DE112007000428T5

DE112007000428T5 - Kraftstoffzufuhrvorrichtung

Info

Publication number: DE112007000428T5
Application number: DE112007000428T
Authority: DE
Inventors: Kunio Obu-shi Takagi; Kazuhiko Obu-shi Nishimura; Kazuhiro Obu-shi Yoneshige; Satomi Obu-shi Wada; Hiroki Obu-shi Endo; Masaki Obu-shi Ikeya
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2007-02-07
Publication date: 2008-12-11
Also published as: US20090071444A1; US8276568B2; WO2007097195A1

Abstract

Kraftstoffzufuhrvorrichtung, enthaltend eine Kraftstoffpumpe, die sich in einem Kraftstofftank befindet, und einen Druckeinstellmechanismus zum Einstellen eines Drucks eines Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe abgegeben wird, so dass der Kraftstoff, dessen Druck von dem Druckeinstellmechanismus eingestellt wurde, einer Einspritzvorrichtung eines Verbrennungsmotors zugeführt wird, wobei der Druckeinstellmechanismus einen Kraftstoffdurchlass zum Einleiten eines Teils des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe unter Druck gesetzt wurde, in eine Steuerdruckkammer und zum Zurückleiten des Kraftstoff, der aus der Steuerdruckkammer strömt, in den Kraftstofftank enthält, und eine Durchlasswiderstandeinstelleinrichtung zum Anpassen des Durchlasswiderstands des Kraftstoffdurchlasses und zum Erhöhen oder Senken des Drucks in der Steuerdruckkammer, so dass der Druck des Kraftstoffs, der der Einspritzvorrichtung zugeführt wird, in Antwort auf eine Erhöhung oder Senkung des Drucks in der Steuerdruckkammer erhöht oder gesenkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung enthält;
eine Dampferzeugungsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob ein Dampf des Kraftstoffs erzeugt werden kann oder nicht; und
eine Steuereinrichtung zum...

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft Kraftstoffzufuhrvorrichtungen, die eine Kraftstoffpumpe, die in einem Kraftstofftank angeordnet ist, und einen Druckeinstellmechanismus zum Einstellen des Drucks des Kraftstoffs enthalten, der von der Kraftstoffpumpe abgegeben wird, so dass der Kraftstoff, dessen Druck von dem Druckeinstellmechanismus eingestellt wurde, einer Einspritzvorrichtung eines Verbrennungsmotors zugeführt wird.
ZUGRUNDELIEGENDE TECHNIK
Verschiedene Vorrichtungen wurden als die obengenannte Kraftstoffzufuhrvorrichtung vorgeschlagen.
Beispielsweise enthält eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung 100, die im Patentdokument 1 offenbart wird, einen Kraftstofftank 101 und eine Kraftstoffpumpe 102, die im Kraftstofftank 101 angeordnet ist, wie in 12 gezeigt. Der Kraftstoff im Kraftstofftank 101 wird durch die Kraftstoffpumpe 102 unter Druck gesetzt und durchströmt einen Kraftstofffilter 103, und danach wird sein Druck von einem Druckeinstellmechanismus 110 auf einen vorbestimmten Druck eingestellt, und dann wird der Kraftstoff über einen Zweigleitungsabschnitt 104 jeder der Einspritzvorrichtungen 105 zugeführt. Dann wird der Kraftstoff von jeder Einspritzvorrichtung 105 in jeden der Zylinder (nicht gezeigt) eingespritzt.
Ein Druckregler 112 des Druckeinstellmechanismus 110 ist mit einer Membran (nicht gezeigt) versehen, die eine Steuerdruckkammer 112c und eine Kraftstoffdruckeinstellkammer 112f voneinander trennt, und ein Ventilkörper (nicht gezeigt) zum Zurückführen (Freigeben) des Kraftstoffs, der sich in der Kraftstoffdruckeinstellkammer 112f befindet, ins Innere des Kraftstofftanks, ist mit der Membran verbunden. Außerdem weist der Druckeinstellmechanismus 110 ein Drucksteuerventil 117 auf der Eingangsseite der Steuerdruckkammer 112c des Druckreglers 112 auf, und das Drucksteuerventil 117 kann sich basierend auf einem Signal von einer Steuereinheit 120 öffnen und schließen.
Wenn der Verbrennungsmotor angelassen wird, oder bei anderen Gelegenheiten, führt der Druckeinstellmechanismus 110 durch Öffnen des Drucksteuerventils 117 der Steuerdruckkammer 112c den Kraftstoff zu, um den Druck in der Steuerdruckkammer 112c durch den Druck des zugeführten Kraftstoffs zu erhöhen. Dadurch wird die Membran gebogen und der Ventilkörper verengt den Strömungsdurchlass, so dass der Strömungsdurchlasswiderstand ansteigt. Als ein Ergebnis steigt der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer 112f, und der Kraftstoffdruck im Zweigleitungsabschnitt 104, der mit der Kraftstoffdruckeinstellkammer 112f in Verbindung steht, steigt. Somit wird, da der Kraftstoffdruck, der jeder Einspritzvorrichtung 105 zugeführt wird, hoch wird, die Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffs verbessert und die Startfähigkeit des Verbrennungsmotors wird verbessert. Weiter wird, nachdem der Motor angelassen wurde, das Drucksteuerventil 117 geschlossen, um den Druck in der Steuerdruckkammer 112c zu senken. Dadurch biegt sich die Membran in die entgegengesetzte Richtung, so dass der Ventilkörper den Strömungsdurchlass erweitert, um den Strömungsdurchlasswiderstand zu senken. Als ein Ergebnis sinkt der Kraftstoffdruck innerhalb der Kraftstoffdruckeinstellkammer 112f, und der Kraftstoffdruck im Zweigleitungsabschnitt 104, der mit der Kraftstoffdruckeinstellkammer 112f in Verbindung steht, sinkt. Somit ist es, da der Kraftstoffdruck, der jeder Einspritzvorrichtung 105 zugeführt wird, niedrig wird, möglich, die Belastung der Kraftstoffpumpe 102 zu senken, usw.

Patentdokument 1: Japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 2001-90624

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
PROBLEME, DIE DURCH DIE ERFINDUNG GELÖST WERDEN SOLLEN
Der Druckeinstellmechanismus 110 der oben beschriebenen Kraftstoffzufuhrvorrichtung 100 ist dazu aufgebaut, den Druck des Kraftstoffs, der jeder Einspritzvorrichtung 105 zugeführt wird, zu erhöhen, um die Startfähigkeit des Verbrennungsmotors zu verbessern. Deshalb kann es in Erwägung gezogen werden, den Druck des Kraftstoffs schnell zu senken, nachdem der Motor angelassen wurde. Allerdings kann es sein, dass, wenn der Verbrennungsmotor in einem Zustand hoher Temperatur neu gestartet wird, aufgrund der Senkung des Kraftstoffdrucks selbst nach dem Anlassen des Verbrennungsmotors Dampf im Kraftstoff erzeugt wird, und es besteht daher die Möglichkeit, dass die Kraftstoffmenge, die von den Einspritzvorrichtungen eingespritzt wird, fluktuiert und eine instabile Leerlaufdrehzahl verursacht.
Außerdem wird bei dem Druckeinstellmechanismus 110 der oben beschriebenen Kraftstoffzufuhrvorrichtung 100, um den Kraftstoffdruck, der den Einspritzvorrichtungen 105 zugeführt wird, auf einen hohen Druck zu bringen, das Drucksteuerventil 117 geöffnet, um die Steuerdruckkammer 112c des Druckreglers 112 und den Ausgangsbereich des Kraftstofffilters 103 miteinander zu verbinden. Deshalb wird, wenn der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer 112f in Erwiderung auf den Druck in der Steuerdruckkammer 112c ansteigt, der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer 112f durch das Drucksteuerventil auf die Innenseite der Steuerdruckkammer 112c aufgebracht, was zu einem Druckanstieg in der Steuerdruckkammer 112c führt. Somit steigt der Druck in der Steuerdruckkammer 112c graduell an, und der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer 112f steigt proportional an, so dass der Kraftstoffdruck, der den Einspritzvorrichtungen 105 zugeführt wird, ansteigt.
Weiter bewegen sich, unter der Bedingung, dass der Kraftstoff, der der Steuerdruckkammer 112c des Druckreglers 112 durch das Öffnen des Drucksteuerventils 117 zugeführt wird, d. h. unter der Bedingung, dass die Membran durch den Ventilkörper gebogen wird, um den Strömungsdurchlass zu verengen, beispielsweise wenn die Menge des Durchflusses des Kraftstoffs, der durch den Strömungsdurchlass des Ventilkörpers strömt, graduell ansteigt, der Ventilkörper und die Membran, wenn der Durchfluss ansteigt, und deshalb steigen der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer 112c und in der Kraftstoffdruckeinstellkammer 112f an. Als ein Ergebnis steigt der Druck des Kraftstoffs, der jeder Einspritzvorrichtung 105 zugeführt wird.
Da der Druck des Kraftstoffs, der den Einspritzvorrichtungen 105 zugeführt wird, die Kraftstoffeinspritzleistung der Einspritzvorrichtungen 105 beeinflusst, ist eine Fluktuation nicht erwünscht.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die obengenannten Probleme zu lösen, und das Problem, das durch die vorliegende Erfindung gelöst werden soll, besteht darin, eine Fluktuation der Menge des Kraftstoffs, der von einer Einspritzvorrichtung eingespritzt wird, zu verhindern, und eine Änderung des Kraftstoffdrucks zu verhindern, wenn der Druck des Kraftstoffs, der der Einspritzvorrichtung zugeführt wird, auf einen hohen Druck verändert wird.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Die obengenannten Probleme werden durch Kraftstoffzufuhrvorrichtungen gemäß den Patentansprüchen gelöst.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung, die eine Kraftstoffpumpe aufweist, die sich in einem Kraftstofftank befindet, und einen Druckeinstellmechanismus zum Einstellen eines Drucks eines Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe abgegeben wird, so dass der Kraftstoff, dessen Druck durch den Druckeinstellmechanismus eingestellt wurde, einer Einspritzvorrichtung eines Verbrennungsmotors zugeführt wird, wobei der Druckeinstellmechanismus einen Kraftstoffdurchlass zum Einleiten eines Teils des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe unter Druck gesetzt wurde, in eine Steuerdruck kammer und zum Zurückführen des Kraftstoffs, der aus der Steuerdruckkammer strömt, in den Kraftstofftank, aufweist, und eine Durchlasswiderstandeinstelleinrichtung zum Einstellen des Durchlasswiderstands des Kraftstoffdurchlasses und zum Erhöhen oder Senken des Drucks innerhalb der Steuerdruckkammer, so dass der Druck des Kraftstoffs, der der Einspritzvorrichtung zugeführt wird, in Antwort auf eine Erhöhung oder Senkung des Drucks in der Steuerdruckkammer, erhöht oder gesenkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung enthält:
eine Dampferzeugungsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen ob ein Dampf des Kraftstoffs erzeugt werden kann oder nicht; und
eine Steuereinrichtung zum Betätigen der Durchlasswiderstandeinstelleinrichtung zum Veranlassen einer Erhöhung des Drucks des Kraftstoffs, der der Einspritzvorrichtung zugeführt wird, so dass die Erzeugung von Dampf verhindert wird, wenn das Dampferzeugungsbestimmungsmittel eine Dampferzeugungsbedingung bestimmt hat.
Nach dieser Erfindung ist es möglich, durch die Dampferzeugungsbestimmungseinrichtung festzustellen, ob ein Dampf des Kraftstoffs erzeugt werden kann oder nicht. Wurde die Dampferzeugungsbedingung festgestellt, betätigt die Steuereinrichtung die Durchlasswiderstandeinstelleinrichtung des Druckeinstellmechanismus, um einen Anstieg des Drucks des Kraftstoffs zu verursachen, der der Einspritzvorrichtung zugeführt wird, so dass die Erzeugung des Dampfs verhindert wird. So wird selbst in dem Zustand, in dem der Dampf erzeugt werden kann, die Erzeugung von Dampf durch den Anstieg des Kraftstoffdrucks verhindert. Somit ist es möglich, eine Änderung der Menge des Kraftstoffs, der von der Einspritzvorrichtung eingespritzt wird, zu verhindern, und es ist möglich, die Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors zu stabilisieren.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dampferzeugungsbestimmungseinrichtung die Dampferzeugungsbedingung bestimmt, wenn eine Temperatur des Kühlwassers des Motors, eine Temperatur in einem Ansaugluftrohr, eine Temperatur des Kraftstoffs, eine Temperatur des Motoröls, oder eine Temperatur der Einspritzvorrichtung auf eine festgesetzte Temperatur angestiegen ist.
Ein dritter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dampferzeugungsbestimmungseinrichtung die Dampferzeugungsbedingung feststellt, wenn der Druck in einer Kraftstoffleitung, die sich neben der Einspritzvorrichtung befindet, auf einen festgesetzten Druck angestiegen ist.
Ein vierter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dampferzeugungsbestimmungseinrichtung die Dampferzeugungsbedingung feststellt, wenn ein gegenwärtiger Wert eines Verbrennungsmotors, der die Kraftstoffpumpe antreibt, unter einen vorbestimmten Wert gesunken ist.
Ein fünfter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung so aufgebaut ist, dass der Kraftstoff, der von einer Dampfabgabeöffnung, abgegeben wird, die mit der Mitte eines Pumpendurchlasses der Kraftstoffpumpe ausgebildet ist, durch den Kraftstoffdurchlass in die Steuerdruckkammer des Druckeinstellmechanismus eingeleitet wird.
Durch den Aufbau, dass der Kraftstoff, der von der Dampfabgabeöffnung der Kraftstoffpumpe abgegeben wird, in die Steuerdruckkammer des Druckeinstellmechanismus eingeführt wird, ist es möglich, die Arbeitsbelastung der Kraftstoffpumpe zu reduzieren, z. B. im Vergleich mit einem Aufbau, bei dem ein Teil des Kraftstoffs, der von einer Abgabeöffnung der Kraftstoffpumpe abgegeben wird, der Steuerdruckkammer zugeführt wird. Somit wird bei gleichem Aufbau der Kraftstoffpumpe die Lebensdauer erhöht.
Ein sechster Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung so aufgebaut ist, dass ein Teil des Kraftstoffs, der von einer Abgabeöffnung der Kraftstoffpumpe abgegeben wird, über den Kraftstoffdurchlass in die Steuerdruckkammer des Druckeinstellmechanismus geleitet wird.
Ein siebter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlasswiderstandeinstelleinrichtung ein Drucksteuerventil aufweist, das sich auf der Ausgangsseite der Steuerdruckkammer des Druckeinstellmechanismus befindet und die Vorrichtung so aufgebaut ist, dass der Druck im Inneren der Steuerdruckkammer ansteigt wenn das Drucksteuerventil des Druckeinstellmechanismus einen Strömungsdurchlass verengt.
Auf diese Weise verengt, wenn der Druck der Steuerdruckkammer des Druckeinstellmechanismus erhöht werden soll, der Druckeinstellmechanismus den Strömungsdurchlass auf der Ausgangsseite der Steuerdruckkammer, um den Durchlasswiderstand zu erhöhen, und deshalb wird der Durchfluss des Kraftstoffs, der der Druckeinstellvorrichtung von der Kraftstoffpumpe zugeführt wird, reduziert, so dass es möglich ist, die Arbeitsbelastung der Kraftstoffpumpe zu reduzieren. Somit wird die Lebensdauer der Kraftstoffpumpe verbessert.
Außerdem dient, wenn die Vorrichtung unter der Bedingung verwendet wird, dass der Druck im Inneren der Steuerdruckkammer des Drucksteuerventils niedrig ist (normale Bedingung), das Drucksteuerventil der Durchlasswiderstandbestimmungseinrichtung dazu, die Strömungsdurchlassfläche zu vergrößern, und somit wird der Durchfluss des Kraftstoffs erhöht, so dass der gealterte Kraftstoff kaum in der Kontrolldruckkammer bleiben kann.
Ein achter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlasswiderstandbestimmungseinrichtung ein Drucksteuerventil enthält, das sich auf der Eingangsseite der Steuerdruckkammer des Druckeinstellmechanismus befindet und eine Drossel enthält, die sich auf der Ausgangsseite der Steuerdruckkammer befindet, und die Vorrichtung so aufgebaut ist, dass der Druck im Inneren der Steuerdruckkammer ansteigt, wenn das Drucksteuerventil des Druckeinstellmechanismus einen Strömungsdurchlass öffnet, um den Durchlasswiderstand zu verringern.
Ein neunter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Behälter zum Aufnehmen der Kraftstoffpumpe und des Druckeinstellmechanismus im Kraftstofftank auf dem Boden des Kraftstofftanks befindet, und eine Kraftstoffzufuhreinrichtung auf dem Behälter vorgesehen ist, zum Erzeugen einer Strömung des Kraftstoffs, indem es den Kraftstoff, der aus der Steuerdruckkammer der Druckeinstellvorrichtung strömt, dazu veranlasst, über einen Eingang des Behälters in den Behälter zu strömen, und um den Kraftstoff im Kraftstofftank dazu zu veranlassen über den Eingang in den Behälter zu strömen, indem es die Strömung des Kraftstoffs verwendet. Somit ist es für die Strömung des Kraftstoffs im Kraftstofftank in den Behälter möglich, sich die kinetische Energie des Kraftstoffs, der aus der Steuerdruckkammer des Druckeinstellmechanismus geströmt ist, effektiv nutzbar zu machen.
Ein zehnter Aspekt der Erfindung enthält eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung, enthaltend eine Kraftstoffpumpe, die sich in einem Kraftstofftank befindet, und einen Druckeinstellmechanismus zum Einstellen eines Drucks des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe abgegeben wird, so dass der Kraftstoff, dessen Druck durch den Druckeinstellmechanismus eingestellt wurde, über eine Tank-außenseitige Kraftstoffzufuhrleitung einer Einspritzvorrichtung zugeführt wird;
wobei:
der Druckeinstellmechanismus einen Kraftstoffdurchlass enthält, zum Zuführen des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe unter Druck gesetzt wird, jedoch nicht der Einspritz vorrichtung zugeführt wird, in eine Steuerdruckkammer und zum Zurückführen des Kraftstoffs, der aus der Steuerdruckkammer in den Kraftstofftank strömt, eine Durchlasswiderstandseinstelleinrichtung zum Einstellen des Durchlasswiderstands des Kraftstoffdurchlasses, und eine Kraftstoffdruckeinstellkammer, die mit der Tank-außenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung in Verbindung steht;
der Druckeinstellmechanismus so aufgebaut ist, dass durch die Aktivität der Durchlasswiderstandeinstelleinrichtung, wenn in dem Zustand, in dem der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer so angestiegen ist, dass er einen vorbestimmten Wert überschreitet, der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer auf einen hohen Druck gebracht wird, der dem Kraftstoffdruck im Inneren der Steuerdruckkammer entspricht; und wenn in dem Zustand, in dem der Kraftstoffdruck im Inneren der Steuerdruckkammer unter den vorbestimmten Wert gesunken ist, der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckeinstellkammerkammer auf einen niedrigen Druck gebracht wird; und
ein Überdruckventil in der Steuerdruckkammer des Druckeinstellmechanismus oder im Kraftstoffdurchlass, der mit der Steuerdruckkammer in Verbindung steht, angeordnet ist, um einen Teil des Kraftstoffs in den Kraftstofftank abzugeben, wenn der Kraftstoffdruck über einen festgesetzten Wert über dem vorbestimmten Wert hinaus angestiegen ist.
Nach dieser Erfindung wird, aufgrund der Aktivität der Durchlasswiderstandeinstelleinrichtung, wenn der Kraftstoffdruck im Inneren der Steuerdruckkammer so angestiegen ist, dass er einen vorbestimmten Druck überschreitet, der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer, d. h. der Druck des Kraftstoffs, der der Einspritzvorrichtung zugeführt wird, auf einen hohen Druck eingestellt, abhängig vom Kraftstoffdruck im Inneren der Steuerdruckkammer. Hier arbeitet, unter der Bedingung, dass der Kraftstoffdruck auf einen hohen Druck eingestellt wurde, das Überdruckventil, wenn der Kraftstoffdruck so angestiegen ist, dass er den festgesetzten Wert überschreitet, aufgrund des Einflusses des Kraftstoffdrucks im Inneren der Kraftstoffdruckeinstellkammer oder des Durchflusses des Kraftstoffs, der durch einen Kraftstoffdurchlass eines Ventilkörpers strömt, wie in „Probleme, die durch die Erfindung gelöst werden sollen" erklärt. Somit wird durch das Überdruckventil ein Teil des Kraftstoffs in der Steuerdruckkammer in den Kraftstofftank zurückgeführt, so dass der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer beim festgesetzten Wert gehalten wird. Der Druckeinstellmechanismus stellt den Druck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer abhängig vom Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer ein, und so wird auch der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer bei einem festen Druck gehalten, da der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer beim festgesetzten Wert gehalten wird. Somit wird der Kraftstoffdruck in der Tank-außenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung, die mit der Kraftstoffdruckeinstellkammer in Verbindung steht (der Druck des Kraftstoffs, der der Einspritzvorrichtung zugeführt wird) bei einem festen Druck gehalten. So kann, selbst in dem Fall, in dem der Kraftstoffdruck, der der Einspritzvorrichtung zugeführt wird, auf einen hohen Druck geschaltet wird, der Kraftstoffdruck schwer verändert werden, und somit wird die Druckeinstelleigenschaft verbessert.
Ein elfter Aspekt der Erfindung enthält eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung, enthaltend eine Kraftstoffpumpe, die sich in einem Kraftstofftank befindet, und einen Druckeinstellmechanismus zum Einstellen eines Drucks eines Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe abgegeben wird, so dass der Kraftstoff, dessen Druck durch den Druckeinstellmechanismus eingestellt wurde, über eine Tank-außenseitige Kraftstoffzufuhrleitung einer Einspritzvorrichtung eines Verbrennungsmotors zugeführt wird;
wobei:
der Druckeinstellmechanismus einen Kraftstoffdurchlass enthält, zum Einleiten des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe unter Druck gesetzt wird, jedoch nicht der Einspritzvorrichtung zugeführt wird, in eine Steuerdruckkammer und zum Zurückführen des Kraftstoffs, der aus der Steuerdruckkammer in den Kraftstofftank strömt, eine Durchlasswiderstandeinstelleinrichtung zum Einstellen des Durchlasswiderstands des Kraftstoffdurchlasses, und eine Kraftstoffdruckeinstellkammer, die mit der Tank-außenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung in Verbindung steht;
der Druckeinstellmechanismus so aufgebaut ist, dass, durch die Aktivität der Durchlasswiderstandeinstelleinrichtung, in dem Zustand, in dem der Kraftstoffdruck im Inneren der Steuerdruckkammer so angestiegen ist, dass er einen vorbestimmten Wert überschreitet, der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer auf einen hohen Druck gebracht wird, damit er dem Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer entspricht; und in dem Zustand, in dem der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer unter einen Wert gesunken ist, der niedriger als der vorbestimmte Wert ist, der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer auf einen niedrigen Druck gebracht wird; und
ein Überdruckventil auf der stromaufwärtigen Seite der Tank-außenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung angeordnet ist, um einen Teil des Kraftstoffs in den Kraftstofftank abzugeben, wenn der Kraftstoffdruck über einen festgesetzten Wert hinaus angestiegen ist.
Nach dieser Erfindung wird, aufgrund der Aktivität der Durchlasswiderstandeinstelleinrichtung, wenn der Kraftstoffdruck im Inneren der Steuerdruckkammer über einen vorbestimmten Druck hinaus angestiegen ist, der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer, d. h. der Druck des Kraftstoffs, der der Einspritzvorrichtung zugeführt wird, auf einen hohen Druck eingestellt, abhängig vom Kraftstoffdruck im Inneren der Steuerdruckkammer. Hier arbeitet, unter der Bedingung, dass der Kraftstoffdruck auf einen hohen Druck eingestellt wurde, das Überdruckventil, das auf der stromaufwärtigen Seite der Tank-außenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung angeordnet ist, wenn der Kraftstoffdruck im Inneren der Kraftstoffdruckeinstellkammer und der Tank-außenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung über einen vorbestimmten Wert hinaus angestiegen ist, zusammen mit einem Anstieg des Kraftstoffdrucks im Inneren der Steuerdruckkammer aufgrund des Einflusses des Kraftstoffdrucks im Inneren der Kraftstoffdruckeinstellkammer oder des Durchflusses des Kraftstoffs, der durch einen Strömungsdurchlass eines Ventilkörpers strömt, wie in „Probleme, die durch die Erfindung gelöst werden sollen" erklärt. Somit wird ein Teil des Kraftstoffs im Inneren der Tank-außenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung in den Kraftstofftank abgegeben, so dass der Kraftstoffdruck im Inneren der Tank-außenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung, usw. (der Druck des Kraftstoffs, der der Einspritzvorrichtung zugeführt wird) bei dem festgesetzten Wert gehalten wird. So ist selbst in dem Fall, in dem der Kraftstoffdruck, der der Einspritzvorrichtung zugeführt wird, auf einen hohen Druck geschaltet wird, der Kraftstoffdruck schwer zu ändern, und deshalb wird die Druckeinstelleigenschaft verbessert.
Ein zwölfter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Drossel im Kraftstoffdurchlass vorgesehen ist, die sich auf der stromaufwärtigen Seite der Steuerdruckkammer befindet.
Somit ist es möglich, den Durchfluss des Kraftstoffs, der der Steuerdruckkammer zugeführt wird, d. h., den Durchfluss des Kraftstoffs, der in den Kraftstofftank zurückgeführt wird, ohne der Einspritzvorrichtung zugeführt zu werden, zu verringern, so dass es möglich ist, die Belastung der Kraftstoffpumpe zu verringern.
Ein dreizehnter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoff, der von einer Dampfabgabeöffnung abgegeben wird, die in der Mitte eines Pumpendurchlasses der Kraftstoffpumpe ausgebildet ist, über den Kraftstoffdurchlass der Steuerdruckkammer zugeführt wird.
Da sie dazu aufgebaut ist, den Kraftstoff, der von der Dampfabgabeöffnung abgegeben wurde, in die Steuerdruckkammer des Druckeinstellmechanismus zu leiten, ist es möglich, die Belastung der Kraftstoffpumpe im Vergleich mit dem Aufbau, bei dem ein Teil des Kraftstoffs, der von einer Abgabeöffnung der Kraftstoffpumpe abgegeben wurde, in die Steuerdruckkammer geleitet wurde, zu reduzieren. Somit wird bei gleichem Aufbau der Kraftstoffpumpe die Lebensdauer erhöht.
Ein vierzehnter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb einer Wand eines Behälters, der den Druckeinstellmechanismus aufnimmt, ein Kraftstoffzufuhrdurchlass, zum Leiten des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe abgegeben wurde, in die Tank-außenseitige Kraftstoffzufuhrleitung und zur Verbindung mit der Kraftstoffdruckeinstellkammer des Kraftstoffdruckeinstellmechanismus ausgebildet ist.
Somit kann der Aufbau des Druckeinstellmechanismus vereinfacht werden, da kein Bedarf an Leitungsverbindungsabschnitten besteht, die auf der Seite des Druckeinstellmechanismus in dem Fall benötigt würden, in dem der Kraftstoffzufuhrdurchlass durch ein Leitungsnetz gebildet ist. Darüber hinaus wird die Kraftstoffzufuhrvorrichtung kompakt, da kein Raum für das Leitungsnetz um den Druckeinstellmechanismus benötigt wird.
Ein fünfzehnter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpe in dem Behälter aufgenommen wird, der den Druckeinstellmechanismus aufnimmt.
So wird die Kraftstoffzufuhrvorrichtung noch kompakter, da es möglich ist, den Druckeinstellmechanismus und die Kraftstoffpumpe im gleichen Behälter unterzubringen und die dazugehörigen Strömungsdurchlässe integral mit dem Behälter auszubilden.
AUSWIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Nach der vorliegenden Erfindung, kann die Erzeugung von Dampf verhindert werden, wenn der Verbrennungsmotor eine hohe Temperatur hat, und die Fluktuation einer Menge des Kraftstoffs, der von der Einspritzvorrichtung eingespritzt wird, kann verhindert werden. Darüber hinaus ist, wenn der Kraftstoffdruck, der der Einspritzvorrichtung zugeführt wird, auf einen hohen Druck geschaltet wird, der Kraftstoffdruck schwer zu ändern, und somit wird die Kraftstoffeinstelleigenschaft verbessert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Ansicht einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung (Ausführungsform 1).
2 ist eine schematische Ansicht einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung nach einem alternativen Beispiel der vorliegenden Erfindung (Ausführungsform 1).
3 ist eine schematische Ansicht einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung nach einem alternativen Beispiel der vorliegenden Erfindung (Ausführungsform 1).
4 ist eine schematische Ansicht einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung (Ausführungsform 2).
5 ist eine vertikale Schnittansicht, die einen Druckeinstellmechanismus der Kraftstoffzufuhrvorrichtung zeigt (Ausführungsform 2).
6 ist eine vertikale Schnittansicht eines Aufnahmebehälters zum Unterbringen des Druckeinstellmechanismus und einer Kraftstoffpumpe, usw. (Ausführungsform 2).
7 sind vertikale Schnittansichten, die einen Druckeinstellmechanismus nach einem alternativen Beispiel der Kraftstoffzufuhrvorrichtung (Figur A) und eine vertikale Ansicht des Aufnahmebehälters (Figur B) zeigen (Ausführungsform 2).
8 ist eine schematische Ansicht eines alternativen Beispiels der Kraftstoffzufuhrvorrichtung.
9 sind vertikale Schnittansichten (Figur A, Figur B), die einen Druckeinstellmechanismus eines alternativen Beispiels der Kraftstoffzufuhrvorrichtung zeigen (Ausführungsform 2).
10 ist eine schematische Ansicht eines alternativen Beispiels der Kraftstoffzufuhrvorrichtung (Ausführungsform 2).
11 ist eine schematische Ansicht eines alternativen Beispiels der Kraftstoffzufuhrvorrichtung (Ausführungsform 2).
12 ist eine schematische Ansicht einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung nach dem Stand der Technik.
BESTE MODI ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Kraftstoffzufuhrvorrichtungen nach Ausführungsform 1 und Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung werden nun auf der Basis der Zeichnungen beschrieben.
AUSFÜHRUNGSFORM 1
Die Kraftstoffzufuhrvorrichtung nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung wird nun auf der Basis der 1 bis 3 beschrieben. Die Kraftstoffzufuhrvorrichtung dieser Ausführungsform ist die, die an einem Kraftstofftank angebracht ist, der hauptsächlich an ei nem Fahrzeug, wie einem Auto usw., befestigt ist, und eine schematische Ansicht der Kraftstoffzufuhrvorrichtung ist in 1 gezeigt. 2 und 3 zeigen alternative Beispiele der in 1 gezeigten Kraftstoffzufuhrvorrichtung.
<Im Bezug auf die Gesamtstruktur der Kraftstoffzufuhrvorrichtung 10>
Die Kraftstoffzufuhrvorrichtung 10 dieser Ausführungsform ist eine Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff (nicht gezeigt) aus einem Kraftstofftank in Einspritzvorrichtungen 5 (Kraftstoffeinspritzventile) eines Verbrennungsmotors unter einem vorbestimmten Druck. Wie in 1 gezeigt, arbeitet die Kraftstoffzufuhrvorrichtung 10 auf der Basis eines Signals von einer Motorkontrolleinheit ECU (nachfolgend ECU genannt) und enthält ein Wassertemperaturmessgerät 3 zum Messen einer Temperatur des Kühlwassers des Motors, einen Speichertopf 20, das als ein oben offener Behälter ausgebildet ist, der sich auf dem Boden im Kraftstofftank befindet, eine Kraftstoffpumpe 30, die im Speichertopf 20 aufgenommen ist, einen Ansaugfilter 36, einen Hochdruckfilter 38, und einen Druckeinstellmechanismus 40.
Die Kraftstoffpumpe 30 ist eine motorintegrierte Pumpe, die einen Flügelrad-Pumpenabschnitt 32 zum Ansaugen, unter Druck setzen und Abgeben des Kraftstoffs, und einen Motorabschnitt 34 zum Antreiben des Pumpenabschnitts 32 enthält, und so installiert ist, dass sich der Pumpenabschnitt 32 auf der unteren Seite und der Motorabschnitt 34 auf der oberen Seite befindet. Der Pumpenabschnitt 32 weist eine Ansaugöffnung 32e zum Ansaugen des Kraftstoffs auf, und der Ansaugfilter 36 ist an der Ansaugöffnung 32e angebracht. Somit kann der Kraftstoff im Speichertopf 20 von der Ansaugöffnung 32e über den Ansaugfilter 36 in den Pumpenabschnitt 32 gesaugt werden. Der Kraftstoff, der von der Ansaugöffnung 32e in den Pumpenabschnitt 32 gesaugt wird, wird in einer Strömungsdurchlasssnut (nicht gezeigt) durch die Drehung des Flügelrads (nicht gezeigt) unter Druck gesetzt und wird von der Abgabeöffnung (nicht gezeigt) in den Motorabschnitt 34 abgegeben. Eine Dampfabgabeöffnung 32b ist mit der Strömungsdurchlassnut des Pumpenabschnitts 32 an einer mittleren Position des Wegs von der Ansaugöffnung 32e zur Abgabeöffnung ausgebildet, um den Dampf im Kraftstoff (d. h. Gasblasen, die aufgrund der Verdampfung des Kraftstoffs erzeugt werden) nach außen abzugeben.
Der Kraftstoff, der vom Pumpenabschnitt 32 in den Motorabschnitt 34 abgegeben wird, kühlt im Motorabschnitt 34 ab, während er durch diesen nach oben strömt, und gleichzeitig schmiert und reinigt er den rotierenden Bereich, und wird von einer Pumpenabgabeöffnung 34u abgegeben, die am oberen Ende vorgesehen ist. Ein Hochdruckfilter 38 ist mit der Pumpenabgabeöffnung 34u verbunden, und vom Motor abgeleitete Fremdstoffe usw., die im Kraftstoff enthalten sind, werden durch den Hochdruckfilter 38 aufgefangen. Nachdem er durch den Hochdruckfilter 38 gefiltert wurde, wird der Kraftstoff durch den Druckeinstellmechanismus 40 auf einen vorbestimmten Druck eingestellt, und über eine Tank-außenseitige Kraftstoffzufuhrleitung 7 und eine Abgabeleitung 8 in jede der Einspritzvorrichtungen 5 geleitet, und von den Einspritzvorrichtungen 5 in die Verbrennungskammern (nicht gezeigt) des Verbrennungsmotors eingespritzt.
<Im Bezug auf den Druckeinstellmechanismus 40>
Der Druckeinstellmechanismus 40 dient dazu, den Druck des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe 30 abgegeben wird (der Kraftstoff, der durch den Hochdruckfilter gefiltert wird), einzustellen, und dient auch dazu, den Überschuss an Hochdruckkraftstoff in den Speichertopf 20 zurückzuleiten. Der Druckeinstellmechanismus 40 ist mit einem Druckeinstellventil 42 ausgestattet, einer Druckeinstellleitung 44, einer Rückflussströmungszufuhrleitung 45 und einer Rückflussströmungsrückführleitung 46, die mit dem Druckeinstellventil 42 verbunden sind, und ein Drucksteuerventil 47, das an der Rückflussströmungsrückführleitung 46 angebracht ist.
Das Druckeinstellventil 42 ist mit einer Steuerdruckkammer 423 und einer Kraftstoffdruckeinstellkammer 422, die durch eine Membran 421 in einer vertikalen Richtung voneinander getrennt sind, und mit einem Ventilabschnitt 426, der in der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 angeordnet ist, vorgesehen. Die Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 ist eine Kammer, in die Kraftstoff geleitet wird, der durch den Hochdruckfilter 38 gefiltert wurde, und weist eine Eingangsöffnung 422e auf, die sich am unteren Ende befindet und eine Abgabeleitung 422p, die sich an der Seitenfläche befindet. Außerdem ist der Ventilabschnitt 426 an der zentralen Position im Inneren der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 auf der stromaufwärtigen Seite der Abgabeleitung 422p angeordnet. Der Ventilabschnitt enthält einen Strömungsdurchlass (nicht gezeigt), der den Raum in der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 und die Abgabeleitung 422p verbindet, und ist dazu aufgebaut, den Strömungsdurchlass durch einen Ventilkörper 425, der an der unteren Seite des Zentrums der Membran 421 befestigt ist, zu öffnen und zu schließen. Deshalb wird, wenn die Kraft, die die Membran 421 von der Seite der Steuerdruckkammer 423 drückt, größer wird als die Kraft, die die Membran 421 von der Seite der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 drückt, die Membran 421 nach unten gedrückt und der Ventilkörper 425 be wegt sich nach unten, so dass der Strömungsdurchlassbereich des Ventilabschnitts 426 kleiner wird. Im Gegensatz dazu wird, wenn die Kraft, die die Membran 421 von der Seite der Steuerdruckkammer 423 drückt, kleiner wird als die Kraft, die die Membran 421 von der Seite der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 drückt, die Membran 421 nach oben gebogen und der Ventilkörper 425 bewegt sich nach oben, so dass der Strömungsdurchlassbereich des Ventilabschnitts 426 größer wird.
Die Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 ist eine Kammer zum Einstellen des Kraftstoffdrucks in der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 und ist mit einer Eingangsöffnung 423e versehen, die am oberen Ende angeordnet ist, und mit einer Auslassöffnung 423p, die an der Seitenfläche angeordnet ist. Außerdem ist eine Feder 423s in der Steuerdruckkammer 423 angeordnet, zum Drücken der Membran 421 in einer axialen Richtung (nach unten) durch eine vorbestimmte Kraft.
Die Druckeinstellleitung 44 zum Verbinden der Abgabeseite des Hochdruckfilters 38 und der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 ist mit der Einlassöffnung 422e der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 des Druckeinstellventils 42 verbunden. Außerdem ist die Rückflussströmungszufuhrleitung 45 zum Verbinden der Dampfabgabeleitung 48 und der Steuerdruckkammer 423 mit der Eingangsöffnung 423e der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 verbunden. Die Dampfabgabeleitung 48 ist eine Leitung, die den Kraftstoff, der von der Dampfabgabeleitung 32b der Kraftstoffpumpe 30 abgegeben wurde, zu einer vorbestimmten Position im Speichertopf 20 leitet und mit einer Drossel 48f versehen ist, die sich auf der stromabwärtigen Seite eines Bereichs befindet, mit dem die Rückflussströmungszufuhrleitung 45 verbunden ist. Der verengte Bereich der Drossel 48f ist dazu bestimmt, die Dampfabgabefunktionen zu gewährleisten.
Die Rückflussströmungsrückführungsleitung 46 ist mit der Abgabeöffnung 423p der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 verbunden, und das stromabwärtige Ende der Rückflussströmungsrückführungsleitung 46 ist mit einer Strahlpumpe 25 (die später beschrieben wird) des Speichertopfs verbunden. Ein Drucksteuerventil 47 ist an einer Position in der Mitte der Rückflussströmungsrückführungsleitung 46 angeordnet.
Das Drucksteuerventil 47 ist ein Ventil, das durch ein elektrisches Signal arbeitet und arbeitet, indem es ein Signal von der ECU empfängt, um den Strömungsdurchlassbereich auf der Abgabeseite der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 zu vergrößern oder zu verkleinern.
Der Druck des Kraftstoffs, der durch die Dampfabgabeöffnung 32b der Kraftstoffpumpe 30 in die Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 über die Rückflussströmungsrückführleitung 45 geleitet wird, wird durch die Aktion des Drucksteuerventils 47 und der Drossel 48f dazu angepasst, ein vorbestimmter Druck zu sein.
Somit entsprechen die Rückflussströmungszufuhrleitung 45 und die Rückflussströmungsrückführleitung 46 dem Kraftstoffdurchlass nach der vorliegenden Erfindung, und das Drucksteuerventil 47 entspricht der Strömungsdurchlasseinstelleinrichtung nach der vorliegenden Erfindung.
<Im Bezug auf die Strahlpumpe 25>
Die Strahlpumpe 25 ist eine Pumpe, die dazu angepasst ist, den Kraftstoff im Inneren des Kraftstofftanks dazu zu veranlassen, in den Speichertopf 20 zu strömen, indem sie die Strömung des Kraftstoffs verwendet. Die Strahlpumpe 25 ist mit einem vertikalen Durchlassbereich 25t versehen, der vertikal entlang einer vertikalen Wand des Speichertopfs 20 angeordnet ist, und ist auch mit einem Düsenbereich 25m versehen, der am unteren Ende des vertikalen Durchlassbereiches 25t ausgebildet ist, so dass er lateral ausgerichtet ist und senkrecht relativ zum vertikalen Durchlassbereich 25t ist. Der Düsenbereich 25m der Strahlpumpe 25 ist in eine Kraftstoffeinlassöffnung 22 des Speichertopfs 20 eingesetzt. Hier ist der Innendurchmesser der Kraftstoffeinlassöffnung 22 so festgesetzt, dass er größer ist als der Außendurchmesser des Düsenbereichs 25m, und somit so aufgebaut, dass der Düsenbereich 25m die Kraftstoffeingangsöffnung 22 nicht schließt. Außerdem ist die obengenannte Rückflussströmungsrückführungsleitung 46 mit dem oberen Ende des vertikalen Durchlassbereichs 25t verbunden. Somit wird, wenn das Drucksteuerventil 47 geöffnet ist und der Kraftstoff in der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 zur Strahlpumpe 25 geleitet wird, der Kraftstoff vom Düsenbereich 25m der Kraftstoffeingangsöffnung 22 des Speichertopfs 20 mit hoher Strömungsgeschwindigkeit zugeführt. Dann veranlasst es, dass der Kraftstoff im Inneren des Kraftstofftanks durch die Strömung des Kraftstoffs angesaugt wird und von der Kraftstoffeingangsöffnung 22 in den Speichertopf 20 strömt.
Somit entspricht die Strahlpumpe 25 dem Kraftstoffzufuhrmittel nach der vorliegenden Erfindung.
<Betrieb der Kraftstoffzufuhrvorrichtung 10>
Der Betrieb der Kraftstoffzufuhrvorrichtung 10 dieser Ausführungsform wird nun beschrieben.
Bei der Kraftstoffzufuhrvorrichtung 10 dieser Ausführungsform ist, wenn die Kühlwassertemperatur des Motors, die durch das Wassertemperaturmessgerät 3 bestimmt wird, eine vorbestimmte Temperatur überschreitet (festgelegte Temperatur, etwa 95°C) bei der Dampf im Kraftstoff in der Tank-außenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung 7 und in der Abgabeleitung 8 erzeugt wird, das Drucksteuerventil 47 des Druckeinstellmechanismus 40 in einer Richtung eingestellt, in der es den Strömungsdurchlass basierend auf einem Signal der ECU verengt. Somit steigt der Durchlasswiderstand an der Abgabeöffnung 423p der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 an, und begrenzt die Strömung des Kraftstoffs aus der Steuerdruckkammer 423. Hier wird der Kraftstoff, der von der Dampfabgabeöffnung 32b der Kraftstoffpumpe 30 abgegeben wird, der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 über die Rückflussströmungszufuhrleitung 45 zugeführt, und gleichzeitig in den Speichertopf 20 über die Dampfabgabeleitung 48 abgegeben. Allerdings steigt, da das Abgeben des Brennstoffs durch die Drossel 48f, die am Spitzende (stromabwärtigen Ende) der Dampfabgabeleitung 48 angeordnet ist begrenzt wird, der Kraftstoffdruck im Inneren der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 auf einen vorbestimmten Druck, der durch den Druck des Kraftstoffs, der von der Dampfabgabeleitung 48 und den Strömungsdurchlassbereichen der Drossel 48f und dem Drucksteuerventil 47 bestimmt wird. Somit wird die Membran 421 nach unten gebogen und der Ventilkörper 425, der an der Membran 421 angebracht ist, verursacht eine Verkleinerung des Strömungsdurchlassbereichs des Ventilabschnitts 426. Somit wird die Abgabeöffnung der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 des Druckeinstellventils 42 verengt, um eine Zunahme des Durchlasswiderstands zu verursachen, so dass der Kraftstoffdruck im Inneren der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 ansteigt.
Hier ist die Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 des Druckeinstellventils 42 über die Druckeinstellleitung 44 und den Hochdruckfilter 38 in Verbindung mit der Pumpenabgabeöffnung 34u der Kraftstoffpumpe 30 und der Tank-außenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung 7. Deshalb wird der Druck des Kraftstoffs, der von der Pumpenabgabeöffnung 34u der Kraftstoffpumpe 30 abgegeben wurde, und durch den Hochdruckfilter 38 (der druckgespeiste Kraftstoffdruck der Kraftstoffzufuhrvorrichtung 10) geströmt ist im Wesentlichen gleich dem Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 des Druckeinstellventils 42. Dann wird, wenn der Kraftstoffdruck im Inneren der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 des Druckeinstellventils 42 ansteigt, um die Kraft, die die Membran 421 von unten drückt, dazu zu veranlassen, größer zu werden als die Kraft, die die Membran 421 von oben drückt (von der Seite der Steuerdruckkammer 423), die Membran 421 nach oben gebogen. Somit bewegt sich der Ventilkörper 425 nach oben und der Strömungsdurchlassbereich des Ventilabschnitts 426 nimmt zu, um den Durchlasswiderstand zu verringern, so dass der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 sinkt.
Da der Strömungsdurchlassbereich des Ventilabschnitts 426 durch die Aktivität der Membran 421 und des Ventilkörpers 425 auf diese Weise reguliert wird, wird der Durchlasswiderstand eingestellt, und der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 und der druckeingespeiste Kraftstoffdruck der Kraftstoffzufuhrvorrichtung 10 werden auf einen vorbestimmten Druck gesteuert, der dem Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 entspricht.
Hier, mit der Kraftstoffzufuhrvorrichtung 10 nach dieser Ausführungsform, wurde der druckgespeiste Kraftstoffdruck, der erreicht wird, wenn das Drucksteuerventil 47 des Druckeinstellmechanismus 40 basierend auf dem Signal von der ECU verengt wurde, auf etwa 400 kPa festgesetzt. Somit wird, selbst wenn die Motortemperatur auf die Dampferzeugungstemperatur angestiegen ist, die Erzeugung von Dampf im Kraftstoff verhindert, und es ist möglich, eine Fluktuation der Kraftstoffmenge, die von den Einspritzvorrichtungen 5 eingespritzt wird, zu verhindern. So ist es möglich, die Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors zu stabilisieren.
Somit entsprechen das Wassertemperaturmessgerät 3 und die ECU dem Dampferzeugungsbestimmungsmittel der vorliegenden Erfindung, das bestimmt, ob ein Dampf des Kraftstoffs erzeugt werden kann oder nicht, und die ECU entspricht dem Steuermittel der vorliegenden Erfindung.
Außerdem wird, wenn die Kühlwassertemperatur des Motors, die durch das Wassertemperaturmessgerät 3 bestimmt wird, niedriger als die vorbestimmte Temperatur (etwa 95°C) wird, das Drucksteuerventil 47 des Druckeinstellmechanismus 40 basierend auf dem Signal von der ECU in einer Öffnungsrichtung betätigt. Somit nimmt der Strömungsdurchlassbereich an der Abgabeöffnung 423p der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 zu, um den Durchlasswiderstand zu senken. So sinkt der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42, und veranlasst die Membran 421 des Druckeinstellventils 42 dazu, die drückende Kraft der Feder 423s, die in der Steuerdruckkammer 423 angeordnet ist, aufzunehmen. Deshalb sinkt der Kraftstoffdruck im Inneren der Druckeinstellkammer 422 des Druckeinstellventils 42 auf einen Druck, der mit der Druckkraft der Feder 423s, die in der Steuerdruckkammer 423 angeordnet ist, im Gleichgewicht ist. Hier ist der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422, d. h. der druckgespeiste Druck der Kraftstoffzufuhrvorrichtung 10, der mit der drückenden Kraft der Feder 423a im Gleichgewicht ist, auf etwa 150 kPa festgesetzt.
Auf diese Weise wird, wenn die Kühlwassertemperatur des Motors unter die vorbestimmte Temperatur (etwa 95°C) sinkt, der druckeingespeiste Kraftstoffdruck der Kraftstoffzufuhrvorrichtung 10 verringert, und deshalb wird der Stromverbrauch durch die Kraftstoffpumpe 30 gesenkt, und gleichzeitig kann die Belastung des Druckeinstellventils 42, des Hochdruckfilters 38, der Tank-außenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung 7 usw. verringert werden.
Weiter wird der Kraftstoff, der aus der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 geströmt ist, aufgrund des Öffnens des Drucksteuerventils 47 des Druckeinstellmechanismus 40, dem vertikalen Durchlassbereich 25t der Strahlpumpe 25 zugeführt, strömt über den Düsenbereich 25m vom vertikalen Durchlassbereich 25t in die Kraftstoffeingangsöffnung 22 des Speichertopfs 20, und strömt weiter mit hoher Geschwindigkeit in den Speichertopf 20. Somit strömt der Kraftstoff im Kraftstofftank von der Kraftstoffeinlassöffnung 22 in den Speichertopf 20, wenn er von der obengenannten Strömung des Kraftstoffs angesaugt wird. Somit führt es dazu, dass der Kraftstoff immer im Speichertopf 20 gefüllt ist.
<Vorteile der Kraftstoffzufuhrvorrichtung 10 nach dieser Ausführungsform>
Bei der Kraftstoffzufuhrvorrichtung 10 nach dieser Ausführungsform betätigt, wenn die Kühlwassertemperatur des Motors auf eine Dampferzeugungstemperatur steigt, die ECU das Drucksteuerventil 47, um den Druck im Inneren der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 zu erhöhen, so dass der Druck des Kraftstoffs, der den Einspritzvorrichtungen 5 zugeführt wird, so weit erhöht wird, dass die Erzeugung von Dampf verhindert wird. Somit kann, selbst wenn die Motortemperatur auf die Dampferzeugungstemperatur angestiegen ist, die Erzeugung von Dampf aufgrund des Druckanstiegs des Kraftstoffs verhindert werden. Somit ist es möglich, eine Fluktuation der Menge des Kraftstoffs, der von den Einspritzvorrichtungen 5 eingespritzt wird, zu verhindern, und die Leerlaufdrehzahl des Motors zu stabilisieren.
Außerdem ist es, da sie so aufgebaut ist, dass der Kraftstoff, der von der Dampfabgabeöffnung 32b der Kraftstoffpumpe 30 abgegeben wird, in die Steuerdruckkammer 423 des Dru ckeinstellventils 42 geleitet wird, möglich, die Arbeitsbelastung der Kraftstoffpumpe 30 zu senken, beispielsweise im Vergleich zu dem Aufbau, bei dem ein Teil des Kraftstoffs, der von der Pumpenabgabeöffnung 34u der Kraftstoffpumpe 30 abgegeben wurde, in die Steuerdruckkammer 423 geleitet wird. Somit kann bei gleichem Aufbau der Pumpe 30 die Lebensdauer erhöht werden.
Weiter sind im Kraftstofftank der Speichertopf 20 zum Aufnehmen der Kraftstoffpumpe 30 und der Druckeinstellmechanismus 40 am Boden des Kraftstofftanks installiert, und die Strahlpumpe 25 ist auf dem Speichertopf 20 vorgesehen. Die Strahlpumpe 25 veranlasst den Kraftstoff, der aus der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 strömt, dazu, über die Einlassöffnung 22 des Speichertopfs 20 in den Speichertopf 20 zu strömen, um die Strömung des Kraftstoffs zu erzeugen, und um den Kraftstoff im Kraftstofftank dazu zu veranlassen, in den Speichertopf 20 zu strömen, indem er diese Strömung des Kraftstoffs nutzt. Deshalb ist es zum Veranlassen des Strömens des Kraftstoffs im Kraftstofftank in den Speichertopf 20 möglich, die kinetische Energie des Kraftstoffs, der aus der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 geströmt ist, effektiv zu nutzen.
Weiter haben die Steuerdruckkammer 423 und die Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 des Druckeinstellventils 42, das in dieser Ausführungsform verwendet wird, Einlassöffnungen 423e und 422e, die in der axialen Richtung ausgebildet sind, und Abgabeöffnungen 423p und 422p, die in der radialen Richtung ausgebildet sind, und somit ist es schwer für den Kraftstoff, in den Kammern zu bleiben, und es wird kein solches Problem verursacht, dass der gealterte Kraftstoff zurückbleibt, ohne abgegeben zu werden.
Weiter ist das Drucksteuerventil 47 an der Abgabeseite der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 angeordnet und dient dazu, den Strömungsdurchlass zu verengen, um den Durchlasswiderstand zu erhöhen, wenn es beabsichtigt ist, den Druck im Inneren der Steuerdruckkammer 423 zu erhöhen. Somit sinkt, wenn der Druck im Inneren der Steuerdruckkammer 423 erhöht wird, der Durchfluss des Kraftstoffs, der durch die Steuerdruckkammer 423 strömt, so dass es möglich ist, die Arbeitsbelastung der Kraftstoffpumpe zu vermindern. Als ein Ergebnis wird die Lebensdauer der Kraftstoffpumpe verbessert. Weiter wird, wenn die Vorrichtung unter der Bedingung verwendet wird, dass der Druck im Inneren der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 niedrig ist (Normalbedingung), der Durchlasswiderstand reduziert, um den Durchfluss des Kraftstoffs, der durch die Steuerdruckkammer 423 strömt, aufgrund des Öffnens des Strömungsdurchlasses des Drucksteuerventils 47, zu erhöhen, so dass der gealterte Kraftstoff kaum in der Steuerdruckkammer 423 bleiben kann.
<Industrielle Anwendbarkeit 1>
Die vorliegende Erfindung muss nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt sein, sondern kann abgewandelt werden, ohne vom Geiste der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Hier, in dieser Ausführungsform 1, wird das Wassertemperaturmessgerät 3 zum Messen der Temperatur des Kühlwassers des Verbrennungsmotors, als ein Sensor des Dampferzeugungsbestimmungsmittels erläutert, zum Bestimmen, ob der Kraftstoffdampf erzeugt werden kann oder nicht. Allerdings ist es möglich, anstelle des Wassertemperaturmessgeräts 3 einen Temperatursensor zu verwenden, der die Temperatur im Inneren einer Lufteinlassleitung des Motors bestimmt. Auch ist es möglich, anstelle des Wassertemperaturmessgeräts 3 einen Temperatursensor zu verwenden, der die Temperatur des Kraftstoffs, die Temperatur des Motoröls oder die Temperatur an der Spitze der Einspritzvorrichtung bestimmt.
Weiter ist es, ohne den Temperatursensor zu verwenden, möglich, basierend auf dem Druckanstieg in der Ableitung 8, die durch die Erzeugung von Dampf verursacht werden kann, zu bestimmen, ob der Dampf erzeugt werden kann oder nicht, indem die Bestimmung des Drucks in der Abgabeleitung 8 ermöglicht wird, an der die Einspritzvorrichtungen angebracht wurden. Somit entspricht die Abgabeleitung 8 der Kraftstoffleitung, die in der Nähe der Einspritzvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung positioniert ist.
Weiter ist es durch Messen des Stromwertes eines Motors, der die Kraftstoffpumpe 32 antreibt, und Bestimmen der Reduzierung der Belastung der Pumpe aufgrund der Erzeugung von Dampf basierend auf der Senkung des Stromwertes, möglich, die Erzeugung von Dampf zu bestimmen, wenn der Stromwert unter einen vorbestimmten Wert gesunken ist.
Weiter ist es, obwohl in Ausführungsform 1 erläutert ist, dass der Kraftstoff, der von der Dampfabgabeöffnung 32b der Kraftstoffpumpe 30 abgegeben wird, in die Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 geleitet wird, möglich, einen Teil des Kraftstoffs, der von der Pumpenabgabeöffnung 34u der Kraftstoffpumpe 30 abgegeben wird, über die Rückflussströmungszufuhrleitung 45 und die Drossel in die Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 zu leiten, wie in 2 gezeigt. Dadurch kann der Druck des Kraftstoffs erhöht werden, der der Strahlpumpe 25 von der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils zugeführt wird. Somit ist es möglich, den Durchfluss des Kraftstoffs, der vom Düsenbereich 25m der Strahlpumpe 25 in den Speichertopf 20 strömt, zu erhöhen, so dass die Pumpleistung zum Pumpen des Kraftstoffs vom Kraftstofftank in den Speichertopf 20 verbessert werden kann.
Weiter wird in dieser Ausführungsform erläutert, dass das Drucksteuerventil 47 in der Rückflussströmungsrückführleitung 46 vorgesehen ist, und der Druck in der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 durch Verengen oder Erweitern des Strömungsdurchlasses auf der Abgabeseite der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 erhöht oder gesenkt wird. Allerdings ist es, wie in 3 gezeigt, möglich, den Druck im Inneren der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 zu erhöhen oder zu senken, indem das Drucksteuerventil 47 in der Rückflussströmungszufuhrleitung 45 vorgesehen ist, und eine Drossel 46f in der Rückflussströmungsrückführleitung 46 vorgesehen ist, um den Strömungsdurchlass auf der Einlassseite der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 zu verengen oder auszuweiten.
Weiter ist es, obwohl die Verwendung eines Drucksteuerventils 47, das betätigt werden kann, zwei Positionen auf der Öffnungsseite und der Verschlussseite einzunehmen, als ein Beispiel in dieser Ausführungsform gezeigt ist, möglich, ein Einstellventil zu verwenden, das kontinuierlich einen offenen Bereich des Strömungsdurchlasses einstellen kann. Somit ist es möglich, den Druck des Kraftstoffs, der den Einspritzvorrichtungen 5 des Motors zugeführt wird, in Antwort auf die Temperatur des Kühlwassers des Motors kontinuierlich einzustellen.
Ausführungsform 2
Eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung nach Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung wird nun auf der Basis der 4 bis 11 beschrieben. Die Kraftstoffzufuhrvorrichtung dieser Ausführungsform ist die, die an einem Kraftstofftank befestigt ist, der hauptsächlich an einem Fahrzeug, wie einem Auto usw. montiert ist, und eine schematische Ansicht der Kraftstoffzufuhrvorrichtung ist in 4 gezeigt. 5 ist eine vertikale Schnittansicht, die einen Druckeinstellmechanismus der Kraftstoffzufuhrvorrichtung zeigt, und 6 ist eine vertikale Schnittansicht, die einen Aufnahmebehälter zum Aufnehmen des Druckeinstellmechanismus, einer Kraftstoffpumpe etc. enthält.
<Gesamtstruktur der Kraftstoffzufuhrvorrichtung 10>
Die Kraftstoffzufuhrvorrichtung 10 dieser Ausführungsform ist eine Vorrichtung zum Druckeinspeisen von Kraftstoff F in einem Kraftstofftank T zu Einspritzvorrichtungen 5 (Kraftstoffeinspritzventile) eines Motors. Wie in 4 gezeigt, arbeitet die Kraftstoffzufuhr vorrichtung 10 auf der Basis eines Signals von einer Motorsteuereinheit ECU (nachfolgend ECU genannt) und enthält einen Speichertopf 20, der als oben offener Behälter aufgebaut ist, der sich auf dem Boden im Kraftstofftank T befindet, eine Kraftstoffpumpe 30, die im Speichertopf 20 aufgenommen ist, einen Ansaugfilter 36, einen Hochdruckfilter 38 und einen Druckeinstellmechanismus 40.
Die Kraftstoffpumpe 30 ist eine motorintegrierte Pumpe, die einen Flügelrad-Pumpenabschnitt 32 zum Ansaugen, unter Druck setzen und Abgeben des Kraftstoffs, und einen Motorabschnitt 34 zum Antreiben des Pumpenabschnitts 32 enthält, und ist so installiert, dass sich der Pumpenabschnitt 32 auf der unteren Seite und sich der Motorabschnitt 34 auf der oberen Seite befindet. Wie in 6 gezeigt, hat der Pumpenabschnitt 32 eine Ansaugöffnung 32e zum Ansaugen des Kraftstoffs, und ein Ansaugfilter 36 ist an der Ansaugöffnung 32e angebracht. Deshalb kann der Kraftstoff im Speichertopf 20 durch den Ansaugfilter 36 von der Ansaugöffnung 32e in den Pumpenabschnitt 32 gesaugt werden. Der Kraftstoff, der von der Ansaugöffnung 32e in den Pumpenabschnitt 32 gesaugt wird, wird in einer Strömungsdurchlassnut (nicht gezeigt) durch die Rotation des Flügelrads (nicht gezeigt) unter Druck gesetzt und wird von der Abgabeöffnung (nicht gezeigt) in den Motorabschnitt 34 abgegeben. Eine Dampfabgabeöffnung 32b ist mit der Strömungsdurchlassnut des Pumpenabschnitts 32 an einer Position in der Mitte des Wegs von der Ansaugöffnung 32e zur Abgabeöffnung ausgebildet, zum Abgeben des Dampfes im Kraftstoff (d. h. Gasblasen, die sich durch die Verdampfung des Kraftstoffs bilden können) an die Umgebung.
Der Kraftstoff, der vom Pumpenabschnitt 32 in den Motorabschnitt 34 abgegeben wird, kühlt im Motorabschnitt 34 ab, während er durch diesen nach oben strömt, und gleichzeitig schmiert und reinigt er den rotierenden Bereich, und wird von einer Pumpenabgabeöffnung 34u (siehe 4), die am oberen Ende vorgesehen ist, abgegeben. Ein Hochdruckfilter 38 ist mit der Pumpenabgabeöffnung 34u verbunden, und vom Motor abgeleitete Fremdstoffe, etc. die im Kraftstoff enthalten sind, werden durch den Hochdruckfilter 38 aufgefangen. Nachdem er durch den Hochdruckfilter 38 gefiltert wurde, wird der Kraftstoff durch den Druckeinstellmechanismus 40 auf einen vorbestimmten Druck gebracht, über eine Tank-außenseitige Kraftstoffzufuhrleitung 7 zu jeder Einspritzvorrichtung 5 und einer Ableitung 8 geleitet, und von den Einspritzvorrichtungen 5 in Verbrennungskammern (nicht gezeigt) des Motors eingespritzt.
Wie in 6 gezeigt, sind die Kraftstoffpumpe 30, der Hochdruckfilter 38 und der Druckeinstellmechanismus 40 in einem Aufnahmebehälter 11 aufgenommen, und der Ansaugfilter 36 ist an der unteren Seite des Aufnahmebehälters 11 angebracht.
<Aufnahmebehälter 11>
Wie in 6 gezeigt, weist der Aufnahmebehälter 11 einen Kraftstofftank aufnehmenden Abschnitt 13 auf, mit einem zylindrischen Aufbau am zentralen Bereich, und eine Ansaugströmungsdurchlass 13e zum Verbinden mit der Ansaugöffnung 32e der Kraftstoffpumpe 30 und ein Dampfabgabeströmungsdurchlass 13b zum Verbinden mit der Dampfabgabeöffnung 32b der Kraftstoffpumpe 30 sind am Boden des Kraftstofftankaufnahmeabschnitts 13 ausgebildet. Der Ansaugfilter 36 ist mit dem Aufnahmebehälter 11 in dem Zustand integriert, in dem der Ansaugfilter 36 mit dem Ansaugströmungsdurchlass 13e des Aufnahmebehälters 11 verbunden ist.
Außerdem ist ein Filteraufnahmeabschnitt 14 zum Aufnehmen des Hochdruckfilters 38 mit dem Aufnahmebehälter 11 ausgebildet und hat einen zylindrischen Aufbau, der den Kraftstofftankaufnahmeabschnitt 13 umgibt. Weiter ist eine Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 zum Aufnehmen eines Druckeinstellventils 42 des Druckeinstellmechanismus 40 auf der radial äußeren Seite des Filteraufnahmeabschnitts 14 definiert. Die Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 ist in vier Kammern unterteilt, d. h. eine obere Kammer 16u, eine zentrale obere Kammer 16c, eine zentrale untere Kammer 16e und eine untere Kammer 16d, durch einen ersten O-Ring 42a, einen zweiten O-Ring 42b und einen dritten O-Ring 42c, die an der Außenumfangsfläche des Druckeinstellventils 42 in dieser Reihenfolge von oben angebracht sind. Die zentrale obere Kammer 16c der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 ist über einen ausgeschnittenen Bereich 14y eines Wandbereichs 14x in Verbindung mit dem Filteraufnahmeabschnitt 14 (Hochdruckfilter 38). Weiter ist die zentrale obere Kammer 16c der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 über einen Kraftstoffzufuhrdurchlass 15 in Verbindung mit der obengenanten Tank-außenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung 7. Somit wird der Kraftstoff, der von der Kraftstoffpumpe 30 abgegeben und durch den Hochdruckfilter geleitet wird, über den ausgeschnittenen Bereich 14y in die zentrale obere Kammer 16c der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 geleitet und weiter über den Kraftstoffzufuhrdurchlass 15 von der zentralen oberen Kammer 16c in die Tank-außenseitige Kraftstoffzufuhrleitung 7 geleitet (siehe Pfeile).
Außerdem ist die untere Kammer 16d der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 über einen Rückflussströmungszufuhrdurchlass 13k und den Dampfabgabedurchlass 13b mit der Dampfabgabeöffnung 32b der Kraftstoffpumpe 30 verbunden. Wie in 4 gezeigt, ist eine Drossel 13f (in 6 nicht gezeigt) in der Mitte des Rückflussströmungszufuhrdurchlasses 13k vorgesehen, und eine Abzweigleitung 25b (in 6 nicht gezeigt) zum Zuführen des Kraftstoffs zu einer Strahlpumpe 25, die später beschrieben wird, ist ebenfalls mit der Mitte des Rückflussströmungszufuhrdurchlasses 13k verbunden. Weiter steht die untere Kammer 16d der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 in Verbindung mit einem Rückflussströmungsrückführungsdurchlass 13r, der vorgesehen ist, um den Kraftstoff in den Kraftstofftank T zurückzuführen, und ein Drucksteuerventil 47 ist mit dem Rückflussströmungsrückführungsdurchlass 13r (siehe 4) verbunden. Somit ist es so aufgebaut, dass der Durchlasswiderstand auf der Außenseite der unteren Kammer 16d der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 durch das Drucksteuerventil 47 eingestellt werden kann.
Weiter ist, wie in 6 gezeigt, ein Druckentlastungsdurchlass 16z zum Zurückführen des überschüssigen Kraftstoffs in den Kraftstofftank T mit der oberen Kammer 16u der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 verbunden.
<Im Bezug auf den Druckeinstellmechanismus 40>
Der Druckeinstellmechanismus 40 dient dazu, den Druck des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe 30 abgegeben wird (der Kraftstoff, der durch den Hochdruckfilter 38 gefiltert wurde), einzustellen, und dient auch dazu, den überschüssigen Hochdruckkraftstoff in den Kraftstofftank T (in den Speichertopf 20) zurückzuführen. Der Druckeinstellmechanismus 40 ist mit einem Druckeinstellventil 42, den Strömungsdurchlässen 15, 13r, 13k und 16z, und dem Drucksteuerventil 47, das am Rückflussströmungsrückführungsdurchlass 13r angebracht ist, versehen.
Wie in 5 gezeigt, ist das Druckeinstellventil 42 mit einer Steuerdruckkammer 423 und einer Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 versehen, die in einer vertikalen Richtung durch eine Membran 421 voneinander getrennt sind. Eine obere Öffnung 42u ist in der oberen Kammerwand der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 ausgebildet, und die Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 ist über die obere Öffnung 42u in Verbindung mit der zentralen oberen Kammer 16c der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 des Aufnahmebehälters 11. Wie bereits beschrieben, ist die zentrale obere Kammer 16c über den ausgeschnittenen Bereich 14y des Wandbereichs 14x in Verbindung mit dem Filteraufnahmeabschnitt 14 (Hochdruckfilter 38) und ist über den Kraftstoffzufuhrdurchlass 15 auch in Verbindung mit der Tank-außenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung 7. Somit ist die Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 des Druckeinstellventils 42 über die zentrale obere Kammer 16c in Verbindung mit dem Filteraufnahmeabschnitt 14 (Hochdruckfilter 38), dem Kraftstoffzufuhrdurchlass 15 und der Tank-außenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung 7.
Somit entsprechen der ausgeschnittene Bereich 14y, der im Aufnahmebehälter 11 ausgebildet ist, die zentrale obere Kammer 16c der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16, der Kraftstoffzufuhrdurchlass 15, etc. dem Kraftstoffzufuhrdurchlass, der den Kraftstoff einleitet, der von der Kraftstoffpumpe in die Tank-außenseitige Kraftstoffzufuhrleitung abgegeben wird, und der in Verbindung mit der Kraftstoffdruckeinstellkammer nach der vorliegenden Erfindung ist.
Wie in 5 gezeigt, erstreckt sich eine Abgabeleitung 424 durch die obere Öffnung 42u der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 des Druckeinstellventils 42, und ein Ende der Abgabeleitung 424 öffnet sich in die Kraftstoffdruckeinstellkammer 422. Des Weiteren öffnet sich das andere Ende der Abgabeleitung 424 in die obere Kammer 16u der Druckeinstellventilaufnahmekammer 422 des Aufnahmebehälters 11. Somit können die Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 des Druckeinstellventils 42 und die obere Kammer 16u der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 des Aufnahmebehälters 11 über die Abgabeleitung 424 miteinander in Verbindung stehen.
Ein Ventilkörper 425 kann die Öffnung der Abgabeleitung 424 in der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 schließen, und ist an der Membran 421 angebracht, die die Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 und die Steuerdruckkammer 423 voneinander trennt.
Wie in 5 gezeigt, ist die Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 so aufgebaut, dass sie in der Lage ist, die Membran 421 durch den Kraftstoffdruck (Hochdruck) oder einen Federdruck (niedriger Druck) zur Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 zu drücken, und ist über eine Mehrzahl an Öffnungen 42h, die in der Kammerwand ausgebildet sind, in Verbindung mit der unteren Kammer 16d der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 des Aufnahmebehälters 11. Wie bereits beschrieben, ist die untere Kammer 16d der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 über den Rückflussströmungsrückfuhrdurchlass 13k und den Dampfabgabedurchlass 13b mit der Dampfabgabeöffnung 32b der Kraftstoffpumpe 30 verbunden. Weiter steht die untere Kammer 16d der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 in Verbindung mit dem Rückflussströmungsrückführungsdurchlass 13r zum Zurückführen des Kraft stoffs in den Kraftstofftank T. Somit steht die Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 über die untere Kammer in Verbindung mit dem Rückflussströmungszuführungsdurchlass 13k, dem Dampfabgabedurchlass 13d und dem Rückflussströmungsrückführungsdurchlass 13r.
Somit entsprechen die untere Kammer 16d der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 des Aufnahmebehälters 11, der Rückflussströmungszuführungsdurchlass 13k, der Dampfabgabedurchlass 13b und der Rückflussströmungsrückführungsdurchlass 13r dem Kraftstoffdurchlass nach der vorliegenden Erfindung. Darüber hinaus entspricht das Drucksteuerventil 47, das mit dem Rückflussströmungsrückführungsdurchlass 13r in Verbindung steht, der Strömungsdurchlasswiderstandeinstelleinrichtung nach der vorliegenden Erfindung.
In der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 ist eine Schraubenfeder 423s aufgenommen, um die Membran 421 zur Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 hin zu drücken und den Ventilkörper 425 in einer Richtung zum Schließen der Öffnung der Abgabeleitung 424 zu bewegen. Somit wird, wenn der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer 423 gesunken ist, um die Druckkraft der Schraubenfeder 423s (vorbestimmter Wert) dazu zu veranlassen, den Kraftstoffdruck zu überschreiten, nur die Druckkraft der Schraubenfeder 423s (vorbestimmter Wert) auf die Membran 421 angewendet. Somit entspricht die Federkraft der Schraubenfeder 423s dem vorbestimmten Wert nach der vorliegenden Erfindung. Im Gegensatz dazu wird, wenn der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer 423 so angestiegen ist, dass er die Druckkraft der Schraubenfeder 423s (vorbestimmter Wert) überschreitet, die Membran 421 durch den Druck des Kraftstoffs zur Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 hin gedrückt.
Hier wird, wenn die Kraft, die die Membran 421 von der Seite der Steuerdruckkammer 423 her drückt, die Kraft überschreitet, die die Membran 421 von der Seite der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 her drückt, die Membran 421 nach oben gebogen, und der Ventilkörper 425 bewegt sich nach oben, so dass das Ausmaß des Abstandes zwischen dem Ventilkörper 425 und der Abgabeleitung 424 (der Strömungsdurchlassbereich des Ventilkörpers 425) abnimmt. Daher steigt der Durchlasswiderstand, um einen Anstieg des Kraftstoffdrucks in der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 zu veranlassen, so dass der Kraftstoffdruck in der Tankaußenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung 7, etc., die in Verbindung mit der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 ist, ansteigt.
Im Gegensatz dazu wird, wenn die Kraft, die die Membran 421 von der Seite der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 drückt, die Kraft überschreitet, die die Membran 421 von der Seite der Steuerdruckkammer 423 her drückt, die Membran 421 nach unten gebogen und der Ventilkörper 425 bewegt sich nach unten, so dass das Ausmaß des Abstandes zwischen dem Ventilkörper 425 und der Abgabeleitung 424 (der Strömungsdurchlassbereich des Ventilkörpers 425) ansteigt. Daher sinkt der Durchlasswiderstand, um eine Senkung des Kraftstoffdrucks in der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 zu verursachen, so dass der Kraftstoffdruck in der Tank-außenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung 7, etc., die in Verbindung mit der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 steht, abnimmt.
Wie in 5 gezeigt, ist ein Überdruckventil 50 unter der unteren Kammer 16d der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 des Aufnahmebehälters 11 angeordnet, um einen Teil des Kraftstoffs in den Speichertopf 20 abzulassen, wenn der Kraftstoffdruck in der unteren Kammer 16d und der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 so angestiegen ist, dass er größer oder gleich einem festgesetzten Wert ist. Das Überdruckventil 50 wird durch einen Durchlass 52, der in der unteren Wand der unteren Kammer 16d der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 ausgebildet ist, ein Ventilelement 53, das den Durchlass 52 öffnen oder schließen kann, und ein Federmaterial 55, das das Federelement 53 durch eine festgelegte Kraft in einer Richtung zum Schließen des Durchlasses 52 drückt, gebildet.
Obwohl das Überdruckventil 50 in dem Beispiel, das in 5 gezeigt ist, unter der unteren Kammer 16d der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 angeordnet ist, ist es möglich, das Überdruckventil 50 in einem Eckbereich zwischen dem Rückflussströmungszuführungsdurchlass 13k, der, wie in 6 gezeigt, mit der unteren Kammer 16d und dem Dampfabgabedurchlass 13b in Verbindung steht, anzuordnen. Weiter ist es möglich, wie durch die gestrichelten Linien in 4 gezeigt, das Überdruckventil 50 im Rückflussströmungsrückführungsdurchlass 13r vorzusehen.
<Im Bezug auf die Strahlpumpe>
Die Strahlpumpe 25 ist eine Pumpe, die dazu geeignet ist, den Kraftstoff im Kraftstofftank T dazu zu veranlassen, durch Verwendung der Strömung des Kraftstoffs, in den Speichertopf 20 zu fließen. Wie in 4 gezeigt, ist die Strahlpumpe 25 mit einem vertikalen Durchlassbereich 25t versehen, der vertikal entlang einer vertikalen Wand des Speichertopfs 20 angeordnet ist, und ist auch mit einem Düsenbereich 25m versehen, der am unteren Ende des vertikalen Durchlassbereichs 25t so ausgebildet ist, dass er lateral und senkrecht relativ zum vertikalen Durchlassbereich 25t ausgerichtet ist. Der Düsenbereich 25m der Strahlpumpe 25 ist in eine Kraftstoffeinlassöffnung 22 des Speichertopfs 20 eingesetzt. Hier ist der Innendurchmesser der Kraftstoffeinlassöffnung 22 so festgesetzt, dass er größer ist als der Außendurchmesser des Düsenbereichs 25m, und deshalb ist er so aufgebaut, dass der Düsenbereich 25m die Kraftstoffeinlassöffnung 22 nicht schließt. Außerdem ist die bereits erwähnte Abzweigleitung 25b, die mit der Dampfabgabeöffnung 32b der Kraftstoffpumpe 30 in Verbindung steht, mit dem oberen Ende des vertikalen Durchlassbereichs 25t verbunden. Somit wird, wenn der Kraftstoff, der von der Dampfabgabeöffnung 32b der Strahlpumpe 25 über die Abzweigleitung 25b abgegeben wird, der Kraftstoff der Kraftstoffeinlassöffnung 22 des Speichertopfs 20 vom Düsenbereich 25m mit hoher Strömungsgeschwindigkeit zugeführt. Dann veranlasst es, dass der Kraftstoff im Kraftstofftank T durch die Strömung des Kraftstoffs angesaut wird, und von der Kraftstoffeinlassöffnung 22 in den Speichertopf 20 strömt.
Ein Rückschlagventil 21 ist am Boden des Speichertopfs 20 angeordnet, und somit kann der Kraftstoff im Kraftstofftank T über das Rückschlagventil 21 in den Speichertopf 20 strömen.
<Im Bezug auf den Betrieb der Kraftstoffzufuhrvorrichtung 10>
Der Betrieb der Kraftstoffzufuhrvorrichtung 10 dieser Ausführungsform wird nun beschrieben.
Bei der Kraftstoffzufuhrvorrichtung 10 dieser Ausführungsform wird das Drucksteuerventil 47 des Druckeinstellmechanismus 40 in einer Richtung gesteuert, in der es den Strömungsdurchlass auf der Basis des Signals von der ECU verengt, beispielsweise wenn der Motor angelassen wird. Somit nimmt, im Bezug auf 5 und 6, der Durchfluss des Kraftstoffs, der durch den Rückflussströmungsrückführungsdurchlass 13r strömt, ab, so dass die Strömung des Kraftstoffs aus der unteren Kammer 16d der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 begrenzt wird. Somit strömt der Kraftstoff, der von der Dampfabgabeöffnung 30b der Kraftstoffpumpe 30 abgegeben wurde, durch den Dampfabgabedurchlass 13b und den Rückflussströmungszuführungsdurchlass 13k, und wird in der unteren Kammer 16d der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 und der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 gespeichert. Dann steigt der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 auf einen Druck an, der im Wesentlichen dem Kraftstoffdruck in der Dampfabgabeöffnung 32b der Kraftstoffpumpe 30 entspricht. Somit wird die Membran 421 nach oben gebogen, wie in 5 gezeigt, um das Ausmaß des Abstandes (Strömungsdurchlassbereich des Ventilkörpers 425) zwischen dem Ventilkörper 425, der an der Membran 421 angebracht ist, und der Abgabelei tung 424 zu verringern. Als ein Ergebnis steigt der Durchlasswiderstand, um einen Anstieg des Kraftstoffdrucks in der Kraftstoffdruckreinstellkammer 422 zu veranlassen.
Zu diesem Zeitpunkt steigt, wenn die Abgabe der Kraftstoffpumpe 30 ansteigt, um den Durchfluss des Abgabekraftstoffes aufgrund eines Anstiegs der Batteriespannung zu erhöhen, den Durchfluss des Kraftstoffs, der von der Druckeinstellkammer 422 strömt, der durch den Abstand zwischen dem Ventilkörper 425 und der Abgabeleitung 424 (Strömungsdurchlass des Ventilkörpers 425) strömt, und dann durch die Abgabeleitung 424 in den Speichertopf 20 zurückkehrt, graduell an. Somit nimmt die Membran 421 eine Kraft auf, die veranlasst, dass die Membran 421 nach unten gebogen wird, so dass der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer 423 und der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 ansteigt.
Allerdings arbeitet, wenn der Kraftstoffdruck in der unteren Kammer 16d der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 und der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 über einen festgesetzten Wert ansteigt, das Überdruckventil, um einen Teil des Kraftstoffs in der Steuerdruckkammer 423 in den Speichertopf 20 abzugeben. Somit wird der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 bei dem festgesetzten Wert beibehalten.
Als ein Ergebnis wird der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 des Druckeinstellventils 42 auf einen Druck eingestellt, der dem Kraftstoffdruck (festgesetzter Wert) der Steuerdruckkammer 423 entspricht, so dass der Druck des Kraftstoffs im Durchlass von der Tank-außenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung 7 zu den Einspritzvorrichtungen 5, der mit der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 über die zentrale obere Kammer 16c und den Kraftstoffzufuhrdurchlass 15 in Verbindung steht, im Wesentlichen gleich dem Druck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 ist.
Hier wird, wenn der Druck des Kraftstoffs, der den Einspritzvorrichtungen 5 zugeführt wird, ansteigt, und der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 einen Druck (hoch festgesetzter Druck), der dem Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer 423 entspricht, überschreitet, die Kraft, die die Membran 421 von der Seite der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 drückt, größer als die Kraft, die die Membran 421 von der Seite der Steuerdruckkammer 423 her drückt. Dadurch wird die Membran 421 nach unten gedrückt, der Ventilkörper 435 bewegt sich nach unten, und der Strömungsdurchlassbereich (Ausmaß des Abstandes zwischen dem Ventilkörper 425 und der Abgabeleitung 424) wird größer. Somit verringert sich der Durchlasswiderstand und der Kraftstoffdruck in der Tank-außenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung 7 etc., die mit der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 in Verbindung steht, wird gesenkt.
Auf diese Weise wird, da der Strömungsdurchlassbereich (Ausmaß des Abstandes zwischen dem Ventilkörper 425 und der Abgabeleitung 424) eingestellt wird, der Durchlasswiderstand eingestellt, und der Kraftstoffdruck in der Tank-außenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung 7 etc., die mit der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 in Verbindung steht, wird auf einen hohen festgesetzten Druck eingestellt. Somit wird, da der Druck des Kraftstoffs, der den Einspritzvorrichtungen 5 zugeführt wird, auf einem hohen festgesetzten Wert gehalten wird, die Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffs verbessert, und die Startfähigkeit des Verbrennungsmotors wird verbessert.
Wird die Drehung des Motors stabilisiert, nachdem der Motor unter der Bedingung angelassen wurde, dass der Kraftstoffdruck auf einen hohen festgesetzten Druck eingestellt ist, arbeitet das Drucksteuerventil 47 des Druckeinstellmechanismus 40 sodann in einer Öffnungsrichtung, basierend auf dem Signal von der ECU. Dadurch sinkt der Durchlasswiderstand auf der Ausgangsseite der unteren Kammer 16d der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16, und der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 wird gesenkt. Wird der Druck des Kraftstoffs in der Steuerdruckkammer 423 unter einen vorbestimmten Wert abgesenkt, nimmt die Membran 421 eine drückende Kraft der Feder 423s in der Steuerdruckkammer 423 auf. Dadurch wird der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 des Druckeinstellventils 42 auf einen niedrigen festgesetzten Druck abgesenkt, der, wie oben beschrieben, im Gleichgewicht mit der drückenden Kraft der Feder 423s in der Steuerdruckkammer 423 steht. Somit wird der Kraftstoffdruck in der Tank-außenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung 7 etc. die mit der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 des Druckeinstellventils 42 in Verbindung steht, auf einen niedrig festgesetzten Druck gesenkt, so dass es möglich ist, die Belastung der Kraftstoffpumpe 102 etc. zu senken.
<Vorteile der Kraftstoffzufuhrvorrichtung 10 nach dieser Ausführungsform>
Bei der Kraftstoffzufuhrvorrichtung 10 nach dieser Ausführungsform wird, wenn der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 durch die Betätigung des Drucksteuerventils 47 so ansteigt, dass er einen vorbestimmten Wert überschreitet (Federkraft der Schraubenfeder 423s), der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422, d. h. der Druck des Kraftstoffs, der den Einspritzvorrichtungen zugeführt wird, auf einen hohen Druck eingestellt, damit er dem Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer 423 entspricht. Hier beispielsweise steigt, wenn die Abgabe der Kraftstoffpumpe 30 erhöht wird, um eine Erhöhung des Durchflusses des Abgabekraftstoffs aufgrund der Erhöhung der Batteriespannung zu erreichen, der Durchfluss des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 strömt, durch den Abstand zwischen dem Ventilkörper 425 und der Abgabeleitung 424 (Strömungsdurchlass des Ventilkörpers 425) strömt, und über die Abgabeleitung 424 in den Speichertopf 20 zurückkehrt, etc. graduell an. Dadurch nimmt die Membran 421 eine Kraft auf, die die Membran 421 dazu veranlasst, sich nach unten zu biegen, und der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer 423 und der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 steigt an. Allerdings arbeitet, wenn der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer 423 über einen festgesetzten Wert hinaus ansteigt, das Überdruckventil 50, um einen Teil des Kraftstoffs in der Steuerdruckkammer 423 in den Speichertopf 20 zu entlassen, und der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer 423 wird bei dem festgesetzten Wert beibehalten.
Das Druckeinstellventil 42 stellt den Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 abhängig vom Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer 423 ein, und somit wird der Druck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 bei einem festgesetzten Wert beibehalten, da der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer 423 bei dem festgesetzten Wert beibehalten wird. Somit wird der Kraftstoffdruck in der Tank-außenseitigen Zufuhrleitung 7, die mit der Kraftstoffdruckeinstellkammer 422 in Verbindung steht (der Druck des Kraftstoffs, der den Einspritzvorrichtungen 5 zugeführt wird) bei einem festgesetzten Druck gehalten. Somit ist, wenn der Durchfluss des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe 30 abgegeben wird, wenn der Kraftstoffdruck, der den Einspritzvorrichtungen 5 zugeführt wird, zu einem hohen Druck geändert wird, der Kraftstoffdruck schwer zu ändern, und die Druckeinstelleigenschaft wird verbessert.
Außerdem ist es, da die Drossel 13d im Rückflussströmungszufuhrdurchlass 13k (Kraftstoffdurchlass) vorgesehen ist, der sich auf der stromaufwärtigen Seite der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 befindet, möglich, den Durchfluss des Kraftstoffs, der der Steuerdruckkammer 423 zugeführt wird, zu verringern, und die Belastung der Kraftstoffpumpe 30 zu verringern. Außerdem beeinflusst die Drossel 13d das Abgeben von Dampf nicht negativ.
Darüber hinaus ist es, da es so aufgebaut ist, dass der Kraftstoff, der von der Dampfabgabeöffnung 32b der Kraftstoffpumpe 30 abgegeben wird, in die Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 geleitet wird, möglich, die Arbeitsbelastung der Kraftstoffpumpe 30 zu reduzieren, beispielsweise im Vergleich zu dem Aufbau, bei dem ein Teil des Kraftstoffs, der von der Pumpenabgabeöffnung 34 der Kraftstoffpumpe 30 abgegeben wird, in die Steuerdruckkammer 423 geleitet wird. Dadurch kann, wenn der Aufbau der Pumpe 30 nicht geändert wird, die Lebensdauer erhöht werden.
Weiter sind die Kraftstoffpumpe 30, der Hochdruckfilter 38 und der Druckeinstellmechanismus 40 im Aufnahmebehälter 11 aufgenommen, und die Strömungsdurchlässe, die die Kraftstoffpumpe 30, den Hochdruckfilter 38 und den Druckeinstellmechanismus 40 miteinander verbinden, sind in den Kammerwänden des Aufnahmebehälters 11 ausgebildet. Deshalb besteht in dem Fall der Anordnung, in dem die Strömungsdurchlässe durch Leitungen gebildet werden, kein Bedarf an Leitungsverbindungsabschnitten, die auf der Seite des Druckeinstellmechanismus 40 (Druckeinstellventil 42) erforderlich sind, und es ist möglich, den Aufbau des Druckeinstellventils 42 zu vereinfachen. Außerdem wird dadurch, dass kein Platz für Leitungen um den Druckeinstellmechanismus 40 benötigt wird, die Kraftstoffzufuhrvorrichtung 10 kompakt.
<Industrielle Anwendbarkeit>
Die vorliegende Erfindung muss nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform 2 beschränkt sein, sondern kann abgeändert werden, ohne dabei vom Geiste der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Bei der Kraftstoffzufuhrvorrichtung 10 nach dieser Ausführungsform wird, wie in 5 und 6 gezeigt, erläutert, dass der Rückflussströmungszufuhrdurchlass 13k und der Rückflussströmungsrückführungsdurchlass 13r mit der unteren Kammer 16d der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 des Aufnahmebehälters 11 an Positionen miteinander verbunden sind, die einander im Bezug auf dessen Zentrum gegenüberliegen. Allerdings ist, wie in 7(A)(B) gezeigt, ein Aufbau möglich, bei dem nur der Rückflussströmungszufuhrdurchlass 13k mit der unteren Kammer 16d der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 verbunden ist, und der Rückflussströmungsrückführungsdurchlass 13r von der Mitte des Rückflussströmungsdurchlasses 13k abzweigt. In 7(B) ist das Überdruckventil 50 weggelassen.
Weiter wird bei der Kraftstoffzufuhrvorrichtung 10 nach Ausführungsform 2 erläutert, dass das Überdruckventil 50 in dem Durchlass, der mit der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 in Verbindung steht, vorgesehen ist, um zu verhindern, dass der Kraftstoff druck in der Steuerdruckkammer 423 über den festgesetzten Wert hinaus ansteigt. Allerdings ist es, wie in 8 gezeigt, möglich, das Überdruckventil 50 in einem Strömungsdurchlass vorzusehen, der sich auf der stromaufwärtigen Seite der Tank-außenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung 7 (siehe Position der durchgezogenen Linie und Position der gestrichelten Linie) befindet, um zu verhindern, dass der Druck des Kraftstoffs, der den Einspritzvorrichtungen 5 zugeführt wird, über den festgesetzten Wert hinaus ansteigt.
In dem Fall, in dem das Überdruckventil 50 an einer Position vorgesehen ist, die mit der Tank-außenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung 7 in Verbindung steht, wie in 8 gezeigt, muss kein Überdruckventil 50 auf der Seite der unteren Kammer 16d der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 des Aufnahmebehälters 11 vorgesehen sein, wie in 9(A)(B) gezeigt. Somit ist es möglich, den Rückflussströmungsdurchlass 13r in einer vertikalen Richtung zu verbinden, um den Kraftstoff zu veranlassen, von der unteren Kammer 16d der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 nach unten zu strömen (siehe 9(B)). Somit kann der Kraftstoff leicht aus der unteren Kammer 16d der Druckeinstellventilaufnahmekammer 16 entfernt werden, und der gealterte Kraftstoff kann kaum zurückbleiben, ohne entfernt zu werden.
Außerdem ist, wie in 8 gezeigt, das Drucksteuerventil 47 auf der Abgabeseite der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 angeordnet, und dient dazu, den Strömungsdurchlass zu verengen, wenn es beabsichtigt ist, den Druck der Steuerdruckkammer 423 zu erhöhen. Dadurch sinkt, wenn der Druck der Steuerdruckkammer 423 erhöht wird, der Durchfluss des Kraftstoffs, der durch die Steuerdruckkammer 423 strömt, und somit ist es möglich, die Arbeitsbelastung der Kraftstoffpumpe 30 zu reduzieren. Als ein Ergebnis wird die Lebensdauer der Kraftstoffpumpe 30 verbessert. Weiter öffnet, wenn die Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 unter einer niedrigen Druckbedingung (normale Bedingung) verwendet wird, das Drucksteuerventil 47 den Strömungsdurchlass, und somit steigt der Durchfluss des Kraftstoffs, der durch die Steuerdruckkammer 423 strömt, und der gealterte Kraftstoff kann kaum in der Steuerdruckkammer 423 bleiben.
Außerdem wird bei der Kraftstoffzufuhrvorrichtung 10 nach Ausführungsform 2 erläutert, dass der Kraftstoff, der von der Dampfabgabeöffnung 32b der Kraftstoffpumpe 30 abgegeben wird, in die Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 geleitet wird (siehe 4 und 8). Allerdings ist, wie in 10 und 11 gezeigt, auch ein Aufbau möglich, bei dem ein Teil des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe 30 abgegeben wird (der Kraftstoff, der durch den Hochdruckfilter 38 gelaufen ist) über die Drossel 13f in die Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 geleitet wird. In einem solchen Fall kann das Überdruckventil 50 in einem Strömungsdurchlass vorgesehen sein, der sich auf der stromaufwärtigen Seite der Tankaußenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung 7 befindet, wie in 10 gezeigt, oder kann in einem Strömungsdurchlass positioniert sein, der mit der Steuerdruckkammer 423 des Druckeinstellventils 42 in Verbindung steht, wie in 11 gezeigt.
Des Weiteren kann, obwohl in Ausführungsform 2 erläutert wird, dass ein Teil des Kraftstoffs, der von der Dampfabgabeöffnung 32b der Kraftstoffpumpe 30 abgegeben wird, zur Strahlpumpe 25 geleitet wird, der Kraftstoff, der von der Kraftstoffeinstellkammer 422 des Druckeinstellventils 42 über einen Druckentlastungsdurchlass 16z in den Speichertopf zurückströmt, wie in 10 und 11 gezeigt, der Strahlpumpe 25 zugeführt werden.
Außerdem ist es, obwohl in Ausführungsform 2 erläutert wird, dass der Kraftstoffdruck auf einen hohen Druck festgesetzt ist, wenn der Motor angelassen wird, und dass der Kraftstoffdruck nach dem Anlassen des Motors auf einen niedrigen Druck festgesetzt ist, möglich, den Kraftstoffdruck auf einen hohen Druck festzusetzen, wenn der Motor eine hohe Temperatur hat.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Erzeugung von Dampf im Kraftstoff zu verhindern, wenn ein Motor eine hohe Temperatur hat, und die Änderung einer Kraftstoffmenge zu verhindern, die durch eine Einspritzvorrichtung eingespritzt wird.
Eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung enthält eine Dampferzeugungsbestimmungseinrichtung (3) zum Feststellen, ob der Dampf des Kraftstoffs erzeugt werden kann oder nicht, und eine Steuereinrichtung (ECU) zum Öffnen einer Durchlasswiderstandeinstelleinrichtung (47) eines Druckeinstellmechanismus (40), um einen Anstieg des Drucks des Kraftstoffs, der einer Einspritzvorrichtung (5) zugeführt wird, so zu erhöhen, dass die Erzeugung von Dampf verhindert wird, wenn die Dampferzeugungsbestimmungseinrichtung (3) eine Dampferzeugungsbedingung festgestellt hat.

ECU: Motorsteuereinheit (Dampferzeugungsbestimmungseinrichtung, Steuereinrichtung)
3: Wassertemperaturmessgerät
5: Einspritzvorrichtung
T: Kraftstofftank
5: Einspritzvorrichtung
7: Tank-außenseitige Kraftstoffzufuhrleitung
25: Strahlpumpe (Kraftstoffzufuhreinrichtung)
30: Kraftstoffpumpe
40: Druckeinstellmechanismus
42: Druckeinstellventil
44: Druckeinstellleitung
45: Rückflussströmungszufuhrleitung (Kraftstoffdurchlass)
45f: Drossel (Kraftstoffdurchlasswiderstandeinstelleinrichtung)
46: Rückflussströmungsrückführleitung (Kraftstoffdurchlass)
46f: Drossel (Kraftstoffdurchlasswiderstandseinstelleinrichtung)
47: Drucksteuerventil (Kraftstoffdurchlasswiderstandseinstelleinrichtung)
11: Aufnahmebehälter
13k: Rückflussströmungszufuhrdurchlass (Kraftstoffdurchlass)
13b: Dampfabgabedurchlass (Kraftstoffdurchlass)
13r: Rückflussströmungsrückführdurchlass (Kraftstoffdurchlass)
14y: ausgeschnittener Bereich (Kraftstoffzufuhrdurchlass)
15: Kraftstoffzufuhrdurchlass
16: Druckeinstellventilaufnahmekammer
16c: zentrale obere Kammer (Kraftstoffdurchlass)
16d: untere Kammer (Kraftstoffdurchlass)
422: Kraftstoffdruckeinstellkammer
423: Steuerdruckkammer
423s: Schraubenfeder (Federkraft = vorbestimmter Wert)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2001-90624 [0005]

Claims

Kraftstoffzufuhrvorrichtung, enthaltend eine Kraftstoffpumpe, die sich in einem Kraftstofftank befindet, und einen Druckeinstellmechanismus zum Einstellen eines Drucks eines Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe abgegeben wird, so dass der Kraftstoff, dessen Druck von dem Druckeinstellmechanismus eingestellt wurde, einer Einspritzvorrichtung eines Verbrennungsmotors zugeführt wird, wobei der Druckeinstellmechanismus einen Kraftstoffdurchlass zum Einleiten eines Teils des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe unter Druck gesetzt wurde, in eine Steuerdruckkammer und zum Zurückleiten des Kraftstoff, der aus der Steuerdruckkammer strömt, in den Kraftstofftank enthält, und eine Durchlasswiderstandeinstelleinrichtung zum Anpassen des Durchlasswiderstands des Kraftstoffdurchlasses und zum Erhöhen oder Senken des Drucks in der Steuerdruckkammer, so dass der Druck des Kraftstoffs, der der Einspritzvorrichtung zugeführt wird, in Antwort auf eine Erhöhung oder Senkung des Drucks in der Steuerdruckkammer erhöht oder gesenkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung enthält; eine Dampferzeugungsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob ein Dampf des Kraftstoffs erzeugt werden kann oder nicht; und eine Steuereinrichtung zum Betätigen der Durchlasswiderstandeinstelleinrichtung des Druckeinstellmechanismus, um eine Erhöhung des Drucks des Kraftstoffs zu veranlassen, der der Einspritzvorrichtung zugeführt wird, so dass die Erzeugung des Dampfes verhindert wird, wenn die Dampferzeugungsbestimmungseinrichtung eine Dampferzeugungsbedingung festgestellt hat.
Kraftstoffzufuhrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampferzeugungsbestimmungseinrichtung die Dampferzeugungsbedingung feststellt, wenn eine Temperatur von Kühlwasser des Motors, eine Temperatur in einem Ansaugluftrohr, eine Temperatur des Brennstoffs, eine Temperatur von Motoröl, oder eine Temperatur der Einspritzvorrichtung auf eine festgesetzte Temperatur angestiegen ist.
Kraftstoffzufuhrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampferzeugungsbestimmungseinrichtung die Dampferzeugungsbedingung feststellt, wenn der Druck in einer Kraftstoffleitung, die sich in der Nähe der Einspritzvorrichtung befindet, auf einen festgesetzten Druck angestiegen ist.
Kraftstoffzufuhrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: die Dampferzeugungsbestimmungseinrichtung die Dampferzeugungsbedingung feststellt, wenn ein Stromwert eines Motors, der die Kraftstoffpumpe antreibt, unter einen vorbestimmten Wert gesunken ist.
Kraftstoffzufuhrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung so aufgebaut ist, dass der Kraftstoff, der von einer Dampfabgabeöffnung, die mit der Mitte eines Pumpendurchlasses der Kraftstoffpumpe ausgebildet ist, abgegeben wird, über den Kraftstoffdurchlass in die Steuerdruckkammer des Druckeinstellmechanismus geleitet wird.
Kraftstoffzufuhrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung so aufgebaut ist, dass ein Teil des Kraftstoffs, der von einer Abgabeöffnung der Kraftstoffpumpe abgegeben wird, über den Kraftstoffdurchlass in die Steuerdruckkammer des Druckeinstellmechanismus abgegeben wird.
Kraftstoffzufuhrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass: die Durchlasswiderstandeinstelleinrichtung ein Drucksteuerventil enthält, das sich auf der Ausgangsseite der Steuerdruckkammer des Druckeinstellmechanismus befindet; und die Vorrichtung so aufgebaut ist, dass der Druck in der Steuerdruckkammer steigt, wenn das Drucksteuerventil des Druckeinstellmechanismus einen Strömungsdurchlass verengt.
Kraftstoffzufuhrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlasswiderstandeinstelleinrichtung ein Drucksteuerventil enthält, das sich auf der Eingangsseite der Steuerdruckkammer des Druckeinstellmechanismus befindet und auch eine Drossel enthält, die auf der Ausgangsseite der Steuerdruckkammer angeordnet ist; und die Vorrichtung so aufgebaut ist, dass der Druck in der Steuerdruckkammer steigt, wenn das Drucksteuerventil des Druckeinstellmechanismus einen Strömungsdurchlass öffnet, um den Durchlasswiderstand zu verringern.
Kraftstoffzufuhrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Behälter zum Aufnehmen der Kraftstoffpumpe und des Druckeinstellmechanismus im Kraftstofftank am Boden des Kraftstofftanks befindet; eine Kraftstoffzufuhreinrichtung an dem Behälter vorgesehen ist, zum Erzeugen einer Strömung des Kraftstoffs durch Veranlassen des Kraftstoffs, der von der Steuerdruckkammer des Druckeinstellmechanismus abgegeben wird, über einen Einlass des Behälters in den Behälter zu strömen, und zum Veranlassen des Kraftstoffs im Kraftstofftank, über den Einlass in den Behälter zu strömen, indem die Strömung des Kraftstoffs genutzt wird.
Kraftstoffzufuhrvorrichtung, enthaltend eine Kraftstoffpumpe, die sich in einem Kraftstofftank befindet, und einen Druckeinstellmechanismus zum Einstellen eines Drucks eines Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe abgegeben wird, so dass der Kraftstoff, dessen Druck durch den Druckeinstellmechanismus angepasst wurde, über eine Tank-außenseitige Kraftstoffzufuhrleitung einer Einspritzvorrichtung eines Motors zugeführt wird, wobei: der Druckeinstellmechanismus einen Kraftstoffdurchlass zum Einleiten des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe unter Druck gesetzt wird, jedoch nicht der Einspritzvorrichtung zugeführt wird, in eine Steuerdruckkammer enthält, und zum Zurückleiten des Kraftstoffs, der aus der Steuerdruckkammer strömt, in den Kraftstofftank, eine Durchlasswiderstandeinstelleinrichtung zum Einstellen des Durchlasswiderstands des Kraftstoffdurchlasses, und eine Kraftstoffdruckeinstellkammer, die mit der Tank-außenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung in Verbindung steht; der Druckeinstellmechanismus so aufgebaut ist, dass durch die Aktivität der Durchlasswiderstandeinstelleinrichtung, in dem Zustand, in dem der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer über einen vorbestimmten Wert angestiegen ist, der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer auf einen hohen Druck gebracht wird, der dem Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer entspricht; und in dem Zustand, in dem der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer unter den vorbestimmten Wert gesunken ist, der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer auf einen niedrigen Druck gebracht wird; und ein Überdruckventil in der Steuerdruckkammer des Druckeinstellmechanismus oder im Kraftstoffdurchlass, der mit der Steuerdruckkammer in Verbindung steht, angeordnet ist, zum Abgeben eines Teils des Kraftstoffs in den Kraftstofftank, wenn der Kraftstoffdruck derart angestiegen ist, dass er einen festgesetzten Wert über dem vorbestimmten Wert überschreitet.
Kraftstoffzufuhrvorrichtung, enthaltend eine Kraftstoffpumpe, die sich in einem Kraftstofftank befindet, und einen Druckeinstellmechanismus zum Einstellen eines Drucks eines Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe abgegeben wird, so dass der Kraftstoff, dessen Druck durch den Druckeinstellmechanismus eingestellt wurde, über eine Tank-außenseitige Kraftstoffzufuhrleitung einer Einspritzvorrichtung eines Motors zugeführt wird; wobei: der Druckeinstellmechanismus einen Kraftstoffdurchlass zum Einleiten des Kraftstoffs, der von einer Kraftstoffpumpe unter Druck gesetzt wird, jedoch nicht der Einspritzvorrichtung zugeführt wird, in eine Steuerdruckkammer enthält, und zum Zurückleiten des Kraftstoffs, der aus der Steuerdruckkammer strömt, in den Kraftstofftank, eine Durchlasswiderstandeinstelleinrichtung zum Einstellen des Durchlasswiderstands des Kraftstoffdurchlasses, und eine Kraftstoffdruckeinstellkammer, die mit der Tank-außenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung in Verbindung steht; der Druckeinstellmechanismus so aufgebaut ist, dass durch die Aktivität der Durchlasswiderstandeinstelleinrichtung, in dem Zustand, in dem der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer über einen vorbestimmten Wert gestiegen ist, der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer auf einen hohen Druck gebracht wird, so dass er dem Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer entspricht; und in dem Zustand, in dem der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer unter den vorbestimmten Wert gesunken ist, der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffdruckeinstellkammer auf einen niedrigen Druck gebracht wird; und ein Überdruckventil auf der stromaufwärtigen Seite der Tank-außenseitigen Kraftstoffzufuhrleitung angeordnet ist, zum Abgeben eines Teils des Kraftstoffs in den Kraftstofftank, wenn der Kraftstoffdruck über einen festgesetzten Wert angestiegen ist.
Kraftstoffzufuhrvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass: eine Drossel im Kraftstoffdurchlass auf der stromaufwärtigen Seite der Steuerdruckkammer vorgesehen ist.
Kraftstoffzufuhrvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoff, der von einer Dampfabgabeöffnung abgegeben wird, die in der Mitte eines Pumpendurchlasses der Kraftstoffpumpe ausgebildet ist, über den Kraftstoffdurchlass in die Steuerdruckkammer geleitet wird.
Kraftstoffzufuhrvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kraftstoffzufuhrdurchlass zum Einleiten des Kraftstoffs, der aus der Kraftstoffpumpe abgegeben wird, in die Tank-außenseitige Kraftstoffzufuhrleitung für eine Verbindung mit der Kraftstoffdruckeinstellkammer des Druckeinstellmechanismus in einer Wand eines Behälters ausgebildet ist, der den Druckeinstellmechanismus aufnimmt.
Kraftstoffzufuhrvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass: die Kraftstoffpumpe in dem Behälter aufgenommen ist, der den Druckeinstellmechanismus aufnimmt.