DE102011055667A1 - Liquefied petroleum injection device for vehicle, has tank for storing fuel and fuel pump, which delivers fuel from tank to engine through suction line, where fuel stop valve is mounted on tank - Google Patents
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Abstract
Description
QUERVERWEIS ZU BEZOGENER ANMELDUNGCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
1. Gebiet der Erfindung1. Field of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Einspritzeinrichtung für Fluidgas (LPI für „liquefied-petroleum-injection”) für ein Fahrzeug, insbesondere eine LPI-Einrichtung für ein Fahrzeug, welche verbessert den Aufbau eines Treibstoff-Absperrventils, einer Treibstoff-Verteilerleitung und einer Treibstoffpumpe gemäß bezogener Technik, um die Wärmeentwicklung zu unterdrücken und Treibstoff effizienter bereitzustellen.The present invention relates to a liquefied petroleum injection (LPI) injector for a vehicle, particularly to an LPI apparatus for a vehicle, which improves the structure of a fuel cutoff valve, a fuel rail, and a fuel pump as referred to Technology to suppress heat generation and provide fuel more efficiently.
2. Beschreibung bezogener Technik2. Description of related art
LPG (als Abkürzung für „liquefied petroleum gas”, verflüssigtes Fluidgas) wird in flüssigem Zustand gespeichert. Da das LPG in einem petrochemischen Ethylen-Verfahren hergestellt wird, und relativ preiswert ist, wird das LPG als Treibstoff für Fahrzeuge verwendet, als Ergänzung zu Heim- oder industriellem Treibstoff.LPG (abbreviated to "liquefied petroleum gas") is stored in a liquid state. Since the LPG is produced in a petrochemical ethylene process, and is relatively inexpensive, the LPG is used as fuel for vehicles, in addition to home or industrial fuel.
Ein Fahrzeug, welches LPG als Treibstoff verwendet, weist einen Treibstofftank auf, um das LPG zu speichern.A vehicle using LPG as fuel has a fuel tank to store the LPG.
Ein bekanntes LPG-Fahrzeug hat einen Verbrennungsmotor, welcher einen Aufbau ähnlich dem eines Benzinmotors hat, doch das Hauptunterscheidungsmerkmal gegenüber dem Verbrennungsmotor eines benzinbetriebenen Fahrzeugs besteht darin, dass die Treibstoff-Einspritzvorrichtung entfernt ist. Da LPG leicht zu verdampfen ist, wird eine Treibstoff-Einspritzvorrichtung, welche die Umgebungsluft und den Treibstoff miteinander mischt und die Mischung verdampft, nicht notwendig.A known LPG vehicle has an internal combustion engine having a structure similar to that of a gasoline engine, but the main distinguishing feature against the internal combustion engine of a gasoline-powered vehicle is that the fuel injection device is removed. Since LPG is easy to vaporize, a fuel injector which mixes the ambient air and the fuel and vaporizes the mixture is not necessary.
In den letzten Jahren jedoch wurde das LPG-Fahrzeug mit der Treibstoff-Einspritzvorrichtung ausgerüstet, welche den Treibstoff in stabiler weise bereitstellt, und den Wirkungsgrad der Verbrennung erhöht, um Startfehler im Winter zu verhindern, die abgegebene Leistung zu erhöhen, und die Treibstoffeffizienz zu verbessern. Dieser Anmelder hat eine LPI-(liquefied Petroleum injection) Einrichtung entwickelt und in Betrieb genommen, welche gemäß einem Verfahren betrieben wird, bei welchem LPG-Treibstoff direkt in einen Motorzylinder eingespritzt wird.In recent years, however, the LPG vehicle has been equipped with the fuel injection apparatus which stably provides the fuel and increases the combustion efficiency to prevent startup errors in winter, increase the output power, and improve fuel efficiency , This Applicant has devised and put into service an LPI (liquefied petroleum injection) device which operates according to a process in which LPG fuel is injected directly into an engine cylinder.
Dabei wird das LPG zu dem Motor übertragen in einem Zustand, in dem ein Hockdruck-Zustand beibehalten wird, um das LPG zum Motor zu leiten. Die ursprüngliche LPI-Einrichtung hat einen Aufbau, in welchem die Treibstoffpumpe im Tank ist. Da jedoch die Treibstoffpumpe innerhalb des Tanks liegt, sollte LPG, welches im Tank zurückgeblieben ist, vor einer Reparatur wieder entnommen werden. Darum benötigt eine Reparatur viel Zeit und Geld. Da obendrein die eingebaute Treibstoffpumpe Vibrationen und Lärm verursacht, ist es nötig, eine Dämpfungsvorrichtung zur Dämpfung der Vibrationen und des Lärms zusätzlich einzubauen. Darüber hinaus ist der Tank durch das Verschweißen eines Behälters aus Metall hergestellt, doch Fremdstoffe, welche bei einem Schweißvorgang erzeugt werden, können ein Versagen der Treibstoffpumpe verursachen. Darum wird zur Lösung des Problems in der neusten LPI-Einrichtung die Treibstoffpumpe getrennt außerhalb des Tanks montiert.At this time, the LPG is transmitted to the engine in a state in which a high pressure state is maintained to guide the LPG to the engine. The original LPI device has a structure in which the fuel pump is in the tank. However, since the fuel pump is inside the tank, LPG left in the tank should be taken out before repair. That's why a repair takes a lot of time and money. In addition, since the built-in fuel pump causes vibration and noise, it is necessary to additionally incorporate a damper for damping vibrations and noise. Moreover, the tank is made by welding a container made of metal, but foreign matter generated in a welding operation may cause failure of the fuel pump. Therefore, to solve the problem in the latest LPI device, the fuel pump is mounted separately outside the tank.
Das bekannte Treibstoff-Absperrventil als Magnetventil ist am Tank montiert, um einen Pfad abzusperren, wo Treibstoff fließt, wie in
Darüber hinaus weist die Treibstoffpumpe der LPI-Einrichtung eine Treibstoffkammer auf, welche für eine Zahl von Zylindern (die Zahl der Motorzylinder) geeignet ist, und welche Treibstoff bereitstellt für jeden einzelnen Motorzylinder. Die Treibstoffkammer hat einen Aufbau, bei dem eine ringförmige Treibstoff-Verteilungsleitung, welche aufweist eine Mehrzahl von Nippeln, welche hervorstehen, um mit der Treibstoffkammer verbunden zu sein, und welche mit einer Saugleitung verbunden ist, an einen unteren Bereich der Treibstoffpumpe angeschlossen ist, um Treibstoff zu erhalten. zusätzlich wird Treibstoff, welcher durch die Nippel in die Treibstoffkammer eingebracht wird, an den Motor durch eine Treibstoff-Versorgungsleitung weitergeleitet in Abhängigkeit von der volumetrischen Änderung, durch eine Hin-und-Her-Betätigung von einem Pumpenkolben, wie in
Außerdem wird Treibstoff, welcher aus der Treibstoffpumpe austritt, der Treibstoffversorgungsleitung bereitgestellt, und einer Einspritzvorrichtung des Motors bereitgestellt durch einen Hauptfilter und einen Regulator, und überschüssiger Treibstoff, der nicht im Motor verbraucht wird, wird zum Tank durch eine Rückleitung zurückgeführt.In addition, fuel exiting the fuel pump is provided to the fuel supply line, and an injector of the engine is provided by a main filter and a regulator, and excess fuel that is not consumed in the engine is returned to the tank through a return passage.
KURZE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNGBRIEF EXPLANATION OF THE INVENTION
In der bekannten LPI-Einrichtung, wie sie oben beschrieben ist, in Fällen, wo einzelne Bauteile stark beansprucht sind, wie im FTP-Fahr-Modus (ein Modus, welcher in einem Abgastest verwendet wird) und Fahren mit weit geöffneter Drosselklappe (WOT für wide open throttle) verschlechtert sich die Treibstoff-Durchflussmenge, und als Folge wird Wärme erzeugt, wenn Treibstoff durch ein Absperrventil hindurchtritt, oder die Treibstoffabgabeleistung ist oft problematisch. Zusätzlich führt die Wärmeerzeugung dazu, dass LPG verdampft wird, was die Lebensdauer eines Ventils vermindert, und die Verschlechterung der Treibstoffabgabeleistung führt zu einer Verminderung der Leistung eines Fahrzeugs.In the known LPI device as described above, in cases where individual components are heavily loaded, such as in the FTP driving mode (a mode used in an exhaust test) and wide-open throttle driving (WOT for Wide open throttle), the fuel flow rate deteriorates, and as a result, heat is generated when fuel passes through a check valve, or the fuel delivery performance is often problematic. In addition, the heat generation causes LPG to be evaporated, which reduces the life of a valve, and the deterioration of the fuel output results in the degradation of the performance of a vehicle.
Wenn darüber hinaus das Fahrzeug einen Unfall hat, und in der Folge eine Membran beschädigt ist, kann Treibstoff, welcher durch ein Lüftungsloch an die Atmosphäre abgegeben wird, Feuer fangen.Moreover, if the vehicle has an accident, and as a result a diaphragm is damaged, fuel that is released through a ventilation hole to the atmosphere can catch fire.
Dementsprechend wurde die vorliegende Erfindung mit der Absicht gemacht, eine Fluidgas-Einspritzeinrichtung (LPI) für ein Fahrzeug bereitzustellen, welches Wärmeerzeugung von dem Treibstoff-Absperrventil vermeidet, und verhindert, dass Treibstoff problemlos übertragen werden kann, und verhindert wird, dass Treibstoff ausläuft, selbst wenn die Membran beschädigt ist.Accordingly, the present invention has been made with the intention of providing a fluid gas injector (LPI) for a vehicle which avoids heat generation from the fuel shut-off valve, and prevents fuel from being easily transmitted, and prevents fuel from leaking itself if the membrane is damaged.
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist auf eine LPI-Einrichtung für ein Fahrzeug, aufweisend: einen Tank, welcher Treibstoff speichert, eine Treibstoffpumpe, welche den im Tank bereitgestellten Treibstoff durch eine Saugleitung zum Motor befördert, und ein Treibstoff-Absperrventil, welches am Tank angebracht ist und das Öffnen und Schließen einer Saugleitung steuert, wobei ein Pfad, wo der Treibstoff fließt, im Tank ausgebildet ist, und eine Flüssigkeitskammer, welche eine vorbestimmte Größe hat und eine Eintrittsöffnung, durch welche der Treibstoff eingeführt wird, und eine Austrittsöffnung aufweist, durch welche der Treibstoff abgegeben wird, in dem Pfad ausgebildet ist, wobei das Treibstoff-Absperrventil aufweist: eine Spule, auf die elektrischer Strom aufgebracht wird, einen ersten Kolben, welcher sich in longitudinaler Richtung aufwärts bewegt, wenn elektrischer Strom an die Spule angelegt wird, und einen zweiten Kolben, welcher eine Rohrform hat und in die Flüssigkeitskammer eingesetzt ist und am Ende des ersten Kolbens angeordnet ist und einen relativ reduzierten Abschnitt mit kleinem Durchmesser auf einer Seite und einen relativ vergrößerten Abschnitt mit großem Durchmesser auf der anderen Seite hat, wobei der erste Kolben den zweiten Kolben unter Druck setzt und den Auslass schließt, wobei das Ende des Abschnitts mit dem kleinen Durchmesser an der Stirnseite des Endes des ersten Kolbens angeordnet ist, und wobei das Ende mit dem großen Durchmesser so angeordnet ist, dass es in Richtung zu dem Auslass zeigt.An exemplary embodiment of the present invention includes an LPI device for a vehicle, comprising: a tank storing fuel, a fuel pump that delivers the fuel provided in the tank to the engine through a suction line, and a fuel shut-off valve attached to the tank and controlling the opening and closing of a suction pipe, wherein a path where the fuel flows is formed in the tank, and a liquid chamber having a predetermined size and having an entrance opening through which the fuel is introduced and an exit opening; by which the fuel is discharged, in which path is formed, wherein the fuel shut-off valve comprises: a coil to which electric current is applied, a first piston which moves upward in the longitudinal direction when electric current is applied to the coil , and a second piston, which a Rohrf and has been inserted into the liquid chamber and is located at the end of the first piston and has a relatively reduced small diameter portion on one side and a relatively enlarged large diameter portion on the other side, the first piston pressurizing the second piston and closing the outlet, with the end of the small diameter portion located at the end face of the end of the first piston, and the large diameter end positioned so as to face the outlet.
Des Weiteren wird der elektrische Strom auf die Spule in der Form aufgebracht, dass der erste Kolben durch eine relativ hohe Spannung nach oben bewegt wird und dass der erste Kolben durch eine relativ niedrige Spannung in der oberen Position gehalten wird. Das bedeutet für den elektrischen Strom, der auf die Spule aufgebracht wird, dass eine Haltespannung, die die Aufwärtsbewegung des ersten Kolbens aufrechterhält, niedriger ist als die ursprüngliche Spannung, die den ersten Kolben nach oben bewegt hat.Further, the electric current is applied to the coil in the form that the first piston is moved up by a relatively high voltage and that the first piston is held in the upper position by a relatively low voltage. That is, for the electric current applied to the coil, a holding voltage that maintains the upward movement of the first piston is lower than the original voltage that has moved the first piston upward.
Ein Flansch mit einem erweiterten Durchmesser ist am Ende des Abschnitts mit kleinem Durchmesser des zweiten Kolbens ausgebildet, und ein elastisches Bauteil, welches im Kontakt mit dem Flansch steht, ist am Ende des ersten Kolbens angebracht.A flange with an expanded diameter is formed at the end of the small diameter portion of the second piston, and an elastic member which is in contact with the Flange is attached to the end of the first piston.
Darüber hinaus sind eine Mehrzahl von Treibstoffkammern kreisförmig in der Treibstoffpumpe angeordnet, um Treibstoff an jeden Zylinder eines Motors zu verteilen, und eine Treibstoff-Verteilervorrichtung welche Treibstoff an jede der Treibstoffkammern verteilt und in Verbindung mit der Saugleitung ist, weist auf: einen unteren Becher, bei dem an der inneren unteren Fläche davoneine ringförmige Nut ausgebildet ist und wobei eine Seite der ringförmigen Nut mit der Saugleitung verbunden ist, eine Verteilerplatte, welche verbunden ist mit einem oberen Teil der ringförmigen Nut an (in) der unteren Fläche des unteren Bechers und welche Pfad-Nuten (Durchgangsöffnungen) hat, um mit den Treibstoffkammern in Verbindung zu stehen.Moreover, a plurality of fuel chambers are arranged circularly in the fuel pump to distribute fuel to each cylinder of an engine, and a fuel distributor device which distributes fuel to each of the fuel chambers and communicates with the suction line comprises: a lower cup; wherein an annular groove is formed on the inner lower surface thereof, and wherein one side of the annular groove is connected to the suction pipe, a distributor plate which is connected to an upper part of the annular groove on (in) the lower surface of the lower cup and which Path grooves (through holes) to communicate with the fuel chambers.
Des Weiteren stellt die Treibstoffpumpe Treibstoff bereit in Abhängigkeit von den volumetrischen Schwankungen, welche von der Vibration einer Membran abhängen, wobei die Membran vibriert, wenn ein Motor betrieben wird mit einer exzentrischen Nocke, die an einer rotierenden Welle ausgebildet ist, wobei eine Auslassöffnung in einem Gehäuse ausgebildet ist, welches mit der Außenseite des Motors verbunden ist, und, wenn der Innendruck einen vorbestimmten Druck erreicht, wird ein Rückschlagventil in Stellung gebracht, welches die Auslassöffnung verschließt, um den inneren Teil des Gehäuses abzudichten.Furthermore, the fuel pump provides fuel in response to volumetric fluctuations that depend on the vibration of a diaphragm, which diaphragm vibrates when a motor is operated with an eccentric cam formed on a rotating shaft, with an exhaust port in one Housing is formed, which is connected to the outside of the motor, and, when the internal pressure reaches a predetermined pressure, a check valve is placed in position, which closes the outlet opening to seal the inner part of the housing.
Das Rückschlagventil weist auf: Eine Feder, welche montiert ist am Eingang der Auslassöffnung, welche im Gehäuse ausgebildet ist, und ein Absperrelement, welches mit dem Ende der Feder verbunden ist, und, wenn der Gehäuseinnendruck einen vorbestimmten Wert erreicht, überwindet das Absperrelement die Federkraft der Feder, um den Eingang der Auslassöffnung zu sperren.The check valve comprises: a spring which is mounted at the entrance of the discharge port formed in the housing, and a shut-off member which is connected to the end of the spring, and when the housing internal pressure reaches a predetermined value, the shut-off member overcomes the spring force the spring to lock the entrance of the outlet opening.
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist auf einen ersten Kolben, welcher in Abhängigkeit von einem elektrischen Signal arbeitet, und einen zweiten Kolben, welcher in Abhängigkeit von einem Druckunterschied zwischen einem inneren Teil und einem äußeren Teil arbeitet, wodurch der Energieverbrauch gesenkt wird. Entsprechend kann die Treibstoff-Versorgungsleistung verbessert werden, weil der Durchmesser eines Pfades, welchen eine Spule und ein Kolben mit derselben Größe öffnen und schließen können, vergrößert werden kann (obwohl der Pfad größer ist, ist die Wärmeerzeugung unterdrückt, und der Pfad kann geöffnet und geschlossen werden).An exemplary embodiment of the present invention includes a first piston which operates in response to an electrical signal and a second piston which operates in response to a pressure differential between an inner portion and an outer portion, thereby reducing power consumption. Accordingly, the fuel supply performance can be improved because the diameter of a path which a coil and a piston of the same size can open and close can be increased (although the path is larger, the heat generation is suppressed, and the path can be opened and getting closed).
Des Weiteren wird eine relativ hohe elektromotorische Kraft benötigt, wenn ein Einlass anfänglich geöffnet wird, und die Aufbringung von elektrischem Strom wird geregelt, indem eine elektrische Eigenschaft eines Magnetventils genutzt wird, welches durch eine relativ kleine elektromotorische Kraft in offener Stellung gehalten werden kann, wodurch die Wärme, die von der Spule erzeugt wird, weiter verringert wird.Furthermore, a relatively high electromotive force is needed when an inlet is initially opened, and the application of electric current is controlled by utilizing an electrical characteristic of a solenoid valve which can be held in the open position by a relatively small electromotive force the heat generated by the coil is further reduced.
Ferner hat eine Treibstoff-Verteilungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine einfache Struktur, um eine Kosteneinsparung zu erreichen, und ersetzt (kann ersetzten) eine Verteilungsleitung, die durch eine komplizierte Form die Herstellungskosten erhöht. Zusätzlich ist eine Treibstoffpumpe gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an einem inneren Abschnitt des Gehäuses angebracht, und ein Rückschlagventil, welches eingebaut ist, um zu verhindern, dass Treibstoff nach außen austritt, selbst wenn eine Membran beschädigt. ist.Further, a fuel distribution device according to an exemplary embodiment of the present invention has a simple structure to achieve cost saving, and replaces (can replace) a distribution pipe, which increases the manufacturing cost by a complicated shape. In addition, a fuel pump according to an exemplary embodiment of the present invention is attached to an inner portion of the housing, and a check valve which is installed to prevent fuel from leaking to the outside even if a diaphragm is damaged. is.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Eine LPI-Einrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist auf einen Tank zum Speichern des Treibstoffs, eine Treibstoffpumpe, die vom Tank getrennt ist und Treibstoff, welcher vom Tank durch eine Saugleitung bereitgestellt wird, zu einem Motor befördert, und ein Treibstoff-Absperrventil, welches am Tank angebracht ist und das Öffnen und Schließen der Saugleitung steuert. Im Folgenden wird die LPI-Einrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung genauer beschrieben.An LPI device for a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention includes a tank for storing the fuel, a fuel pump, from the tank is separated and fuel, which is provided from the tank through a suction line, transported to a motor, and a fuel shut-off valve, which is attached to the tank and controls the opening and closing of the suction line. Hereinafter, the LPI device for a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail.
Zusätzlich weist des Treibstoff-Absperrventil auf eine Spule
Ein elastisches Bauteil
Das wie oben ausgeführte Treibstoff-Absperrventil arbeitet wie in
Wenn darüber hinaus an die Spule
Des Weiteren wird in einer LPI-Einrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezüglich des elektrischen Stroms, welcher auf die Spule
Da gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche wie oben ausgeführt ist, die durch einen Temperaturanstieg erfolgende Erzeugung von Blasen unterdrückt ist und (der Rohrwiderstand ist reduziert) ein Pfad, welcher einen weiter vergrößerten Durchmesser hat, geöffnet und geschlossen werden kann, kann der Pfad größer ausgebildet sein als in der bezogenen Technik.Since according to the exemplary embodiment of the present invention, which is as stated above, the generation of bubbles due to a rise in temperature is suppressed, and (Pipe resistance is reduced) A path having a further increased diameter can be opened and closed, the path can be made larger than in the related art.
Darüber hinaus stellt die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Treibstoff-Verteilervorrichtung bereit, welche von einem unteren Becher
Bei einer LPI-Einrichtung für ein Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist darüber hinaus ein Rückschlagventil in einem Gehäuse der Treibstoffpumpe ausgebildet, um zu verhindern, dass Treibstoff austritt, selbst wenn eine Membran beschädigt ist.Moreover, in an LPI device for a vehicle according to the exemplary embodiment of the present invention, a check valve is formed in a housing of the fuel pump to prevent fuel from leaking even if a diaphragm is damaged.
Das bedeutet, dass wie beim bekannten Aufbau ein Lüftungsloch im Motorgehäuse ausgebildet ist, um eine gasförmige Komponente des Schmiermittels, welches ein flüchtiger Bestandteil ist, nach draußen abzugeben, und wie in
Das Absperrelement
Wie oben beschrieben, dienen die beispielhaften Ausführungsformen, die in dieser Beschreibung und den Zeichnungen erläutert werden, lediglich als vorbestimmte Beispiele, die das Verständnis der vorliegenden Erfindung erleichtern, und sie sollen in keiner Weise die Erfindung auf die Ausführungsbeispiele einschränken. Für den Fachmann wird es naheliegend sein, dass auch verschiedene Modifikationen und Veränderungen angebracht werden können, die dennoch innerhalb des von den Ansprüchen definierten Schutzumfangs liegen.As described above, the exemplary embodiments explained in this specification and the drawings are merely given as predetermined examples facilitating the understanding of the present invention and are not intended to limit the invention to the embodiments in any way. It will be obvious to those skilled in the art that various modifications and changes may be made which are nevertheless within the scope of the claims.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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