 12,
einem Filter 13, einem Sensorabschnitt 14, einer
mechanischen Pumpe 15 und einer elektronischen Steuereinheit
(ECU) 16 versehen. Das Kraftstoffeinspritzsystem ist des Weiteren
mit einer Strömungssteuerungseinrichtung 21, einer
Zuführpumpe 22, einer Common-Rail 23 und
einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung 24 versehen. Des Weiteren
ist das Kraftstoffzuführgerät 10 mit
einem Saugkanal 25, der den Kraftstofftank 11 und
den Filter 13 fluidverbindet, einem Zuführkanal 26,
der den Filter 13 und die Zuführpumpe 22 fluidverbindet, einem
Hochdruckkanal 27, der die Zuführpumpe 22 und
die Common-Rail 23 fluidverbindet, einem Rezirkulationskanal 28,
der die Zuführpumpe 22, die Common-Rail 23,
die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 24 und den Kraftstofftank 11 fluidverbindet
und mit einem Abzweigungskanal 29 versehen, der von dem
Rezirkulationskanal 28 abzweigt und diesen mit dem Saugkanal 25 fluidverbindet.
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In
dem Kraftstofftank 11 ist der Kraftstoff bei Raumtemperatur
gespeichert. Ein Ansaugfilter 31 ist an einem Ende des
Saugkanals 25 in dem Kraftstofftank 11 vorgesehen.
Der Saugfilter 31 fängt relativ große
Fremdstoffe ein, die in dem Kraftstoff enthalten sind. Die elektrische
Pumpe 12 ist in dem Saugkanal 25 vorgesehen, um
den im Kraftstofftank 11 enthaltenen Kraftstoff heraufzupumpen,
wobei sie elektrische Energie von der ECU 16 erhält.
Die elektrische Pumpe 12 liefert den Kraftstoff zu dem
Filter 13 durch den Saugkanal 25. Ein Druckregler 32 ist
zwischen einem Auslass der elektrischen Pumpe 12 und dem
Filter 13 vorgesehen. Der Druckregler 32 reguliert
den Druck des Kraftstoffs, der von der elektrischen Pumpe 12 abgegeben
wird.
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Der
Filter 13 hat ein Filtergehäuse und ein Filterelement
(nicht dargestellt). Das Filterelement ist aus Filterpapier hergestellt
oder nicht gewebt und ist in dem Filtergehäuse untergebracht.
Der Filter 13 fängt relativ kleine Fremdstoffe
auf, die in dem Kraftstoff enthalten sind und die durch den Saugfilter 31 nicht
entfernt werden. Der Sensorabschnitt 14 ist an einem Auslass
des Filters 13 vorgesehen. Der Sensorabschnitt 14 hat
einen Temperatursensor und einen Drucksensor. Der Temperatursensor
erfasst die Temperatur des Kraftstoffs, der durch den Filter 13 strömt,
und sendet ein Temperatursignal zu der ECU 16. Der Drucksensor
erfasst den Druck des Kraftstoffs, der durch den Filter 13 strömt,
und sendet ein Drucksignal zu der ECU 16. Eine Drucksteuereinrichtung 33 ist
zwischen dem Filter 13 und der mechanischen Pumpe 15 verbunden.
Wenn der Kraftstoffdruck zwischen dem Filter 13 und der
mechanischen Pumpe 15 übermäßig
hoch wird, lässt die Drucksteuereinrichtung 33 einen
Teil des Kraftstoffs, der sich im Saugkanal 25 befindet,
zu dem Kraftstofftank 11 zurückkehren. Die Drucksteuereinrichtung 33 hält
den Kraftstoffdruck an der Auslassseite des Filters 13 konstant.
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Der
Kraftstoff, der durch den Filter 13 tritt, wird durch die
mechanische Pumpe 15 mit Druck beaufschlagt. Die mechanische
Pumpe 15 wird durch den (nicht dargestellten) Dieselverbrennungsmotor angetrieben.
Die mechanische Pumpe 15 ist in dem Lieferkanal (Zuführkanal) 26 angeordnet
und liefert den mit Druck beaufschlagten Kraftstoff zu der Zuführpumpe 22.
Die Strömungssteuereinrichtung 21 ist zwischen
der mechanischen Pumpe 15 und der Zuführpumpe 22 angeordnet.
Die Strömungssteuereinrichtung 21 steuert die
Strömungsrate des Kraftstoffs, der von der mechanischen
Pumpe 15 abgegeben wird, auf der Grundlage eines Befehlssignals
von der ECU 16. Der Kraftstoff, dessen Strömungsrate durch
die Strömungssteuereinrichtung 21 gesteuert wird,
wird zu der Zuführpumpe 22 geliefert.
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Die
Zuführpumpe 22 hat einen Kolben 35, der
in einer Druckbeaufschlagungskammer 34 sich hin- und hergehend
bewegt. Der Kolben 35 steht mit einem Nockenring 36 an
einem Ende von ihm in Kontakt, das zu der Druckbeaufschlagungskammer 34 entgegengesetzt
ist. Der Nockenring 36 ist zu einer Welle 37 exzentrisch.
Der Nockenring 36 dreht sich in exzentrischer Weise zusammen
mit der Welle 37, wenn eine Kurbelwelle des Dieselverbrennungsmotors
sich dreht. Dadurch bewegt sich der Kolben 35 in der Druckbeaufschlagungskammer
hin und her. Der in der Druckbeaufschlagungskammer 34 befindliche Kraftstoff
wird auf einen bestimmten Druck mit Druck beaufschlagt. Die Zuführpumpe 22 ist
mit einem ersten und einem zweiten Rückschlagventil 38 und 39 versehen.
Das erste Rückschlagventil 38 verhindert, dass
der mit Druck beaufschlagte Kraftstoff in die Strömungssteuereinrichtung 21 zurückströmt.
Das zweite Rückschlagventil 39 ermöglicht,
dass der Kraftstoff von der Druckbeaufschlagungskammer 34 zu
der Common-Rail 23 strömt, wenn der Kraftstoffdruck
in der Druckbeaufschlagungskammer 34 zu einem spezifischen
Druck wird.
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Die
Common-Rail 23 speichert unter hohem Druck stehenden Kraftstoff,
der durch die Zuführpumpe 22 mit Druck beaufschlagt
worden ist. Die Common-Rail 23 ist mit einem Drucksensor 41 versehen. Die
ECU 16 steuert die Strömungssteuereinrichtung 21 auf
der Grundlage des Drucks in der Common-Rail 23, der durch
den Drucksensor 41 erfasst wird, wodurch die Strömungsrate
des Kraftstoffs gesteuert wird, der von der Zuführpumpe 22 zu
der Common-Rail 23 geliefert wird. Eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 24 ist
mit der Common-Rail 23 fluidverbunden. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 24 ist an
jedem Zylinder des Dieselverbrennungsmotors vorgesehen. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 24 spritzt
Kraftstoff, der in der Common-Rail 23 gespeichert wird,
in jeden Zylinder zu einer vorbestimmten Zeitabstimmung ein. Die
Kraftstoffeinspritzeinrichtung 24 ist mit einem (nicht
dargestellten) elektromagnetischen Treiber versehen. Die ECU 16 sendet
ein Befehlssignal zu dem elektromagnetischen Treiber, um ein Kraftstoffeinspritzen
durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 24 auszuführen.
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Der
größte Teil des Kraftstoffs, der von der mechanischen
Pumpe 15 abgegeben wird, wird zu der Druckbeaufschlagungskammer 34 der
Zuführpumpe 22 durch die Strömungssteuereinrichtung 21 geliefert.
Ein Teil des Kraftstoffs, der von der mechanischen Pumpe 15 abgegeben
wird, kehrt zu dem Einlass der mechanischen Pumpe 15 durch
einen Rückführkanal 42 zurück.
Ein Druckeinsteller 43, der den Kraftstoffdruck einstellt,
ist in dem Rückführkanal 42 angeordnet. Überschüssiger
Kraftstoff aus dem Kraftstoff, der von der mechanischen Pumpe 15 abgegeben
wird, kehrt zu einem Niedrigdruckabschnitt der Zuführpumpe 22 durch
einen Druckeinstellkanal 44 zurück. Der Kraftstoff,
der zu dem Niederdruckabschnitt der Lieferpumpe 22 zurückkehrt,
schmiert die Welle 37, den Nockenring 36 und Lager 45 und strömt
dann in den Rezirkulationskanal 28 mit dem überschüssigen
Kraftstoff. Überschüssiger Kraftstoff in der Common-Rail 33 und
der Einspritzeinrichtung 24 strömt außerdem
in den Rezirkulationskanal 28. Der Rezirkulationskanal 28 leitet
den überschüssigen Kraftstoff, der sich in der
Zuführpumpe 22, der Common-Rail 23 und
der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 24 befindet, in den
Kraftstofftank 11 ein. Die Temperatur des Kraftstoffs,
der zu dem Kraftstofftank 11 durch den Rezirkulationskanal 28 zurückkehrt,
wird aufgrund der Druckbeaufschlagung durch die Zuführpumpe 22 und
das Speichern durch die Common-Rail 23 erhöht.
Da die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 24 an jedem Zylinder
des Dieselverbrennungsmotors vorgesehen ist, erhöht sich
die Temperatur des Kraftstoffs ebenfalls, der durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 24 tritt.
Als ein Ergebnis ist die Temperatur des Kraftstoffs, der zu dem
Kraftstofftank durch den Rezirkulationskanal 28 zurückkehrt,
höher als die Temperatur des Kraftstoffs, der in dem Kraftstofftank 11 gespeichert
wird.
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Der
Abzweigungskanal 29 zweigt von dem Rezirkulationskanal 28 ab.
Der Abzweigungskanal 29 ist mit dem Saugkanal 25 zwischen
der elektrischen Pumpe 12 und dem Filter 13 verbunden.
Der Abzweigungskanal 29 ist mit einem dritten Rückschlagventil 46 versehen.
Das dritte Rückschlagventil 46 ermöglicht
eine Fluidströmung von dem Rezirkulationskanal 28 zu
dem Saugkanal 25 und verhindert eine Kraftstoffströmung
von dem Saugkanal 25 zu dem Rezirkulationskanal 28.
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Die
ECU 16 ist hauptsächlich aus einem Mikrocomputer
aufgebaut, der eine CPU, einen ROM und einen RAM hat. Die ECU 16 ist
mit der elektrischen Pumpe 12, dem Sensorabschnitt 14,
der Strömungssteuereinrichtung 21, der Common-Rail 23 und
der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 24 elektrisch verbunden.
Die ECU 16 berechnet eine Kraftstoffeinspritzmenge auf
der Grundlage eines Niederdrückbetrags eines Gaspedals,
der durch einen (nicht dargestellten) Gaspedalpositionssensor erfasst
wird. Die ECU 16 steuert die elektrische Pumpe 12 und
die Strömungssteuereinrichtung 21 auf der Grundlage der berechneten
Kraftstoffeinspritzmenge und des Kraftstoffdrucks in der Common-Rail 23,
der durch den Drucksensor 41 erfasst wird. Dadurch kann
der Kraftstoffdruck in der Common-Rail 23 bei einem bestimmten
Druck gehalten werden. Die ECU 16 sendet ein Befehlssignal
zu dem elektromagnetischen Treiber der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 24 zu
einer bestimmten zeitlichen Abstimmung zum Ausführen eines
Kraftstoffeinspritzens durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 24.
Auf der Grundlage der Temperatur und des Drucks des Kraftstoffs,
der durch den Filter 13 tritt, die durch den Sensorabschnitt 14 erfasst
werden, bestimmt die ECU, ob ein Verstopfen des Filters 13 aufgrund
eines verfestigten Kraftstoffs aufgetreten ist. Darüber
hinaus gibt die ECU 16 einen Anhaltebefehl oder einen Strömungsratenverringerungsbefehl zu
der elektrischen Pumpe 12 aus. Wenn die ECU 16 den
Anhaltebefehl zu der elektrischen Pumpe 12 ausgibt, wird
der Betrieb der elektrischen Pumpe 12 beendet. Wenn die
ECU 16 den Strömungsratenverringerungsbefehl zu
der elektrischen Pumpe 12 ausgibt, wird eine Kraftstoffmenge
verringert, die von der elektrischen Pumpe 12 abgegeben
wird.
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Der
Betrieb des Kraftstoffzuführgeräts 10 ist nachstehend
beschrieben. Wie dies vorstehend beschrieben ist, bestimmt auf der
Grundlage der Temperatur und des Drucks des Kraftstoffs, der durch
den Filter 13 tritt, die durch den Sensorabschnitt 14 erfasst
werden, die ECU, ob sich ein Verstopfen des Filters 13 aufgrund
eines verfestigten Kraftstoffs ergeben hat. Wenn die ECU 16 bestimmt,
dass ein Verstopfen des Filters 13 aufgrund des verfestigten Kraftstoffs
bewirkt worden ist, wird die Strömungsrate des von der
elektrischen Pumpe 12 abgegebenen Kraftstoffs verringert,
und der Kraftstoff, der durch den Rezirkulationskanal 28 strömt,
wird in den Filter 13 eingeleitet. Unter Bezugnahme auf 2 ist
ein Prozess zum Einleiten des Kraftstoffs, der sich im Rezirkulationskanal 28 befindet,
in den Filter 13 nachstehend beschrieben.
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Bei
dem Schritt S101 bestimmt die ECU 16, ob die Temperatur
Tf des Kraftstoffs niedriger als oder gleich wie eine untere Grenztemperatur
Tlow ist. Das heißt die ECU 16 erfasst die Temperatur
des Kraftstoffs, der durch den Filter 13 strömt,
mittels eines Temperatursensors des Sensorabschnitts 14. Dann
bestimmt die ECU 16, ob die erfasste Kraftstofftemperatur
Tf niedriger als oder gleich wie die untere Grenztemperatur Tlow
ist. Die untere Grenztemperatur Tlow ist eine Temperatur, bei der
eine im Kraftstoff enthaltene Komponente sich verfestigt. Das heißt,
die untere Grenztemperatur Tlow ist ein Einfrierpunkt des Kraftstoffs
oder eine Temperatur in der Nähe des Einfrierpunktes des
Kraftstoffs. Wenn die Kraftstofftemperatur Tf niedriger als die
untere Grenztemperatur Tlow ist, verfestigt sich eine im Kraftstoff
enthaltene Komponente, so dass der verfestigte Kraftstoff an dem
Filter 13 angesammelt wird. Die Kraftstofftemperatur Tf
kann auf der Grundlage der Umgebungstemperatur des Fahrzeugs, der
Kühlmitteltemperatur des Dieselverbrennungsmotors oder
der Ansauglufttemperatur des Dieselverbrennungsmotors abgeschätzt
werden.
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Wenn
die Antwort bei dem Schritt S101 JA lautet, geht die Prozedur zu
dem Schritt S102 weiter, bei dem die ECU 16 bestimmt, ob
der Kraftstoffdruck Pf niedriger als oder gleich wie ein unterer
Grenzdruck Plow ist. Das heißt die ECU 16 erfasst
den Druck des Kraftstoffs, der durch den Filter 13 strömt, mittels
des Drucksensors des Sensorabschnitts 14. In dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel erfasst die ECU 16 einen Kraftstoffdruck
stromabwärtig des Filters 13. Dann bestimmt die
ECU 16, ob der erfasste Kraftstoffdruck Pf niedriger als
oder gleich wie der untere Grenzdruck Plow ist. Wenn der Filter 13 verstopft ist,
verringert sich die Strömungsrate des Kraftstoffs, der
durch den Filter 13 tritt, und der Kraftdruck des Kraftstoffs,
der durch den Filter 13 tritt, wird verringert. Somit bestimmt
die ECU 16, dass der Filter 13 verstopft ist,
wenn der Druck des Kraftstoffs, der durch den Filter 13 tritt,
nicht größer als der untere Grenzdruck Plow ist.
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Wenn
die Antwort bei dem Schritt S102 JA lautet, geht die Prozedur zu
dem Schritt S103 weiter, bei dem die ECU 16 bestimmt, ob
eine Strömungsratensteuerung bei dem Kraftstoff, der in
den Filter 13 strömt, nicht ausgeführt
worden ist. Wenn die ECU 16 bei dem Schritt S103 bestimmt,
dass die Strömungsratensteuerung nicht ausgeführt
worden ist, geht die Prozedur zu dem Schritt S104 weiter, bei dem
die Menge an Kraftstoff, der von der elektrischen Pumpe 12 abgegeben
wird, verringert wird. Das heißt, die ECU 16 gibt
den Strömungsratenverringerungsbefehl zu der elektrischen
Pumpe 12 aus, so dass die Menge an Kraftstoff, der von
der elektrischen Pumpe 12 abgegeben wird, verringert wird.
Alternativ kann die ECU 16 den Anhaltebefehl ausgeben,
um die Kraftstoffzufuhr von der elektrischen Pumpe 12 zu
dem Filter 13 anzuhalten.
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Wenn
die elektrische Pumpe 12 angehalten ist, wird der Kraftstoff,
der zu dem Kraftstofftank 11 zurückkehren soll,
in den Filter bei dem Schritt S105 eingeleitet. Genauer gesagt nimmt,
wenn die elektrische Pumpe 12 angehalten ist, die Strömungsrate des
Kraftstoffs ab, der von der elektrischen Pumpe 12 zu dem
Filter 13 strömt. Außerdem wird die mechanische
Pumpe 15 weiterhin zusammen mit dem Dieselmotorbetrieb
angetrieben, ohne die von der elektrischen Pumpe 12 abgegebene
Kraftstoffmenge zu berücksichtigen. Dadurch nimmt, da die
Menge an Kraftstoff, der von der elektrischen Pumpe 12 abgegeben
wird, abnimmt, während die Menge an Kraftstoff, die die
mechanische Pumpe 15 aus dem Filter 13 saugt,
unverändert ist, der Kraftstoffdruck in dem Filter 13 und
an einem Einlass des Filters 13 ab. Wenn der Kraftstoffdruck
an dem Einlass des Filters 13 geringer als der Kraftstoffdruck
in dem Abzweigungskanal 29 wird, öffnet das dritte
Rückschlagventil 46. Somit strömt der
Kraftstoff, der in dem Rezirkulationskanal 28 strömt,
in den Saugkanal 25 durch den Abzweigungskanal 29.
Das heißt der in dem Rezirkulationskanal 28 befindliche
Kraftstoff strömt in den Filter 13. Wie dies vorstehend
beschrieben ist, ist die Temperatur des Kraftstoffs, der zu dem
Kraftstofftank 11 durch den Rezirkulationskanal 28 zurückkehrt,
höher als die Temperatur des Kraftstoffs, der in dem Kraftstofftank 11 gespeichert
ist. Der Kraftstoff mit der hohen Temperatur wird in den Saugkanal 25 von
dem Rezirkulationskanal 28 eingeleitet, wodurch der Kraftstoff,
dessen Temperatur höher als der Einfrierpunkt des Kraftstoffs
ist, in den Filter 13 eingeleitet wird. Als ein Ergebnis
wird der verfestigte Kraftstoff, der das Verstopfen des Filters 13 bewirkt,
durch den Kraftstoff geschmolzen, der die hohe Temperatur hat.
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Wenn
die Antwort bei dem Schritt S101 oder bei dem Schritt S102 NEIN
lautet, geht die Prozedur zu dem Schritt S106 weiter, bei dem die
ECU 16 bestimmt, ob die Strömungsratensteuerung
für den Kraftstoff, der in den Filter 13 strömt,
nicht ausgeführt worden ist. Wenn die ECU 16 bestimmt,
dass die Strömungsratensteuerung bei dem Schritt S106 ausgeführt
worden ist, geht die Prozedur zu dem Schritt S107 weiter, bei dem
der Betrieb der elektrischen Pumpe 12 zu einem normalen
Betrieb zurückkehrt. Das heißt die ECU 16 treibt
die elektrische Pumpe 12 in einem normalen Zustand so an,
dass die Strömungsrate des Kraftstoffs, der von der elektrischen Pumpe
zu dem Filter 13 geliefert wird, wieder hergestellt wird.
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Wenn
die Antwort bei dem Schritt S103 JA lautet oder wenn die Antwort
bei dem Schritt S106 NEIN lautet, geht die Prozedur zu dem Schritt
S101 zurück. Die ECU 16 wiederholt den vorstehend
beschriebenen Prozess, bis der Dieselverbrennungsmotor angehalten
ist.
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Wie
dies vorstehend beschrieben ist, verringert gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel die ECU 16 die Strömungsrate
des Kraftstoffs, der von der elektrischen Pumpe 12 zu dem
Filter 13 abgegeben wird, wenn die Kraftstofftemperatur
und der Kraftstoffdruck in dem Filter 13 abfällt.
Die mechanische Pumpe 15 wird zusammen mit dem Dieselmotorbetrieb
weiterhin angetrieben ohne Rücksicht auf die Kraftstoffmenge,
die von der elektrischen Pumpe 12 abgegeben wird. Somit
wird, wenn die Strömungsrate des Kraftstoffs, der von der
elektrischen Pumpe 12 abgegeben wird, sich verringert,
ein Saugdruck an dem Einlass des Filters 13 erzeugt. Der
Druck in dem Rezirkulationskanal 28 wird in den Filter
durch den Abzweigungskanal 29 eingeleitet. Als ein Ergebnis wird
Kraftstoff mit relativ hoher Temperatur in den Filter 13 eingeleitet,
um den verfestigten Kraftstoff zu schmelzen, der das Verstopfen
des Filters 13 verursacht hat. Das heißt, indem
die von der elektrischen Pumpe 12 abgegebene Menge an Kraftstoff
verringert wird, saugt die mechanische Pumpe 15 den Kraftstoff
mit der relativ hohen Temperatur, so dass der Kraftstoff mit der
hohen Temperatur in den Filter 13 eingeleitet wird, ohne
den Druck des rezirkulierenden Kraftstoffs zu erhöhen und
ohne den Filter 13 zu erwärmen.
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Somit
kann ein Verstopfen des Filters 13 aufgrund des verfestigten
Kraftstoffs vermindert werden, ohne die Anzahl an Teilen zu erhöhen,
ohne den Aufbau kompliziert zu gestalten und ohne den Druck des rezirkulierenden
Kraftstoffs zu erhöhen.
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Gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel ist der Abzweigungskanal 29 mit
dem dritten Rückschlagventil 46 versehen. Somit
strömt der Kraftstoff, der durch die elektrische Pumpe 12 von
dem Kraftstofftank 11 angesaugt wird, normalerweise in
den Filter 13. Wenn der Filter 13 verstopft ist
und der Druck an dem Einlass des Filters 13 abnimmt, wird das
dritte Rückschlagventil 46 geöffnet,
um den in dem Rezirkulationskanal 28 befindlichen Kraftstoff
in den Filter 13 einzuleiten. Daher kann ein Verstopfen des
Filters 13 aufgrund eines verfestigten Kraftstoffs vermindert
werden.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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3 zeigt
eine schematische Ansicht eines Kraftstoffzuführgeräts
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Wie dies in 3 dargestellt ist, ist das Kraftstoffzuführgerät 10 mit
einem Bypass-Kanal 50 und einem vierten Rückschlagventil 51 versehen. Der
Bypass-Kanal 50 stellt eine Fluidverbindung des Kraftstofftanks 11 und
der Einlassseite des Filters 13 in dem Saugkanal 25 her.
Der Bypass-Kanal 50 ist mit einem Saugfilter 53 an
seinem Ende im Kraftstofftank 11 versehen. Das vierte Rückschlagventil 51 ist in
dem Bypass-Kanal 50 vorgesehen. Das vierte Rückschlagventil 51 ermöglicht,
dass der Kraftstoff von dem Kraftstofftank 11 zu dem Filter 13 strömt, und
begrenzt eine Kraftstoffströmung von dem Filter 13 zu
dem Kraftstofftank 11. Das Rückschlagventil 51 kann
außerhalb des Kraftstofftanks 11 angeordnet sein.
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Wenn,
wie dies vorstehend beschrieben ist, die Kraftstofftemperatur und
der Kraftstoffdruck des Kraftstoffs, der durch den Filter 13 tritt,
abfällt, wird die Drehzahl der elektrischen Pumpe 13 verringert oder
wird die elektrische Pumpe 12 angehalten. Der im Abzweigungskanal 29 befindliche
Kraftstoff wird in den Filter 13 durch einen Saugvorgang
der mechanischen Pumpe 15 eingeleitet. Jedoch gibt es eine Möglichkeit
dahingehend, dass die Menge des Kraftstoffs, der in den Filter 13 eingeleitet
wird, unzureichend ist, was von der Kraftstoffmenge abhängig
ist, die von der mechanischen Pumpe 15 abgegeben wird,
oder von der Kraftstoffmenge abhängig ist, die in dem Rezirkulationskanal 28 strömt.
Sogar in diesem Fall wird selbst dann, wenn der im Abzweigungskanal 29 befindliche
Kraftstoff in den Filter 13 eingeleitet wird, der Kraftstoffdruck
an dem Einlass des Filters 13 verringert. Wenn der Kraftstoffdruck
an dem Einlass des Filters 13 nicht ausreichend zunimmt,
selbst wenn der Kraftstoff von dem Abzweigungskanal 29 eingeleitet
wird, öffnet das vierte Rückschlagventil 51,
um den im Kraftstofftank 11 befindlichen Kraftstoff durch
den Bypass-Kanal 50 anzusaugen. Dadurch kann der Kraftstoff
im Kraftstofftank 11 zu dem Filter 13 durch den
Bypass-Kanal 15 geliefert werden, der die elektrische Pumpe 12 umgeht.
Als ein Ergebnis wird Kraftstoff ausreichend zu dem Filter 13 durch
den Bypass-Kanal 50 zugeführt.
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Wenn
die Menge des Kraftstoffs, der von der mechanischen Pumpe 15 abgegeben
wird, unzureichend ist, wird der Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 11 durch
den Bypass-Kanal 50 gesaugt. Somit kann die Menge an Kraftstoff,
der von der mechanischen Pumpe 15 zu der Zuführpumpe 22 zugeführt
wird, beibehalten werden.
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Weitere Ausführungsbeispiele
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In
dem ersten und in dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die
Drucksteuereinrichtung 33 mit dem Auslass des Filters 13 verbunden. 4 zeigt eine
Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels. Wie dies in 4 dargestellt
ist, kann eine Drucksteuereinrichtung 60 mit dem Auslass
der elektrischen Pumpe 12 verbunden sein. In dieser Abwandlung
hat die Drucksteuereinrichtung 60 eine Funktion eines Druckreglers 32 des
ersten Ausführungsbeispiels. 5 zeigt
eine Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels. Die Drucksteuereinrichtung 60 ist
mit dem Auslass der elektrischen Pumpe 12 verbunden. Da
die Drucksteuereinrichtung 60 eine Funktion des Druckreglers 32 hat,
kann der Aufbau vereinfacht werden und kann die Anzahl an Teilen verringert
werden. Im Übrigen ist bei den vorstehend erläuterten
Ausführungsbeispielen das vierte Rückschlagventil 46 in
dem Abzweigungskanal 29 angeordnet. Alternativ kann das
dritte Rückschlagventil 46 durch eine Einschnurung
(Begrenzungseinrichtung) ersetzt werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend erläuterten
Ausführungsbeispiele beschränkt und kann auf verschiedene
andere Ausgangsbeispiele angewendet werden.
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Die
ECU 16 verringert die Strömungsrate des Kraftstoffs,
der von der elektrischen Pumpe 12 zu dem Filter 13 abgegeben
wird, wenn die Kraftstofftemperatur und der Kraftstoffdruck im Filter 13 abfällt, die
durch einen Sensorabschnitt 14 erfasst werden. Da die mechanische
Pumpe 15 ihren Betrieb fortsetzt, ohne die von der elektrischen
Pumpe 12 abgegebene Kraftstoffmenge zu berücksichtigen,
wird, wenn die Strömungsrate des von der elektrischen Pumpe 12 abgegebenen
Kraftstoffs abnimmt, ein Saugdruck an dem Einlass des Filters 13 erzeugt. Der
in einem Rezirkulationskanal 28 befindliche Kraftstoff
wird in den Filter 13 durch einen Abzweigungskanal 29 eingeleitet.
Als ein Ergebnis wird Kraftstoff mit relativ hoher Temperatur in
den Filter 13 eingeleitet, um verfestigten Kraftstoff zu
schmelzen, der ein Verstopfen des Filters 13 bewirkt hat.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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