DE69812876T2

DE69812876T2 - Brennstoffzufuhrvorrichtung

Info

Publication number: DE69812876T2
Application number: DE69812876T
Authority: DE
Inventors: Shingo Iwai; Seiji Tsutsui
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-02-25
Filing date: 1998-09-28
Publication date: 2003-12-04
Anticipated expiration: 2018-09-29
Also published as: US20010027779A1; KR100343366B1; CN1227309A; JPH11241659A; KR19990071396A; EP0939218A2; EP0939218A3; EP0939218B1; DE69812876D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffzuführvorrichtung, bei welcher die Kraftstoffpumpe und der Kraftstofffilter, die innerhalb eines Kraftstofftanks eines Fahrzeugs oder dergleichen angeordnet sind, als vereinigte Anordnung ausgebildet sind. Die US-A-595 494 beschreibt eine Kraftstoffzuführvorrichtung, welche die im Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 angegebene Merkmale aufweist. Die Kraftstoffzuführvorrichtung setzt eine Kraftstoffpumpe ein, die eine Pumpenauslassendkappe aufweist, die zwei Flusswege oder Auslässe zur Verfügung stellt. Der erste Flussweg enthält einen Schlauch, der eine Armatur an der Pumpenauslassendkappe der Kraftstoffpumpe mit dem Einlass der Kraftstofffilteranordnung verbindet. Der zweite Auslass des Flussweges enthält, in dieser Reihenfolge, die Pumpenauslassendkappe, einen Schlauch, einen Flusseinlass (Einlassarmatur) eines Druckreglers, einen offenen Hals des Druckreglers, einen Schlauch, und eine Öffnung an einer Auslassverzweigung, die eine Kraftstoffpassage enthält, in welcher ein Rückschlagventil vorgesehen ist. Der Druckregler öffnet, wenn der Kraftstoffdruck an dem Rückschlagventil zunimmt. Der erhöhte Druck wird über den Schlauch an den Druckregler übertragen. Wenn der Druckregler öffnet, gibt er von der Pumpe gelieferten Kraftstoff durch einen Auslass ab. Daher wird, wenn der Druckregler infolge eines erhöhten Drucks in der Kraftstoffpassage des Auslassverteilers öffnet, ein Teil des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe abgegeben wird, über die Öffnung des Druckreglers abgegeben, was wiederum dazu führt, dass Kraftstoff unter niedrigerem Druck von der Kraftstoffpumpe über den Schlauch an die Kraftstoffpassage geliefert wird. Ein Gehäuse eines Filterelements, also ein erster Behälter, ist getrennt von einem zweiten Behälter ausgebildet, der die gesamte Kraftstoffzuführvorrichtung aufnimmt.
Die EP-A-0 903 255 beschreibt eine Kraftstoffzuführvorrichtung, die ein oberes Gehäuse eines Kraftstofffilters aufweist, das in Bezug auf eine Stütze zur Anbringung an einem Kraftstofftank als getrenntes Teil ausgebildet ist, so dass es keine Anordnung zum Haltern des Gewichts der Kraftstoffzuführvorrichtung bildet.
Die EP-A-0771 946 beschreibt eine Kraftstoffzuführvorrichtung, die eine Kraftstoffpumpe, einen Filter, einen Druckregler, und ein Rückschlagventil stromabwärts des Druckreglers aufweist. Der Kraftstoff wird über eine Einlassleitung einer Einspritzverteilerleiste einer Brennkraftmaschine zugeführt. Der Druckregler öffnet, wenn ein bestimmter Druck überschritten wird, und stößt Kraftstoff über eine Rückführleitung an einen Kraftstofftank aus. Merkmale, welche die Anbringung der Kraftstoffzuführvorrichtung an dem Kraftstofftank betreffen, sind in diesem Dokument nicht offenbart.
Die DE-A-197 27 470 beschreibt eine Kraftstoffzuführvorrichtung, die eine Kraftstoffpumpe, einen Druckregler, und einen Filter aufweist. Die Kraftstoffpumpe ist in das Filtergehäuse eingebaut, das in ein Gehäuse eingeführt ist, dessen oberes Ende von einer Montageplatte verschlossen ist.
Die JP-A-8 100 727 beschreibt eine Kraftstoffzuführvorrichtung, die in einen Tank eingetaucht ist, und eine Pumpe aufweist, einen Kraftstofffilter, eine Zuführpassage, einen Druckregler, und ein Rückschlagventil, um zu verhindern, dass Kraftstoff, der einem Versorgungsrohr einem Brennkraftmaschinenteil zugeführt wird, zurück zum Tank fließt. Maßnahmen zur Montage der Kraftstoffzuführvorrichtung an dem Tank sind in diesem Dokument nicht offenbart.
Die DE-A-42 42 242 beschreibt eine Kraftstoffzuführvorrichtung, die eine Kraftstoffpumpe aufweist, ein Kraftstofffiltergehäuse, in welchem eine Filterelement aufgenommen ist, eine Zuführpassage zum Zuführen gefilterten Kraftstoffs von dem Filter zu einer Brennkraftmaschine, und ein Rückschlagventil in der Zuführpassage, wobei das Kraftstofffiltergehäuse aus Kunststoff besteht. Eine Halterungsvorrichtung, in welcher eine Schwingungsdämpfervorrichtung befestigt ist, dient zur Anbringung der Kraftstoffzuführvorrichtung auf einer Wand eines Kraftstofftanks.
Fig. 5 ist eine Seitenschnittansicht einer herkömmlichen Kraftstoffzuführvorrichtung, bei welcher eine Kraftstoffpumpe und ein Kraftstofffilter in einer vereinigten Anordnung angeordnet sind, wie beispielsweise im japanischen offengelegten Patent Nr. 8-121282 gezeigt, Fig. 6 ist eine schematische Darstellung eines Kraftstoffzuführsystems, und Fig. 7 ist eine Schnittansicht einer herkömmlichen Kraftstoffpumpe, die im japanischen offengelegten Patent Nr. 63-272994 beschrieben wird.
In den Figuren bezeichnet 1 einen Kraftstofftank, der an seiner oberen Oberfläche eine Öffnung aufweist. 2 bezeichnet eine Stütze, die öldicht an der oberen Öffnung des Kraftstofftanks 1 angebracht ist, 3 einen Halterungspfeiler, der von der Stütze 2 zur Bodenoberfläche des Kraftstofftanks 1 verläuft, 4 eine elektrische Kraftstoffpumpe, die auf dem Halterungspfeiler 3 gehaltert ist, 5 ein Rückschlagventil, das in der Auslassöffnung 4a der Kraftstoffpumpe 4 angeordnet ist, und 6 einen Filter, der an der Saugöffnung 4b der Kraftstoffpumpe 4 angebracht ist.
Das Bezugzeichen 7 bezeichnet einen Kraftstofffilter, der eine Zuführöffnung 7a zu einer Brennkraftmaschine aufweist, und öldicht an der Stütze 2 angebracht ist, außerhalb des Kraftstofftanks 1 angeordnet ist, wobei eine Saugöffnung 7b des Kraftstofffilters 7 mit der Auslassöffnung 4a der Kraftstoffpumpe 4 verbunden ist. Das Gehäuse 7c des Kraftstofffilters 7 besteht aus Formharz, und in ihm ist ein Filterelement 8 vorgesehen. 9 bezeichnet einen Druckregler, der das Ventil öffnet, wenn der Filterzufuhrdruck zur Brennkraftmaschine über eine Verbindungspassage 7d einen vorbestimmten Wert überschreitet, damit eine überschüssige Menge an Kraftstoff zum Kraftstofftank 1 zurückgeschickt wird, um so den Kraftstoffzuführdruck in einem konstanten Bereich zu halten.
Nunmehr wird der Betriebsablauf der herkömmlichen Fahrzeugkraftstoffzuführvorrichtung beschrieben. Wenn der Schlüsselschalter des Fahrzeugs zum Anlassen der Brennkraftmaschine gedreht wird, wird die Kraftstoffpumpe 4 so angetrieben, dass sie den Kraftstoff auf einen Druck von 200 bis 300 KPa (Kilopascal) versetzt, und der Kraftstoff durch das Rückschlagventil 5 von der Kraftstoffzuführöffnung 7a zur Brennkraftmaschine gepumpt wird. Der Druck des Kraftstoffs, welcher der Brennkraftmaschine über den Druckregler 9 zugeführt wird, die stromaufwärts des Filterelements 8 innerhalb des Kraftstofffilters 7 angeschlossen ist, über die Verbindungspassage 7c, wird in einem konstanten Bereich gehalten. Wenn die Kraftstoffpumpe 4 durch Abschaltendes Schlüsselschalters angehalten wird, verhindert das Rückschlagventil 5 einen Rückwärtsfluss des Kraftstoffs von dem Kraftstofffilter 7 zur Kraftstoffpumpe 4, wodurch der Kraftstoffdruck in dem Kraftstofffilter 7 und der Zuführöffnung 7a aufrecht erhalten wird.
Bei der herkömmlichen Kraftstoff Zuführvorrichtung mit der herkömmlichen Konstruktion ist das Rückschlagventil 5 stromaufwärts des Kraftstofffilters 7 angeordnet, so dass selbst dann, wenn der Fahrzeugschlüsselschalter zum Anhalten der Brennkraftmaschine ausgeschaltet wird, der Kraftstoff innerhalb des Kraftstofffilters 7 auf hohem Druck gehalten wird, so dass das Gehäuse 7c des Kraftstofffilters 7 immer hohen Belastungen infolge des Kraftstoffs unter hohem Druck ausgesetzt ist. Die Form und das Harzmaterial müssen daher so gewählt werden, dass das Gehäuse die konstante Belastung während eines längeren Zeitraums der Betriebslebensdauer des Fahrzeugs aushält, was zu hohen Kosten führt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Bereitstellung einer Kraftstoffzuführvorrichtung, die nicht die voranstehend geschilderten Probleme der herkömmlichen Vorrichtung aufweist. Die Erfindung stellt eine Kraftstoffzuführvorrichtung mit den Merkmalen zur Verfügung, die im Patentanspruch 1 angegeben sind. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung wird leichter verständlich aus der folgenden, detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen, in welchen:
Fig. 1 eine Seitenschnittansicht der Kraftstoffzuführvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Kraftstoffzuführsystems gemäß der ersten Ausführungsform ist;
Fig. 3 eine Seitenschnittansicht der Kraftstoffzuführvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 4 eine schematische Darstellung des Kraftstoffzuführsystems gemäß der zweiten Ausführungsform ist;
Fig. 5 eine Seitenschnittansicht einer herkömmlichen Kraftstoffzuführvorrichtung ist;
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Kraftstoffzuführsystems der herkömmlichen Kraftstoffzuführvorrichtung ist; und
Fig. 7 eine Schnittansicht einer herkömmlichen Kraftstoffpumpe ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1 ist eine Seitenschnittansicht der Kraftstoffzuführvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des Kraftstoffzuführsystems gemäß der ersten Ausführungsform.
In diesen Figuren bezeichnen die Bezugszeichen 1, 4, 8 und 9 jene Bauteile, die gleich jenen bei der herkömmlichen Vorrichtung sind, wie sie voranstehend beschrieben wurde. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet einen Kraftstofffilter, der innerhalb eines Hauptgehäuses 10a angeordnet ist, das aus einem Formharzmaterial aus einem Polymermaterial besteht, und ein Filterelement 8 sowie einen Einlass 10b und einen Auslass 10c für den Kraftstofffilter 10 aufweist. Weiterhin ist ein Pumpenhalterabschnitt 10d an einem nach unten verlaufenden Abschnitt des Hauptgehäuses 10a vorgesehen. Das Bezugszeichen 11 bezeichnet ein oberes Gehäuse des Kraftstofffilters 10, das aus einem Formharzmaterial besteht, wobei, nach dem das Filterelement 8 in das Hauptgehäuse 10a eingeführt wurde, die vorbestimmten Abschnitte des Anlageabschnitts 11a des Hauptgehäuses 10a und des oberen Gehäuses 11 öldicht durch Wärmeverschweißung oder dergleichen abgedichtet werden, so dass der Kraftstoff innerhalb des Kraftstofffilters 10 vom Einlass 10b zum Filterelement 8 und zum Auslass 10c fließt. Gleichzeitig ist die Außenkante des oberen Gehäuses 11 mit einem vereinigten Halterflansch 11b zum Anbringen der Kraftstoffzuführvorrichtung an dem Kraftstofftank 1 versehen.
Das Bezugszeichen 12 bezeichnet einen Versorgungsweg, der mit den Auslass 10c des Kraftstofffilters 10 in Verbindung steht, um flüssigen Kraftstoff an die Brennkraftmaschine zu liefern. Dieser Versorgungsweg 12 ist ebenfalls vereinigt in dem oberen Gehäuse 11 vorgesehen. Das Bezugszeichen 30 bezeichnet ein Rückschlagventil, das an dem Nippelabschnitt 14 an dem hinteren Ende des Versorgungsweges 12 vorgesehen ist, um den Rückwärtsfluss des flüssigen Kraftstoffs von der Brennkraftmaschine zum Kraftstofffilter 10 zu verhindern.
Der Versorgungsweg 12 und der Auslass 10c werden gleichzeitig durch Schweißen verbunden, wenn das obere Gehäuse 11 durch Wärmeverschweißung öldicht mit der Öffnung des Hauptgehäuses 10a verschweißt wird. Das Bezugszeichen 15 bezeichnet eine Verbindungspassage, die vom Versorgungsweg 12 abzweigt, und an deren Spitze der Druckregler 9 angeordnet ist, und die so ausgebildet ist, dass die überschüssige Kraftstoffmenge von dem Druckregler 9 zum Kraftstofftank zurückgeschickt wird. Das Bezugszeichen 16 bezeichnet ein Verbindungsrohr, das die Kraftstoffpumpe 4 und den Einlass 10b des Kraftstofffilters 10 verbindet.
Bei der Kraftstoffzuführvorrichtung mit dem voranstehend geschilderten Aufbau wird, wenn der Schlüsselschalter des Fahrzeugs eingeschaltet wird, um die Kraftstoffpumpe 4 in Betrieb zu setzen, der auf einen Druck von 200 bis 300 KPa (Kilopascal) versetzte Kraftstoff von dem Einlass 10b des Kraftstofffilters 10 zum Auslass 10c über das Filterelement 8 gepumpt. Während dieses Vorgangs filtert das Filterelement 8 Staub oder irgendwelche Fremdkörper aus, die in dem Kraftstoff enthalten sind. Der gefilterte, flüssige Kraftstoff wird der Brennkraftmaschine über den Versorgungsweg 12 und über das Rückschlagventil 13 zugeführt. Der Druckregler 9, der an der Verbindungspassage 15 vorgesehen ist, die von dem Versorgungsweg 12 abzweigt, um den Kraftstoffdruck in der Brennkraftmaschine innerhalb eines konstanten Bereichs zu halten, stößt eine überschüssige Kraftstoffmenge in dem Versorgungsweg 12 an den Kraftstofftank 1 aus, wenn eine Zufuhr mit zu hohem Druck von der Kraftstoffpumpe 4 auftritt, und der Druck infolge einer Verringerung des Kraftstoffverbrauchs der Brennkraftmaschine ansteigt. Wenn der Schlüsselschalter ausgeschaltet wird, und die Kraftstoffpumpe 4 anhält, hält das Rückschlagventil 13 den Kraftstoffdruck in dem Brennkraftmaschinenabschnitt aufrecht. Da der unter Druck gesetzte, flüssige Kraftstoff in dem Kraftstofffilter 10 von der Kraftstoffpumpe 4 infolge des Anhaltens der Kraftstoffpumpe 4 abgezogen wird, wird daher der Druck im Inneren des Kraftstofffilters 10 auf einen normalen Druck abgebaut, wodurch das Hauptgehäuse 10a von der Belastung befreit wird, die durch den druckbeaufschlagten, flüssigen Kraftstoff hervorgerufen wird, wenn das Fahrzeug nicht in Betrieb ist.
Wenn daher die Brennkraftmaschine nicht in Betrieb ist, kann die Belastung durch den flüssigen Kraftstoff unter hohem Druck, der auf das Hauptgehäuse 10a einwirkt, ausgeschaltet werden. Verglichen mit der Lebensdauer eines Fahrzeugs beträgt die Betriebszeit (der Zeitraum, in welchem die Brennkraftmaschine in Betrieb ist) nur einige wenige Zehntel, wodurch die Lebensdauer des Hauptgehäuses 10a verlängert werden kann, verblichen mit jenem Fall, in welchem die Belastung durch den flüssigen Kraftstoff auf hohem Druck ständig einwirkt. Insbesondere wenn die Formharzkonfiguration so gewählt ist, dass der Pumpenhalteabschnitt 10d vereinigt mit dem Hauptgehäuse 10a ausgebildet ist, ergibt sich ein komplizierter Fluss des Harzes während des Ausformens, und wird ein lokal schwacher Abschnitt in dem Hauptgehäuse 10a hervorgerufen, wobei die Form und das Harzmaterial einfach so ausgewählt werden können, dass eine kostengünstige Kraftstoffzuführvorrichtung zur Verfügung gestellt.
Die Anordnung, bei welcher das Rückschlagventil 13 in dem Nippelabschnitt 14 am hinteren Ende des Versorgungsweges 12 angeordnet ist, macht darüber hinaus die Bereitstellung des Rückschlagventils 13 einfach.
Da der flüssige Kraftstoff, der in zu hoher Menge vorliegt, infolge der Druckeinstellung des Versorgungsweges 12 durch den Druckregler 9, der vereinigt an den Zufuhrweg 12 angeschlossen ist, direkt an den Kraftstofftank 1 zurückgeschickt wird, ist keine Verrohrung für das Rückführrohr erforderlich, wodurch die Vorrichtung einfach wird.
Fig. 3 ist eine Seitenschnittansicht der Kraftstoffzuführvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und Fig. 4 ist eine schematische Darstellung des Kraftstoffzuführsystems gemäß der zweiten Ausführungsform. In den Figuren bezeichnen die Bezugsziffern 1, 4, 8, 9 bis 16 gleiche Bauteile wie jene, die im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben wurden.
Die Kraftstoffzuführvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ist mit dem Rückschlagventil 13 versehen, das zwischen dem Auslass 10c des Kraftstofffilters 10 des Versorgungsweges 12 und dem Anschluss der Verbindungspassage 15 des Druckreglers 9 angeordnet ist, wobei das Ventilteil des Rückschlagventils 13 in vertikaler Ausrichtung angeordnet ist.
Durch Anordnen des Rückschlagventils 13 in dieser Position kann der überschüssige, flüssige Kraftstoff an der Brennkraftmaschinenseite fehlerfrei durch den Druckregler 9 abgegeben werden. Darüber hinaus kann eine Betriebsinstabilität des Rückschlagventils 13 infolge des Einflusses der Rohrverbindung zwischen der Brennkraftmaschine und dem Zufuhrweg ausgeschaltet werden.

Claims

1. Kraftstoffzuführvorrichtung, welche innerhalb eines Kraftstofftanks (1) in Kraftstoff unterzutauchen ist, und welche aufweist:

eine Kraftstoffpumpe (4) zum Pumpen des Kraftstoffs;

ein Kraftstofffiltergehäuse (10a, 11), welches darin ein Filterelement (8) eines Kraftstofffilters (10) zum Filtern des Kraftstoffs von der Kraftstoffpumpe (4) umfasst;

eine Zuführpassage (12) zur Einführung des gefilterten Kraftstoffs von dem Kraftstofffilter (10) zu einem Motor;

ein Druckregulator (9) zum Öffnen eines Ventils, wenn der Kraftstoffdruck innerhalb der Zuführpassage gleich oder größer als ein vorbestimmter Kraftstoffdruck zur Regulierung des Kraftstoffdrucks innerhalb der Zuführpassage (12) ist; und

ein Absperrventil (13), welches in der Zuführpassage (12) eingebracht ist, um einen Rückfluss des Kraftstoffs von dem Motor zu vermeiden;

dadurch gekennzeichnet, dass

der Druckregulator (9) einen überschüssigen Betrag des Kraftstoffs in der Zuführpassage (12) zu dem Kraftstofftank (1) zurückführt;

das Kraftstofffiltergehäuse (10a, 11) aus einem geformten Polymermaterial hergestellt ist;

das Kraftstofffiltergehäuse aus einem Hauptgehäuse (19a), welches das Filterelement (8) umgibt und hält, und einem oberen Gehäuse (11) aufgebaut ist, welches aus einem geformten Polymermaterial hergestellt ist, welche verbunden sind, um einen öldichten Kraftstofffilter (10) zu definieren; und

die äußere Kante des oberen Gehäuses (11) mit einem integrierten Halterflansch (11b) versehen ist, um die Kraftstoffzuführvorrichtung an dem Kraftstofftank (1) anzubringen.

2. Kraftstoffzuführvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Absperrventil (13) in einem Stutzenabschnitt (14) an einem Ende der Zuführpassage (12) stromabwärts des Abzweigpunkts zu dem Druckregulator (9) angeordnet ist.

3. Kraftstoffzuführvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Absperrventil (13) zwischen dem Kraftstofffilter (10) und einem Abzweigpunkt zu dem Druckregulator (9) angeordnet ist.

4. Kraftstoffzuführvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei das Hauptgehäuse (10a) integriert einen Kraftstoffpumpenhalterabschnitt (10d) definiert, und wobei der Druckregulator (9) mit der Zuführpassage (12) verbunden und an dieser angebracht ist, welche in dem oberen Gehäuse (11) angeordnet ist.