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Hintergrund der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kraftstoffzufuhrsysteme,
die hauptsächlich für Motoren von Fahrzeugen verwendet
werden.
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Ein
bekanntes Kraftstoffzufuhrsystem wird beschrieben. 14 ist
eine schematische Strukturansicht, die das bekannte Kraftstoffzufuhrsystem zeigt.
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Wie
es in
14 dargestellt ist, wird bei
einem Kraftstoffzufuhrsystem
200 Kraftstoff in einem Kraftstofftank
201 mittels
einer Kraftstoffpumpe
202 angesaugt und unter Druck gesetzt,
und wird dann durch eine Speiseleitung
203 transportiert
und von jedem von Einspritzventilen
205 in Richtung einer Brennkammer
eines Verbrennungsmotors (anschließend als „Motor” bezeichnet)
eingespritzt. Ein Rückflusssteuerventil
224 (auch
als „Ein-Aus-Ventil” bezeichnet) wird in Abhängigkeit
von Steuersignalen von einer Steuereinheit
229 geöffnet
und geschlossen, so dass ein Druck des Kraftstoffs (anschließend als „Kraftstoffdruck” bezeichnet),
der den Einspritzventilen
205 zugeführt wird,
zwischen zwei Niveaus geschaltet werden kann, d. h. einem Hochdruckniveau
und einen Niedrigdruckniveau. D. h. wenn das Rückflusssteuerventil
224 während
beispielsweise des Startens des Motors geöffnet ist, wird
Kraftstoff in eine Steuerdruckkammer
208B eines Druckregulators
208 eingeführt,
und Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer
208B nimmt
zu. Damit wird Kraftstoffdruck in einer druckregulierenden Kammer
208A des Druckregulators
208 erhöht,
und Kraftstoffdruck in der Speiseleitung
203, die mit der
druckregulierenden Kammer
208A in Verbindung steht, wird
erhöht. Dies lässt den Druck des Kraftstoffs,
der jedem der Einspritzventile
205 zugeführt wird,
ansteigen, so dass die Atomisierung des eingespritzten Kraftstoffs unterstützt
wird und das Anlassverhalten des Motors verbessert wird. Zusätzlich,
wenn das Rückflusssteuerventil
224 nach dem Starten
des Motors geschlossen wird, wird das Einführen von Kraftstoff
in die Steuerdruckkammer
208B des Druckregulators
208 unterbunden,
und der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer
208B fällt.
Damit nimmt der Kraftstoffdruck in der druckregulierenden Kammer
208A ab, und
der Kraftstoffdruck in der Speiseleitung
203 fällt. Dies
lässt den Druck des Kraftstoffs, der jedem der Einspritzventile
205 zugeführt
wird, fallen, so dass beispielsweise eine Last auf die Kraftstoffpumpe
202 verringert
werden kann. Das bekannte Kraftstoffzufuhrsystem ist beispielsweise
in der
japanischen offengelegten
Patentveröffentlichung Nr. 2001-90624 beschrieben.
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Bei
dem bekannten Kraftstoffzufuhrsystem 200 (siehe 14)
ist eine Kraftstoffzuführungsleitung 206, die
von der Speiseleitung 203 abgezweigt ist, mit der druckregulierenden
Kammer 208A des Druckregulators 208 verbunden,
und eine stromaufwärtige Zuführungsleitung 222A,
die von der Kraftstoffzuführungsleitung 206 abgezweigt
ist, ist mit dem Rückflusssteuerventil 224 verbunden
(insbesondere der Ventilkammer). Das Rückflusssteuerventil 224 (insbesondere
die Ventilkammer) ist mit der Steuerdruckkammer 208B des
Druckregulators 208 über eine stromabwärtige
Zuführungsleitung 222B verbunden. Die stromaufwärtige
Zuführungsleitung 222A und die stromabwärtige
Zuführungsleitung 222B bilden einen Kraftstoffdurchlass
für den Steuerdruck (anschließend als Kraftstoffdurchlass
bezeichnet) zur Steuerdruckkammer 208B des Druckregulators 208 und
dem Rückflusssteuerventil 224, und sind aus Leitungselementen,
wie zum Beispiel einem Schlauch oder einem Rohr gebildet. Entsprechend muss
die Anzahl von Leitungselementen, die für den Kraftstoffdurchlass
verwendet werden, und die Anzahl von Montageschritten erhöht
werden, was das Verlegen der Leitungen erschwert. Zusätzlich
bewirkt eine komplexe Leitungsanordnung eine Verschlechterung der
Zusammenbaueigenschaften des Druckregulators 208 und des
Rückflusssteuerventils 224 und eine Verschlechterung
der Dichtleistung in Abhängigkeit von den Zusammenbaueigenschaften.
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Somit
besteht im Stand der Technik eine Notwendigkeit für ein
verbessertes Kraftstoffzufuhrsystem.
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Darstellung der Erfindung
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Ein
Aspekt gemäß einem Kraftstoffzufuhrsystem der
vorliegenden Erfindung enthält eine Kraftstoffpumpe zum
Zuführen von Kraftstoff in einem Kraftstofftank zu einem
Motor, einen Druckregulator und ein Dreiwegeventil, das in einer
Ventilkammer angeordnet ist. Der Druckregulator enthält
eine druckregulierende Kammer und eine Steuerdruckkammer und justiert
den Kraftstoffdruck in der druckregulierenden Kammer in Abhängigkeit
von dem Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer. Ein Steuerdruckdurchlass
zum Strömen lassen des Kraftstoffs zur Steuerdruckkammer
und der Ventilkammer ist in einem einheitlichen Gehäuse
definiert.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Strukturansicht, die ein Kraftstoffzufuhrsystem
gemäß einem Aspekt der Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Vorderansicht, teilweise im Querschnitt, des Kraftstoffzufuhrsystems;
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3 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III in 2;
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4 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV in 2;
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5 ist
eine Querschnittsansicht einer Kraftstoffpumpe;
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6 ist
eine Querschnittsansicht, die einen Teil eines Filtergehäuses
zeigt;
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7 ist
eine Querschnittsseitenansicht einer Steuerdruckreguliereinheit;
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8 ist
eine Querschnittsansicht eines Druckregulators;
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9 ist
eine Querschnittsansicht eines Dreiwegeventils;
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10 ist
eine Querschnittsansicht eines einheitlichen Gehäuses;
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11 ist
eine Vorderansicht, teilweise im Querschnitt, eines Kraftstoffzufuhrsystems
nach einem anderen Aspekt;
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12 ist
eine schematische Strukturansicht eines Kraftstoffzufuhrsystems
gemäß einem anderen Aspekt;
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13 ist
eine Vorderansicht, teilweise im Querschnitt, eines Kraftstoffzufuhrsystems
gemäß einem anderen Aspekt; und
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14 ist
eine schematische Strukturansicht eines Kraftstoffzufuhrsystems,
das im Stand der Technik bekannt ist.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Jedes
der zusätzlichen Merkmale und jede der Lehren, die vorstehend
und nachfolgend offenbart sind, kann getrennt oder in Verbindung
mit anderen Merkmalen und Lehren verwendet werden, um verbesserte
Kraftstoffzufuhrsysteme vorzusehen. Repräsentative Beispiele
der vorliegenden Erfindung, die viele dieser zusätzlichen
Merkmale und Lehren sowohl getrennt als auch in Verbindung miteinander
verwenden, werden nun im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben. Diese detaillierte Beschreibung soll einem Fachmann
lediglich weitere Einzelheiten zum Umsetzen von bevorzugten Aspekten
der vorliegenden Lehren geben und soll den Rahmen der Erfindung nicht
beschränken. Nur die Ansprüche definieren den Rahmen
der beanspruchten Erfindung. Daher müssen Kombinationen
von Merkmalen und Schritten, die in der folgenden detaillierten
Beschreibung offenbart sind, nicht unbedingt die Erfindung im breitesten Sinn
in die Praxis umsetzen, und werden stattdessen lediglich dazu gelehrt,
speziell repräsentative Beispiele der Erfindung zu beschreiben.
Ferner können verschiedenen Merkmale der repräsentativen
Beispiele und der abhängigen Ansprüche auf verschiedene
Weisen kombiniert werden, die nicht speziell aufgezählt
sind, um zusätzliche nützliche Ausführungsformen
der vorliegenden Lehren vorzusehen.
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Eine
Ausführungsform eines Kraftstoffzufuhrsystems gemäß der
vorliegenden Erfindung enthält einen Kraftstofftank zum
Speichern von Kraftstoff, eine Kraftstoffpumpe, einen Druckregulator, eine
Steuereinrichtung, ein Umschaltventil und ein einen Durchgang bildendes
Element. Die Kraftstoffpumpe führt den Kraftstoff in dem
Tank an einen Motor zu. Der Druckregulator hat eine druckregulierende Kammer
und eine Steuerdruckkammer, die durch eine bewegbare Trennung abgeteilt
sind, justiert einen Kraftstoffdruck in der druckregulierenden Kammer
in Abhängigkeit vom Druck in der Steuerdruckkammer und
gibt überschüssigen Kraftstoff in der druckregulierenden
Kammer ab. Der in die druckregulierende Kammer eingefürte
Kraftstoff ist der unter Druck gesetzte Kraftstoff nach dem unter
Druck Setzen mittels der Kraftstoffpumpe, wohingegen der in die
Steuerdruckkammer eingeführte Kraftstoff der Kraftstoff
nach dem unter Druck Setzen ist oder mittels der Kraftstoffpumpe
unter Druck gesetzt wird. Das Umschaltventil ist in einer Ventilkammer
angeordnet und schaltet selektiv zwischen einem Einführen
von Kraftstoff und einem Einführen von Luft zur Steuerdruckkammer
des Druckregulators in Abhängigkeit von der Steuerung durch
die Steuereinrichtung. Das den Durchlass bildende Element bildet
einen Steuerdruckdurchlass zum Zuführen des Kraftstoffs
an die Steuerdruckkammer des Druckregulators und die Ventilkammer
für das Umschaltventil.
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Gemäß dem
obigen Kraftstoffzufuhrsystem wird der Kraftstoff in dem Kraftstofftank
angesaugt und unter Druck gesetzt mittels der Kraftstoffpumpe und
wird dann auf einen vorbestimmten Kraftstoffdruck durch den Druckregulator
eingestellt und dem Motor zugeführt. Zusätzlich
wird das Umschaltventil durch die Steuereinrichtung gesteuert, und
wird selektiv zwischen dem Einführen von Kraftstoff und dem
Einführen von Luft zur Steuerdruckkammer des Druckregulators
geschaltet, um den Kraftstoffdruck, der an den Motor weitergegeben
wird, zu verändern.
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Dabei
ist der Steuerdruckdurchlass zum Strömen lassen des Kraftstoffs
an die Steuerdruckkammer des Druckregulators und die Ventilkammer des
Umschaltventils in dem den Durchlass bildenden Element geformt.
Daher ist es möglich, die Anzahl der Bauteile und die Anzahl
der Montageschritte im Hinblick auf Leitungselemente, wie zum Beispiel
einen Schlauch und eine Rohrleitung, die für den Kraftstoffdurchlass
verwendet werden, der mit dem der Steuerdruckkammer des Druckregulators
und dem Umschaltventil verbunden ist, zu verringern.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform stützt das den Durchlass
bildende Element einen Bereich des Druckregulators, der die Steuerdruckkammer
enthält. Daher kann das den Durchlass bildende Element
als ein Stützelement für den Bereich des Druckregulators
wirken.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform werden der Druckregulator und das
Umschaltventil an dem den Durchlass bildenden Element aus der gleichen
Richtung angebracht. Daher ist es möglich, die Montageeigenschaften
des Druckregulators und des Umschaltventils an dem den Durchlass
bildenden Element zu verbessern.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform ist ein Entlastungsventil, das
den Steuerdruck in der Steuerdruckkammer des Druckregulators auf
einen vorbestimmten Druck kontrolliert, in dem Steuerdruckdurchlass
des den Durchlass bildenden Elements vorgesehen. Daher ist es möglich,
den Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer des Druckregulators
aufgrund des Entlastungsventils auf den vorbestimmten Druck zu steuern.
Zusätzlich ist das Entlastungsventil in dem Steuerdruckdurchlass
des den Durchlass bildenden Elements angeordnet, so dass es möglich
ist, einige Leitungselemente, wie zum Beispiel einen Schlauch, oder
eine Rohrleitung, die den Kraftstoffdurchlass bilden, für
das Entlastungsventil weg zu lassen und eine Leitungsanordnung,
wie für den Kraftstoffdurchlass, zu vereinfachen.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform sind das Umschaltventil, der Druckregulator
und das Entlastungsventil sequentiell in dem Steuerdruckdurchlass
von einer stromaufwärtigen Seite zu einer stromabwärtigen
Seite angeordnet. Daher gelangt der Kraftstoff, der in dem Steuerdruckdurchlass
des den Durchlass bildenden Elements strömt, sequentiell durch
das Umschaltventil, den Druckregulator und das Entlastungsventil
und strömt dann aus dem Steuerdruckdurchlass aus. Somit
ist es möglich, ein Ansammeln des Kraftstoffs in dem Steuerdruckdurchlass
zu verhindern oder zu verringern.
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Gemäß der
anderen Ausführungsform sind zumindest zwei Elemente aus
dem Druckregulator, dem Umschaltventil und dem Entlastungsventil
an dem den Durchlass bildenden Element aus der gleichen Richtung
angebracht. Daher ist es möglich, die Montageeigenschaft
von zumindest zwei Elementen aus dem Druckregulator, dem Umschaltventil
und dem Entlastungsventil an dem den Durchlass bildenden Element
zu verbessern.
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Aspekte
der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine schematische strukturelle Ansicht, die ein Kraftstoffzufuhrsystem
zeigt. 2 ist eine Vorderansicht, teilweise im Querschnitt. 3 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III in 2. 4 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV in 2.
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Wie
es in 1 gezeigt ist, führt ein Kraftstoffzufuhrsystem 10,
das an einem Fahrzeug montiert werden kann, Kraftstoff (in einem
Kraftstofftank 12) an einen Motor (insbesondere eine Einspritzeinrichtung)
zu. Das Kraftstoffzufuhrsystem 10 hat eine Kraftstoffpumpe 14,
die in dem Kraftstofftank 12 angeordnet ist, einen Kraftstofffilter 16 und
eine Steuerdruckregulierungseinheit 18. Eine Öffnung 12b,
die in einer oberen Platte 12a des Kraftstofftanks 12 gebildet
ist, ist mit einer Einsetzplatte 20 geschlossen. Die Einsetzplatte 20 ist
mit einer Kraftstoffspeiseleitung 21, die eine Verbindung
vom Inneren zum Äußeren des Kraftstofftanks 12 herstellt,
versehen. Zusätzlich ist ein Kraftstoffspeisedurchlass 22,
der mit dem Motor (insbesondere der Einspritzeinrichtung) in Verbindung
steht, an die Kraftstoffspeiseleitung 21 außerhalb
des Kraftstofftanks 12 angeschlossen.
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5 ist
eine Querschnittsansicht der Kraftstoffpumpe 14, die eine
im Tank befindliche Kraftstoffpumpe, die mit einem Motor integriert
ist, sein kann, die einen elektrischen Motor 24 und eine
Flügelradpumpe 25 enthält, die an einem
unteren Ende des Motors 24 angebracht ist. Eine Kraftstoffeinlassöffnung 26 zum
Ansaugen des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank 12 ist an
einer unteren Seite der Pumpe 25 geformt. Die Kraftstoffeinlassöffnung 26 ist
mit einem Ansaugfilter 27 zum Filtern des aus dem Kraftstofftank 12 (siehe 1)
in die Kraftstoffpumpe 14 angesaugten Kraftstoffs versehen.
Eine Kraftstoffabgabeöffnung 28 zum Abgeben des
Kraftstoffs in dem Motor 24 ist an einer oberen Oberfläche
des Motors 24 vorgesehen. Zusätzlich ist ein Rückschlagventil 29,
das einen Rückfluss des Kraftstoffs verhindert, in der
Kraftstoffabgabeöffnung 28 der Kraftstoffpumpe 14 vorgesehen.
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In
der Kraftstoffpumpe 14 wird, wenn ein Flügelrad 30 der
Pumpe 25 aufgrund des Betriebs des Motors 24 gedreht
wird, der Kraftstoff in dem Kraftstofftank 12 angesaugt
und unter Druck gesetzt und wird dann in den Motor 24 abgegeben.
Der von der Pumpe 25 in den Motor 24 abgegebene
Kraftstoff kühlt das Innere des Motors 24, schmiert
und reinigt einen sich drehenden Bereich in dem Motor, während er
nach oben in dem Motor 24 fließt, und wird dann aus
der Kraftstoffabgabeöffnung 28 abgegeben. Eine Dampfstrahldüse 32 zum
Abgeben von Dampf (Blasen, die durch das Verdampfen des Kraftstoffs
hervorgerufen werden), der im Kraftstoff während des unter
Druck Setzens eingeschlossen wird, aus einem Pumpendurchlass 31 ist
auf einer unteren Seite der Pumpe 25 montiert. Zusätzlich
entspricht die Dampfstrahldüse 32 hier einer „Dampfkraftstoffabgabeöffnung,
die den Kraftstoff, der Dampf enthält (als „Dampfkraftstoff” bezeichnet),
abgibt”.
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Wie
es in 2 gezeigt ist, hat der Ansaugfilter 27 ein
Filterelement 34, das in einer Sackform gebildet ist, und
eine Befestigung 35, die auf einer oberen Oberfläche
des Filtermaterials 34 montiert ist. Die Befestigung 35 ist
mit der unteren Oberfläche der Pumpe 25 so zusammengesetzt,
dass ein Innenraum des Filterelements 34 mit der Kraftstoffeinlassöffnung 26 in
Verbindung steht. Die Befestigung 35 ist mit einer Schlauchanschlussöffnung 36 versehen,
die in Verbindung mit der Dampfstrahldüse 32 der
Kraftstoffpumpe (siehe 5) ist und nach vorne vorsteht (siehe 4).
Hier ist die Befestigung 35 angepasst, an einer unteren
Seite eines Filtergehäuses 38 (das später
beschrieben wird) angebracht zu werden.
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Wie
es in 2 dargestellt ist, hat der Kraftstofffilter 16 das
Filtergehäuse 38 und ein zylindrisches, röhrenförmiges
Filterelement 39, das einen Innenraum des Gehäuses 38 in
zwei Kammern teilt. Eine obere Öffnung des Filtergehäuses 38 ist
mit einer Filterabdeckung 40 verschlossen. Das Filtergehäuse 38 hat
einen Kraftstoffeinlass (nicht dargestellt), der mit einer Kammer
in Verbindung steht, und einen Kraftstoffauslass 44, der
mit der anderen Kammer in Verbindung steht (siehe 2).
Die Kraftstoffpumpe 14 ist so gelagert, dass die Pumpe 14 durch einen
zentralen Bereich des Filtergehäuses 38 läuft (siehe 4).
Zusätzlich steht der Kraftstoffeinlass des Filtergehäuses 38 mit
der Kraftstoffabgabeöffnung 28 der Kraftstoffpumpe 14 in
Verbindung (siehe 5).
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Die
Befestigung 35 des Ansaugfilters 27 ist an der
unteren Oberfläche des Filtergehäuses 38 mittels
(beispielsweise) einer Schnapppassung angebracht. In Bezug auf eine
solche Schnapp passung gelangen zumindest ein Eingriffsvorsprung 46,
der auf einer unteren Oberfläche eines zylindrischen röhrenförmigen
Bereichs 38a geformt ist, der nach unten von einer unteren
Oberfläche des Filtergehäuses 38 vorsteht,
und zumindest ein Eingriffsloch 47, das in Befestigungsstücken 35a der
Befestigung 35 (zwei Stücke sind in 2 gezeigt)
geformt ist, die mit der äußeren zylindrischen
Oberfläche des Filtergehäuses 38 in Eingriff
ist, miteinander aufgrund elastischer Deformation des Befestigungsstücks 35a in
Eingriff.
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Wie
es in 2 dargestellt ist, ist ein Kraftstoffabgabedurchlass 49,
der mit dem Filtergehäuse 38 in Verbindung steht
und sich nach oben erstreckt, in einem unteren rechten Bereich des
Filtergehäuses 38 geformt. Ein oberes Ende des
Kraftstoffabgabedurchlasses 49 und ein unteres Ende der
Kraftstoffspeiseleitung 21 der Setzplatte 20 stehen
miteinander über ein Leitungselement 50 in dem
Kraftstofftank 12 in Verbindung (siehe 1).
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6 ist
eine Querschnittsansicht, die den Hauptteil des Filtergehäuses
zeigt. Eine den Regulator aufnehmende Vertiefung 52 in
einer zylindrischen röhrenförmigen Gestalt, die
sich an einem Bodenbereich öffnet und an einem oberem Bereich
schließt, ist zwischen dem Kraftstoffauslass 44 und
dem Kraftstoffabgabedurchlass 49 des Filtergehäuses 38 geformt.
Die den Regulator aufnehmende Vertiefung 52 ist in der
zylindrischen röhrenförmigen Gestalt geformt,
die zwei gestufte Bereiche aufweist. Eine Verbindungsöffnung 53,
die eine Verbindung zu dem Kraftstoffauslass 44 herstellt,
und der Kraftstoffabgabedurchlass 49 sind auf der rechten
und linken Seite eines unteren Endbereichs eines oberen zylindrischen
Bereichs 52a, der die den Regulator aufnehmende Vertiefung 52 definiert,
geformt. Zusätzlich sind Kraftstoffauswurföffnungen 54,
die radial (in einer Vorwärts- und Rückwärtsrichtung
eines Papiers in Bezug auf 6) durch
den oberen zylindrischen Bereich 52a an vorderen und hinteren
Seiten eines oberen Endbereichs des oberen zylindrischen Bereichs 52a verlaufen,
gebildet.
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7 ist
eine Querschnittsseitenansicht der Steuerdruckregulierungseinheit.
Wie es in 7 gezeigt ist, hat die Steuerdruckregulierungseinheit 18 ein
einheitliches Gehäuse 56, einen Druckregulator 58,
ein Dreiwegeventil 60 und ein Entlastungsventil 62.
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8 ist
eine Querschnittsansicht, die den Druckregulator zeigt. Wie es in 8 dargestellt
ist, ist der Druckregulator 58 aus einem Gehäuse 64,
einer Membran 65 und einem Ventil 66 zusammengesetzt.
Das Gehäuse 64 ist eine äußere
Schale des Druckregulators 58 und wird durch in Eingriff
nehmen eines Gehäuses 68, das auf einer Seite
einer Steuerdruckkammer (untere Seite) positioniert ist und in einer
zylindrischen röhrenförmigen Gestalt geformt ist, die
sich nach oben öffnet, und an einem Bodenbereich geschlossen
ist, und eines Gehäuses 69, das auf einer Seite
einer druckregulierenden Kammer (obere Seite) positioniert ist und
in einer zylindrischen röhrenförmigen Gestalt,
die sich nach unten öffnet und an einem oberen Bereich
geschlossen ist, geformt ist, aufgrund von Verpressen geformt. Hier
ist ein Flansch 70, der von einer äußeren
Umfangsfläche des Gehäuses 64 vorsteht,
aufgrund von Verpressen von beiden Gehäusen 68 und 69 gebildet.
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Ein
Verbindungsloch 72 öffnet sich an einer Bodenwand
des Gehäuses 68, das auf der Seite der Steuerdruckkammer
positioniert ist. Zusätzlich ist das Gehäuse 69 an
der Seite der druckregulierenden Kammer in einer zylindrischen Gestalt
geformt, die zwei gestufte Bereiche hat. Eine Kraftstoffspeiseöffnung 74 ist
in einer gestuften Wand gebildet, die einen zylindrischen Bereich 69a kleinen
Durchmessers und einen zylindrischen Bereich 69b großen
Durchmessers des Gehäuses 69 verbindet. Ein ringförmiges
Filterelement 76, das an der gestuften Wand zu positionieren
ist, ist mit dem zylindrischen Bereich 69a kleinen Durchmessers
des Gehäuses 69 zusammengefügt. Das Filterelement 76 kann
den von vom Inneren des Gehäuses 69 durch die
Kraftstoffspeiseöffnung 74 abgegebenen Kraftstoff
filtern. Zusätzlich öffnet sich ein Kraftstoffabgabeloch 78 in
einer oberen Endwand des Gehäuses 69. Ein oberer
Bereich eines Ventilsitzes 80 in einer zylindrischen röhrenförmigen
Gestalt ist innerhalb des zylindrischen Bereichs 69a kleinen
Durchmessers des Gehäuses 69 mittels Presspassung
befestigt.
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Die
Membran 65 ist von beiden Seiten von ihr zwischen den Gehäusen 68 und 69 gestützt
und teilt einen Innenraum des Gehäuses 64 in die
druckregulierende Kammer 82 an der oberen Seite und die Steuerdruckkammer 83 an
der unteren Seite. Die Membran 65 ist aus einem gummiartigen
elastischen Material gebildet und hat somit Flexibilität.
Die Membran 65 entspricht hier der „bewegbaren
Trennung”. Zusätzlich ist ein zentraler Bereich
der Membran 65 mit einem Stützelement 85 an
einer oberen Seite und einem federaufnehmenden Bereich 86 auf
einer unteren Seite mittels Verpressen in Eingriff gebracht.
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Das
Ventil 66 ist bewegbar auf dem Stützelement 85 gestützt.
Wenn das Ventil 66 sich in einer axialen Richtung (vertikale
Richtung) aufgrund Deformation durch Biegung der Membran bewegt,
wird ein unteres Ende des Ventilsitzes 80 des Ventilsitzes 80 geöffnet
und geschlossen, so dass die Verbindung zwischen dem Inneren des
Ventilsitzes 80 und der druckregulierenden Kammer 82 ermöglicht
und blockiert werden kann. Innerhalb der Steuerdruckkammer 83 ist
eine Ventilfeder 87, die aus einer Schraubenfeder gebildet
ist, zwischen der Bodenwand des Gehäuses 68 auf
der Seite der Steuerdruckkammer und dem den federaufnehmenden Bereich 86 angebracht.
Die Ventilfeder 87 ist in einer Richtung vorbelastet, dass
das Ventil 66 auf dem Ventilsitz 86 sitzt, d.
h. in der ventilschließenden Richtung.
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Wenn
ein Kraftstoffdruck zum Drücken gegen die Membran 65 in
der druckregulierenden Kammer 82 niedriger ist als eine
Druckkraft gegen die Membran 65, d. h. die elastische Kraft
der Ventilfeder 87 in der Steuerdruckkammer 83,
wird das Ventil 66 nach oben aufgrund der elastischen Kraft
der Ventilfeder 87 bewegt und sitzt auf dem Ventilsitz 80.
Wenn der Kraftstoffdruck in der druckregulierenden Kammer 82 höher
ist als die elastische Kraft der Ventilfeder 87, wird das
Ventil 66 nach unten aufgrund der Deformation der Membran 65 durch
Biegung bewegt und weg von dem Ventilsitz 80 entfernt.
Dies bewirkt eine Verringerung des Kraftstoffdrucks in der druckregulierenden
Kammer 82 auf einen vorgegebenen Wert. Zusätzlich,
wenn der Kraftstoffdruck in der druckregulierenden Kammer 82 den
vorbestimmten Wert erreicht, wird das Ventil 66 aufgrund
der elastischen Kraft der Ventilfeder 87 geschlossen.
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9 ist
eine Querschnittsansicht, die das Dreiwegeventil zeigt. Wie es in 9 dargestellt
ist, ist das Dreiwegeventil 60 ein elektrisch angetriebenes
Umschaltventil und ist so aufgebaut, dass Verbindungszustände
und Blockierzustände einer ersten Öffnung 91,
einer zweiten Öffnung 92 und einer dritten Öffnung 93 verändert
werden können, indem ein Kolben 90 in einer axialen
Richtung (vertikale Richtung in 9) aufgrund
der Antriebskraft eines Magnetbereichs 89 (solenoid) bewegt
wird. Der Magnetbereich 89 ist gebildet durch Wickeln einer
Magnetspule 97 um einen Spulenkernbereich 96,
der auf einem oberen Bereich eines Ventilkörpers in einer
zylindrischen röhrenförmigen Gestalt gebildet
ist. Der Spulenkernbereich 96 und die Magnetspule 97 sind mit
einem Harzbereich 98 zusammengesetzt. Ein Verbinderbereich 100 in
einer anschlussdosen Gestalt, der einen Anschluss 99 umgibt,
der mit der Magnetspule 97 verbunden ist, ist auf dem Harzbereich 98 geformt.
Der Verbinderbereich 100 ist gestaltet, dass er mit einem
stromzuführenden Verbinder in einer Steckergestalt (nicht
dargestellt) von oben zu verbinden ist. Die Stromverteilung an der
Magnetspule 97 wird in Abhängigkeit von Steuersignalen
von einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 102 gesteuert. Zusätzlich
entspricht das Dreiwegeventil 60 hier dem „Umschaltventil”.
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Eine
Ventilkammer 104 ist in dem Ventilkörper 95 geformt.
Die erste Öffnung 91 und die zweite Öffnung 92,
die mit der Ventilkammer 104 in Verbindung stehen, sind
auf einem unteren Endbereich geformt. Die erste Öffnung 91 führt
durch den Ventilkörper 95 in der axialen Richtung
(vertikale Richtung in 9) und öffnet sich
an einer unteren Oberfläche des Ventilkörpers 95 und öffnet
sich in die Ventilkammer 104. Ein Ventilsitz 95a ist
um einen oberen Öffnungsbereich der ersten Öffnung 91 herum
geformt. Zusätzlich erstreckt sich die zweite Öffnung 92 in
der vertikalen Richtung und öffnet sich an einer äußeren Umfangsfläche
des Ventilkörpers 95 und öffnet sich in
die Ventilkammer 104.
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Ein
zylindrisches Element 106 in einer zylindrischen röhrenförmigen
Gestalt ist innerhalb eines oberen Bereichs des Spulenkernbereichs 96 des Ventilkörpers 95 angeordnet.
Das zylindrische Element 106 wird durch eine magnetische
Platte 107 gehalten, die auf einer oberen Oberfläche
des Ventilkörpers 95 montiert ist. Die dritte Öffnung 93 ist
durch das zylindrische Element 106 definiert und führt durch
das zylindrische Element 106 in der axialen Richtung (vertikale
Richtung in 9). Ein Ventilsitz 106a ist
an einer unteren Oberfläche des zylindrischen Elements 106 geformt.
Aus Einfachheitsgründen für die Erklärung
wird auf den Ventilsitz 106a als „oberer Ventilsitz 106a” Bezug
genommen, wohingegen auf den Ventilsitz 95a als „unterer
Ventilsitz 95a” Bezug genommen wird. Die Platte 107 bedeckt
eine äußere Umfangsoberfläche des Harzbereichs 98.
Ein Ringelement 129, das magnetische Eigenschaften hat
und mit dem Ventilkörper 95 in Eingriff ist, ist
auf einer unteren Oberfläche des Harzbereichs 98 montiert.
Ein Flanschbereich des Ringelements 129 ist an einem unteren
Bereich der Platte 107 mittels beispielsweise Schweißen
angebracht.
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Der
Kolben 90 ist in der Ventilkammer 104 des Ventilkörpers 95 angeordnet,
so dass er sich verschiebbar in der axialen Richtung (vertikale
Richtung in 9) bewegt. Zusätzlich
ist eine Spalte, die eine vorbestimmte Länge aufweist,
zwischen einer inneren Umfangswand der Ventilkammer 104 des
Ventilkörpers 95 und einer äußeren
Umfangsoberfläche des Kolbens 90 gestaltet. Der
untere Ventilsitz 95a und der obere Ventilsitz 106a werden
selektiv aufgrund der vertikalen Bewegung des Kolbens 90 geöffnet
und geschlossen. Eine Ventilfeder 108, die aus einer Schraubenfeder
gebildet ist, ist zwischen dem Kolben 90 und dem zylindrischen
Element 106 angeordnet. Die Ventilfeder 108 ist
in einer Richtung vorbelastet, dass der Kolben auf dem unteren Ventilsitz 95a sitzt.
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Bei
dem Dreiwegeventil 60, wird, wenn die Magnetspule 97 nicht
mit elektrischem Strom versehen ist (in einem Aus-Zustand), der
Kolben 90 nach unten aufgrund der elastischen Kraft der
Ventilfeder 108 gedrückt. Somit sitzt der Kolben 90 auf
dem unteren Ventilsitz 95a, und die erste Öffnung 91 ist
geschlossen. In diesem Zustand ist der Kolben 90 von dem
oberen Ventilsitz 106a entfernt, so dass die dritte Öffnung 93 geöffnet
ist. Daher stehen die zweite Öffnung 92 und die
dritte Öffnung 93 miteinander über den
Spalt zwischen der inneren Umfangsfläche der Ventilkammer 104 des
Ventilkörpers 95 und der äußeren
Umfangsfläche des Kolbens 90 in Verbindung.
-
Wenn
die Magnetspule 97 mit dem elektrischen Strom versorgt
wird (in einem An-Zustand), wird der Kolben 90 nach oben
gegen die elastische Kraft der Ventilfeder 108 aufgrund
der magnetischen Kraft bewegt, die durch das Vorsehen des elektrischen
Stroms erzeugt wird. Somit sitzt der Kolben 90 auf dem
oberen Ventilsitz 106a und die dritte Öffnung 93 ist
geschlossen. In diesem Zustand ist der Kolben 90 weg von
dem unteren Ventilsitz 95a entfernt, so dass die erste Öffnung 91 geöffnet
ist und mit der zweiten Öffnung 92 in Verbindung
steht.
-
Die
ECU 102 ist eine Steuereinheit, die aus beispielsweise
einem Mikrocomputer gebildet ist. Ein Eingangsanschluss der ECU 102 ist
mit einer Erfassungseinrichtung verbunden, zum Beispiel mit einem Anlassschalter,
wie zum Beispiel einem Zündschalter oder einem Startschalter
des Motors. Demgegenüber ist ein Ausgangsanschluss der
ECU 102 mit der Magnetspule 97 des Dreiwegeventils 60 verbunden.
Zusätzlich ist die ECU 102 gestaltet, dass sie
eine An-Aus-Steuerung der Magnetspule 97 des Dreiwegeventils 60 in
Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Motors durchführt.
Beispielsweise ist die ECU 102 angepasst, die Magnetspule 97 in
den An-Zustand, während einer vorbestimmten Zeitdauer,
nachdem der Startvorgang des Motors begonnen ist (der Startschalter,
wie zum Beispiel der Zündschalter oder der Startschalter,
wird auf AN gestellt), zu setzen, und um die Magnetspule 97 in
den Aus-Zustand nach dem Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer zu setzen.
Die ECU 102 entspricht hier der „Steuereinrichtung”.
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10 ist
eine Querschnittsansicht, die das einheitliche Gehäuse
zeigt. Wie es in 10 dargestellt ist, enthält
das einheitliche Gehäuse 56 einen Regulatorstützbereich 110,
einen Dreiwegeventilstützbereich 112, der auf
einer Seite (beispielsweise der Vorderseite (rechte Seite in
-
10))
des Regulatorstützbereichs 10 geformt ist, und
einen Entlastungsventilstützbereich 114, der auf
einer anderen Seite (beispielsweise der Rückseite (linke
Seite in 10)) des Regulatorstützbereichs 110 geformt
ist. Die Stützbereiche 110, 112 und 114 sind
in einer Linie in einer Vorwärts-Rückwärtsrichtung
(rechte und linke Richtung in 10) geformt
und liegen nahe beieinander. Zusätzlich ist ein Steuerdruckdurchlass 116,
der mit jedem der Stützbereiche 110, 112 und 114 in
Verbindung steht, in dem einheitlichen Gehäuse 56 geformt. Ein
Ende (vorderes Ende) des Steuerdruckdurchlasses 116 öffnet
sich in eine Schlauchanschlussöffnung 118, die
auf einer vorderen Fläche (rechte Oberfläche in 10)
des einheitlichen Gehäuses 56 geformt ist. Das
andere Ende des Steuerdruckdurchlasses 116 öffnet
sich nach oben an dem Entlastungsventilstützbereich 114.
Zusätzlich entspricht das einheitliche Gehäuse 56 hier
dem „den Durchlass bildenden Element”.
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Eine
Regulatoreingriffsausnehmung 120 in einer zylindrischen
röhrenförmigen Gestalt, die sich nach oben öffnet
und einen Boden aufweist, ist in dem Regulatorstützbereich 110 geformt.
Der Steuerdruckdurchlass 116 führt durch einen
Bodenbereich der Regulatoreingriffsausnehmung 120 in der
Vorwärts-Rückwärtsrichtung (Rechts- und
Linksrichtung in 10). Wie es in 7 dargestellt
ist, ist das Gehäuse 68 auf der Seite der Steuerdruckkammer
des Gehäuses 64 in dem Druckregulator 58 (siehe 8) mit
der Regulatoreingriffsausnehmung 120 von oben zusammengesetzt.
Der Flanschbereich 70 des Gehäuses 64 ist
auf einer oberen Oberfläche des Regulatorstützbereichs 110 gestützt.
Das Verbindungsloch 72 des Druckregulators 58 steht
mit dem Steuerdruckdurchlass 116 in Verbindung. Ein Eingriffstück 121,
das mit einem Außenumfang eines unteren zylindrischen Bereichs 52b,
der eine Regulatoreingriffsausnehmung 52 des Filtergehäuses 38 definiert, in
Eingriff gelangt, steht über den Regulatorstützbereich 110 vor
(siehe 2). Ein O-Ring 122 und ein ringförmiges
Element 123, das über dem O-Ring 122 positioniert
ist, sind zwischen einer Innenumfangsfläche der Regulatoreingriffsausnehmung 120 und
einer äußeren Umfangsfläche des Gehäuses 68 auf der
Seite der Steuerdruckkammer angebracht (siehe 7).
Zusätzlich entspricht das Gehäuse 68 auf
der Seite der Steuerdruckkammer dem „Bereich auf einer
Seite der Steuerdruckkammer”.
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Wie
es in 10 gezeigt ist, ist eine Ventileingriffsausnehmung 125 in
einer zylindrischen röhrenförmigen Gestalt, die
sich nach oben öffnet und einen Boden aufweist, in dem
Dreiwegeventilstützbereich 112 geformt. Die Ventileingriffsausnehmung 125 ist
in einer gestuften zylindrischen röhrenförmigen
Gestalt geformt, so dass der Steuerdruckdurchlass 116 durch einen
Bodenbereich der Ventileingriffsausnehmung 125 in der Vorwärts-Rückwärtsrichtung
(Rechts- und Linksrichtung in 10) läuft. Insbesondere öffnet
sich ein stromabwärtiges Ende eines stromaufwärtigen
Wegverlaufs 116a des Steuerdruckdurchlasses 116,
der mit dem der Schlauchanschlussöffnung 118 in
Verbindung steht, konzentrisch in einer Bodenfläche der
Ventileingriffsausnehmung 125. Ein stromaufwärtiges
Ende eines stromabwärtigen Wegverlaufs 116b des
Steuerdruckdurchlasses 116, der mit der Regulatoreingriffsausnehmung 120 in
Verbindung steht, öffnet sich hingegen in der inneren Umfangsfläche
der Ventileingriffsausnehmung 125.
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Wie
es in 7 gezeigt ist, ist ein unterer Bereich des Ventilkörpers 95,
der unter das Ringelement 129 des Dreiwegeventils 60 vorsteht
(siehe 9), in die Ventileingriffsausnehmung 125 von oben
eingesetzt. Damit wird das Ringelement 129 auf einer oberen
Oberfläche des Dreiwegeventilstützbereichs 112 gestützt.
Die erste Öffnung 91 des Dreiwegeventils 60 steht
mit dem stromaufwärtigen Wegverlauf 116a des Steuerdruckdurchlasses 116 in
Verbindung. Die zweite Öffnung 92 des Dreiwegeventils 60 steht
mit dem stromabwärtigen Wegverlauf 116b des Steuerdruckdurchlasses 116 in
Verbindung. Ein Paar von O-Ringen 127 und 128 und
ein Vorsprung, der auf dem Ringelement 129 geformt ist,
sind zwischen der inneren Umfangsfläche der Ventileingriffsausnehmung 125 und
der äußeren Umfangsfläche des Ventilkörpers 95 angeordnet.
Ein verengter Bereich 131, der einen stromabwärtigen
Bereich des stromaufwärtigen Wegverlaufs 116a einengt,
ist in einem mittleren Bereich bzw. Zwischenbereich des stromaufwärtigen
Wegverlaufs 116a des Steuerdruckdurchlasses 116 geformt.
Der verengte Bereich 131 begrenzt die Menge von Kraftstoff,
der in die Steuerdruckkammer 83 des Druckregulators 58 durch
den Steuerdruckdurchlass 116 eingeführt wird,
auf eine vorgegebene Menge.
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Wie
es in 10 dargestellt ist, ist eine
Ventilkammer 133 in einer zylindrische röhrenförmigen Gestalt,
die sich nach oben öffnet und einen Boden aufweist, in
dem Entlastungsventilstützbereich 114 des einheitlichen
Gehäuses 56 geformt. Ein stromabwärtiges
Ende eines Wegverlaufs 116c des Steuerdruckdurchlasses,
der mit der Regulatoreingriffsausnehmung 120 in Verbindung
steht, öffnet sich konzentrisch an einer unteren Oberfläche
der Ventilkammer 133. Ein konusförmiger Ventilsitz 134,
der sich nach oben aufweitet, ist an dem stromabwärtigen Ende
des Wegverlaufs 116c geformt. Ein Kugelventil 136,
eine Feder 137, die aus einer Schraubenfeder gebildet ist,
und ein ringförmiger Anschlag 138 sind sequentiell
innerhalb der Ventilkammer von oben her vorgesehen. Das Kugelventil 136 kann
den Ventilsitz 134 aufgrund seiner vertikalen Bewegung öffnen
und schließen. Die Feder 137 belastet das Kugelventil 136 in
einer Schließrichtung (nach unten in 10) vor.
Der Anschlag 138 ist innerhalb einer oberen Öffnung
der Ventilkammer 133 aufgrund von Verpressen befestigt
und stützt die Feder 137 in einem komprimierten
Zustand.
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Die
Steuerdruckreguliereinheit 18 (siehe 7)
ist auf dem Filtergehäuse 38 (siehe 6) des
Kraftstofffilters 16 wie unten beschrieben zusammengebaut.
D. h., wie es in 2 gezeigt ist, der Regulatorstützbereich 110 des
einheitlichen Gehäuses 56 der Steuerdruckreguliereinheit 18 ist
an dem unteren zylindrischen Bereich 52b der Regulatoraufnahmeausnehmung 52 des
Filtergehäuses 38 mittels einer Schnapppassung
angebracht. Dabei ist eine solche Schnapppassung durch einen Eingriffsvorsprung 140,
der auf einer äußeren Umfangsfläche des
unteren zylindrischen Bereichs 52b der Regulatoraufnahmeausnehmung 52 des
Filtergehäuses 38 geformt ist, und einem in Eingriff
genommenen Loch 141, das in dem Eingriffstück 121 der
Regulatoreingriffsausnehmung 120 geformt ist, gebildet,
die mit der äußeren Umfangsfläche des
unteren zylindrischen Bereichs 52b in Eingriff ist, und
ist mit dem Eingriffsvorsprung 140 aufgrund elastischer
Deformation des Eingriffstücks 121 in Eingriff
(siehe 4) Wenn die Steuerdruckreguliereinheit 18 auf
dem Filtergehäuse 38 zusammengebaut ist, ist das
Gehäuse 69 auf der Seite der druckregulierenden
Kammer des Druckregulators 58 innerhalb der Regulatoraufnahmeausnehmung 52 des
Filtergehäuses 38 eingesetzt. Somit wird, wie
es in 3 gezeigt ist, das Gehäuse 64 des Druckregulators 58 von
seinen beiden Seiten zwischen der Regulatoraufnahmeausnehmung 52 des Filtergehäuses 38 und
der Regulatoreingriffsausnehmung 120 des Regulatorstützbereichs 110 gestützt, und
der Flanschbereich 70 des Gehäuses 64 wird von
seinen beiden Seiten zwischen dem unteren zylindrischen Bereich 52b der
Regulatoraufnahmeausnehmung 52 und dem Regulatorstützbereich 110 gestützt.
Zusätzlich steht die Kraftstoffspeiseöffnung 74 des
Gehäuses 69 auf der Seite der druckregulierenden
Kammer des Druckregulators 58 mit der Verbindungsöffnung 53 des
Filtergehäuses 38 über das Filterelement 76 in
Verbindung. Das Kraftstoffabgabeloch 78 des Gehäuses 69 auf
der Seite der druckregulierenden Kammer steht mit dem Inneren des
oberen zylindrischen Bereichs 52a der Regulatoraufnahmeausnehmung 52 in
Verbindung.
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Wie
es in 4 gezeigt ist, stehen die Schlauchanschlussöffnung 36 des
Ansaugfilters 27 und die Schlauchanschlussöffnung 118 des
einheitlichen Gehäuses 56 miteinander über
einen Kraftstoffspeiseschlauch 142 in Verbindung. Wie es
in 3 dargestellt ist, sind ein O-Ring 143 und
ein Ringelement 144, das unter dem O-Ring 143 positioniert ist,
zwischen der inneren Umfangsfläche des unteren zylindrischen
Bereichs 52b der Regulatoraufnahmeausnehmung 52 und
einer äußeren Umfangsfläche des zylindrischen
Bereichs 69b großen Durchmessers des Druckregulierungskammergehäuses 69 angebracht.
Ein O-Ring 145 ist zwischen einer inneren Umfangsfläche
des oberen zylindrischen Bereichs 52a der Regulatoraufnahmeausnehmung 52 und
einer äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Bereichs
kleinen Durchmessers des Gehäuses 69 auf der Seite
der druckregulierenden Kammer angeordnet. Das Kraftstoffzufuhrsystem 10 ist
in dem Kraftstofftank 12 angeordnet, da beispielsweise
das Filtergehäuse 38 auf der Einsetzplatte 20 gestützt wird.
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Die
Arbeitsweise des Kraftstoffzufuhrsystems 10 wird beschrieben.
In 1 arbeitet, wenn der Motor startet, die Kraftstoffpumpe 14 so,
dass der Kraftstoff in dem Kraftstofftank 12 durch den
Ansaugfilter 27 angesaugt wird, mittels der Kraftstoffpumpe 14 unter
Druck gesetzt wird und dann aus der Kraftstoffabgabeöffnung 28 abgegeben
wird (siehe 5). Der unter Druck gesetzte
Kraftstoff, der abgegeben worden ist, wird durch das Filterelement 39 des
Kraftstofffilters 16 gefiltert (siehe 2)
und strömt dann aus dem Kraftstoffauslass 44 des
Filtergehäuses 38 (siehe 4) zu der
Verbindungsöffnung 53 der den Regulator aufnehmenden
Ausnehmung 52. Danach wird der unter Druck gesetzte Kraftstoff
dem Motor zugeführt, d. h. der Einspritzeinrichtung, durch
den Kraftstoffabgabedurchlass 49, das Leitungselement 50,
die Kraftstoffspeiseleitung 21 (siehe 1)
und den Kraftstoffspeisedurchlass 22, und wird in eine
Verbrennungskammer des Motors aus der Einspritzeinrichtung eingespritzt.
Damit wird ein Teil des Kraftstoffs, der durch die Verbindungsöffnung 53 des
Filtergehäuses 38 (siehe 2) fließt,
in die druckregulierende Kammer 82 durch das Filterelement 76 des
Druckregulators 58 und die Kraftstoffspeiseöffnung 74 (siehe 3)
eingeführt.
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Wenn
die Magnetspule 97 des Dreiwegeventils 60 mit
elektrischem Strom aufgrund der Steuersignale von der ECU 102 bei
dem Beginn des Motorbetriebs versehen wird, stehen die erste Öffnung 91 und die
zweite Öffnung 92 miteinander in Verbindung, und
die dritte Öffnung 93 ist blockiert. In diesem
Zustand wird der Kraftstoff, der von der Dampfstrahldüse 32 der
Kraftstoffpumpe 14 abgegeben wird (siehe 5),
der ein teilweise unter Druck gesetzter Kraftstoff ist, aus der
Schlauchverbindungsöffnung 36 des Ansaugfilters 27 (siehe 4)
in den Steuerdruckdurchlass 116 des einheitlichen Gehäuses 56 (siehe 3)
durch den Kraftstoffspeiseschlauch 142 eingeführt.
Wenn der in den Steuerdruckdurchlass 116 eingeführte
Kraftstoff in die Steuerdruckkammer 83 des Druckregulators 58 strömt,
nimmt der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer 83 zu.
Zu diesem Zeitpunkt sitzt das Ventil 66 des Druckregulators 58 auf
dem Ventilsitz 80, so dass der Kraftstoffdruck in der druckregulierenden
Kammer 82 weiter steigt. Wenn der Kraftstoffdruck in der
druckregulierenden Kammer 82 des Druckregulators 58 höher
als derjenige der Steuerdruckkammer 83 wird, wird die Membran 65 in
Richtung der Steuerdruckkammer 83 gebogen, und das Ventil 66 wird
weg von dem Ventilsitz 80 bewegt. Entsprechend wird der
Kraftstoff in der druckregulierenden Kammer 82 in den oberen
zylindrischen Bereich 52a der Regulatoraufnahmeausnehmung 52 des
Filtergehäuses 38 durch den Ventilsitz 80,
den zylindrischen Bereich 69a kleinen Durchmessers des
Gehäuses 69 auf der Seite der Steuerdruckkammer
und das Kraftstoffabgabeloch 78 abgegeben. Zusätzlich
wird der in den oberen zylindrischen Bereich 52a abgegebene
Kraftstoff in den Kraftstofftank 12 durch die Kraftstoffauswurföffnung 54 ausgegeben.
Wenn der Kraftstoffdruck in der druckregulierenden Kammer 82 fällt,
wird die Membran 65 in Richtung der druckregulierenden
Kammer 82 gebogen, und das Ventil 66 sitzt auf
dem Ventilsitz 80. Auf diese Weise wird der Kraftstoffdruck
in der druckregulierenden Kammer 82, d. h. der Kraftstoffdruck,
der dem Motor zugeführt wird, auf einen höheren
Druck als den stationären Druck eingestellt, beispielsweise
auf etwa 600 kPa.
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Wie
vorher beschrieben wird der Kraftstoffdruck, der dem Motor zugeführt
wird, auf den Druck eingestellt, der höher ist als der
stationäre Druck, aufgrund des Druckregulators 58,
so dass die Atomisierung des durch die Einspritzeinrichtung eingespritzten
Kraftstoffs verstärkt werden kann und das Anlassverhalten
des Motors verbessert werden kann. Der An-Zustand des Dreiwegeventils 60 wird
während einer Zeitdauer gehalten, von dem Zeitpunkt an,
zu dem der Motor startet (der Startschalter, wie z. B. ein Zündschalter
oder ein Anlassschalter angeschaltet wird), bis zu dem Zeitpunkt,
zu dem die vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist, nach dem Abschließen
des Motoranlassens.
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Zusätzlich
wird der Druck des in die Steuerdruckkammer 83 des Druckregulators 58 eingeführten
Kraftstoffs auf einen vorbestimmten Druck aufgrund des Entlastungsventils 62 kontrolliert.
D. h., wenn der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer 83 höher
als die elastische Kraft der Feder 137 wird, wird das Kugelventil 136 weg
von dem Ventilsitz 134 gegen die elastische Kraft der Feder 137 bewegt,
und der Kraftstoff in der Steuerdruckkammer 83 wird durch
die Ventilkammer 133 entlastet, so dass der Kraftstoffdruck
in der Steuerdruckkammer 83 auf einen vorbestimmten Druck
fällt. Wenn der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer 83 einen
vorbestimmten Druck erreicht, sitzt das Kugelventil 136 auf dem
Ventilsitz 134 aufgrund der elastischen Kraft der Feder 137.
Entsprechend wird der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer 83 des
Druckregulators 58 auf den vorbestimmten Druck kontrolliert.
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Wenn
die Magnetspule 97 des Dreiwegeventils 60 nicht
mit elektrischem Strom in Abhängigkeit von den Steuersignalen
von der ECU 102 versorgt wird, ist die erste Öffnung 91 des
Dreiwegeventils 60 blockiert, wohingegen die zweite Öffnung 92 und
die dritte Öffnung 93 miteinander in Verbindung
stehen. In diesem Zustand wird der Kraftstoff in dem oberen Wegverlauf 116a des
Steuerdruckdurchlasses 116 des einheitlichen Gehäuses 56 auf
die Strömung in dem unteren Wegverlauf 116b begrenzt,
d. h. die Steuerdruckkammer 83 des Druckregulators 58.
Damit wird Luft in die Steuerdruckkammer 83 eingeführt, d.
h. die Steuerdruckkammer 83 ist zur Umgebung offen. Daher
wird bewirkt, dass Druck, der auf die Membran 65 in der
Steuerdruckkammer 83 wirkt, nur durch die elastische Kraft
der Ventilfeder 87 hervorgerufen ist. Entsprechend wird
der Kraftstoffdruck in der druckregulierenden Kammer 82 des
Druckregulators 58, d. h. der Druck des Kraftstoffs, der
dem Motor zugeführt wird, auf den stationären
Druck eingestellt, beispielsweise auf etwa 400 kPa.
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Wie
vorher beschrieben wird der Druck des Kraftstoffs, der dem Motor
zugeführt wird, auf den stationären Druck aufgrund
des Druckregulators 58 eingestellt, um beispielsweise die
Last auf die Kraftstoffpumpe 14 zu reduzieren. Der An-Zustand
des Dreiwegeventils 60 entspricht hier dem „Hochdruckzustand” und
der Aus-Zustand des Dreiwegeventils 60 entspricht hier
dem „stationären Druckzustand”.
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Im
Bezug auf das Kraftstoffzufuhrsystem 10, das vorher beschrieben
ist, wird der Kraftstoff im Kraftstofftank 12 in die Kraftstoffpumpe 14 angesaugt und
durch die Kraftstoffpumpe 14 unter Druck gesetzt und wird
dann auf einen vorbestimmten Druck durch den Druckregulator 58 eingestellt
und dem Motor zugeführt. Zusätzlich wird das Dreiwegeventil 60 aufgrund
der ECU 102 gesteuert, und der Kraftstoff und die Luft
werden selektiv zur Zufuhr an die Steuer druckkammer 83 des
Druckregulators 58 geschaltet, so dass der Druck des Kraftstoffs,
der dem Motor zugeführt wird, verändert werden
kann.
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Der
Steuerdruckdurchlass 116 zum Zuführen des Kraftstoffs
an die Steuerdruckkammer 83 des Druckregulators 58 und
die Ventilkammer 104 des Dreiwegeventils 60 ist
in einem einzigen Element zum Ausbilden des Durchlasses geformt,
d. h. in dem einheitlichen Gehäuses 56. Daher
können die Anzahl von Elementen und die Anzahl von Montageschritten,
wie z. B. für Leitungselemente, wie einen Schlauch oder
eine Rohrleitung, die für die Steuerdruckkammer 83 des
Druckregulators 58 und das Dreiwegeventil 60 verwendet
werden, verringert werden, und die Leitungsanordnung kann vereinfacht werden.
Somit können die Montageeigenschaften des Druckregulators 58 und
des Dreiwegeventils 60 an dem einheitlichen Gehäuse 56 und
die Dichteigenschaften aufgrund einer solchen Baugruppe verbessert
werden.
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Der
gesteuerte Druck in der Steuerdruckkammer 83 des Druckregulators 58 ist
weiter stabilisiert im Vergleich zu einem Fall, bei dem Leitungselemente,
wie z. B. ein Schlauch oder eine Rohrleitung verwendet werden, so
dass die Regulierfähigkeit des Druckregulators 58 verbessert
werden kann. Der Druckregulator 58, das Dreiwegeventil 60 und
das Entlastungsventil 62 sind in einer Linie in einer Vorwärts-
Rückwärtsrichtung (Rechts- und Linksrichtung in 3)
angeordnet, so dass die Steuerdruckregulierungseinheit 18 und
folglich das Kraftstoffzufuhrsystem 10 kompakter gestaltet
werden können. Der Druckregulator 58 und das Dreiwegeventil 60 können nahe
beieinander angeordnet werden, so dass das Volumen des Kraftstoffdurchlasses
verringert werden kann und das Ansprechverhalten auf Druck verbessert
werden kann.
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Das
einheitliche Gehäuse 56 stützt das Gehäuse 68 auf
der Seite der Steuerdruckkammer des Gehäuses 64 des
Druckregulators 58. Insbesondere hat das einheitliche Gehäuse 56 einen
Regulatorstützbereich 110, der das Gehäuse 68 auf
der Seite der Steuerdruckkammer des Gehäuses 64 des Druckregulators 58 stützt.
Daher kann das einheitliche Gehäuse 56 auch als
ein Element arbeiten, das das Gehäuse 68 auf der
Seite der Steuerdruckkammer des Druckregulators 58 stützt.
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Der
Druckregulator 58 und das Dreiwegeventil 60 werden
an dem einheitlichen Gehäuse 56 aus der gleichen
Richtung her (von oben in 3) angebracht.
Daher können die Montageei genschaften des Druckregulators 58 und
des Dreiwegeventils 60 an dem einheitlichen Gehäuse 56 verbessert
werden.
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Das
Entlastungsventil 62, das den Kraftstoffdruck in der Steuerdruckkammer 83 des
Druckregulators 58 auf einen vorbestimmten Druck kontrolliert, ist
in dem Steuerdruckdurchlass 116 des einheitlichen Gehäuses 56 vorgesehen
(3). Entsprechend kann der Kraftstoffdruck in der
Steuerdruckkammer 83 des Druckregulators 58 auf
einen vorbestimmten Druck aufgrund des Entlastungsventils 62 kontrolliert
werden. Zusätzlich ist das Entlastungsventil 62 in
dem Steuerdruckdurchlass 116 des einheitlichen Gehäuses 56 vorgesehen,
so dass Leitungselemente, wie z. B. ein Schlauch oder eine Rohrleitung,
die den Kraftstoffdurchlass zu dem Entlastungsventil 62 bilden,
weggelassen werden können und eine Leitungsanordnung für
den Kraftstoffdurchlass vereinfacht werden kann.
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Das
Dreiwegeventil 60, der Druckregulator 58 und das
Entlastungsventil 62 sind sequenziell in dem Steuerdruckdurchlass 116 des
einheitlichen Gehäuses 56 von einer stromaufwärtigen
Seite zu einer stromaufwärtigen Seite angeordnet (3).
Daher gelangt der Kraftstoff, der in dem Steuerdruckdurchlass 116 des
einheitlichen Gehäuses 56 strömt, sequenziell
durch das Dreiwegeventil 60, den Druckregulator 58 und
das Entlastungsventil 62, und wird dann von dem Steuerdruckdurchlass 116 abgegeben,
so dass der Steuerdruckdurchlass 116 keinen Bereich mit
totem Ende aufweist. Entsprechend ist es möglich, eine
Stagnierung, d. h. eine Ansammlung des Kraftstoffs in dem Steuerdruckdurchlass 116,
zu verhindern oder zu verringern.
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Drei
Elemente, d. h. der Druckregulator 58, das Dreiwegeventil 60 und
das Entlastungsventil 62, sind auf dem einheitlichen Gehäuse 56 aus
der gleichen Richtung (von oben in 3) montiert.
Daher können die Montageeigenschaften des Druckregulators 58,
des Dreiwegeventils 60 und des Entlastungsventils 62 an
dem einheitlichen Gehäuse 56 verbessert werden.
Zusätzlich ist es nur nötig, so zu gestalten,
dass zumindest zwei aus dem Druckregulator 58, dem Dreiwegeventil 60 und
dem Entlastungsventil 62 an dem einheitlichen Gehäuse 56 aus
der gleichen Richtung angebracht werden.
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Ein
anderer Aspekt, der eine modifizierte Version des ersten ist, wird
beschrieben. Nur modifizierte Bereiche werden beschrieben und eine
wiederholte Erklärung wird weggelassen. 11 ist
eine Vorderansicht, teilweise im Querschnitt, des Kraftstoffzufuhrsystems.
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Wie
es in 11 gezeigt ist, ist in diesem
Aspekt ein stromaufwärtiges Ende des Kraftstoffspeiseschlauchs 142 in
dem ersten Aspekt (siehe 1) mit einem Schlauchverbindungsloch 147 verbunden, das
in einer Wand des Wegverlaufs zwischen dem Kraftstoffauslass 44 des
Filtergehäuses 38 und der Verbindungsöffnung 53 geformt
ist, statt mit der Schlauchverbindungsöffnung 36 des
Ansaugfilters 27. D. h., es ist so gestaltet, dass ein
Teil des aus dem Kraftstoffauslass 44 des Filtergehäuses 38 ausgegebenen
Kraftstoffs (unter Druck gesetzter Kraftstoff) in den Steuerdruckdurchlass 116 des
einheitlichen Gehäuses 56 durch den Kraftstoffspeiseschlauch 142 eingeführt
wird.
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Ein
Aspekt wird beschrieben. Dieser Aspekt ist eine modifizierte Version
des ersten Aspekts. Nur modifizierte Bereiche werden beschrieben
und eine wiederholte Erklärung wird weggelassen. 12 ist eine
schematische Strukturansicht, die das Kraftstoffzufuhrsystem zeigt.
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Wie
es in 12 gezeigt ist, ist in diesem
Aspekt das stromaufwärtige Ende des Kraftstoffspeiseschlauchs 142 in
dem ersten Aspekt (siehe 1) mit der Kraftstoffabgabeöffnung 28 der
Kraftstoffpumpe 14 statt mit der Schlauchverbindungsöffnung 36 des
Ansaugfilters 27 verbunden. D. h., es ist so gestaltet,
dass ein Teil des aus der Kraftstoffabgabeöffnung 28 der
Kraftstoffppumpe 14 abgegebenen Kraftstoffs (unter Druck
gesetzter Kraftstoff) in den Steuerdruckdurchlass 116 des
einheitlichen Gehäuses 56 eingeführt
wird.
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Ein
anderer Aspekt wird beschrieben. Dieser Aspekt entspricht dem ersten
Aspekt mit teilweiser Modifizierung, so dass nur modifizierte Bereiche
beschrieben werden, und eine wiederholte Erklärung weggelassen
wird. 13 ist eine Teilquerschnittsvorderansicht,
die das Kraftstoffzufuhrsystem zeigt.
-
Wie
es in 13 dargestellt ist, ist in diesem Aspekt
die Regulatoraufnahmeausnehmung 52 in dem ersten Aspekt
(siehe 3) in der Einsetzplatte 20 anstatt in
dem Filtergehäuse 38 geformt. Zusätzlich
ist die Kraftstoffspeiseleitung 21 in einer L-Form an einer
unteren Oberfläche der Einsetzplatte 20 geformt.
Ein sich seitlich erstreckender Endbereich der Kraftstoffspeiseleitung 21 ist
mit dem Rohrleitungselement 50 verbunden. An einer oberen
Oberfläche der Einsetzplatte 20 ist eine L-förmige
Speiseleitung 148 drehbar angeschlossen an einem oberen
Ende der Kraftstoffspeiseleitung 21, so dass die Speiseleitung 148 daran
gehindert wird, sich von dem oberen Ende der Kraftstoffspeiseleitung 21 zu
lösen, aufgrund eines Clips 149. Diese Speiseleitung 148 ist mit
dem Kraftstoffspeisedurchlass 22 verbunden.
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Die
Regulatoraufnahmeausnehmung 52 in einer zylindrischen röhrenförmigen
Gestalt, die sich an einer unteren Seite öffnet, ist in
einem der Seitenbereiche (rechter Seitenbereich in 13)
der Kraftstoffspeiseleitung 21 geformt. Die Verbindungsöffnung 53 der
Regulatoraufnahmeausnehmung 52 steht mit einer Kraftstoffspeiseleitung 21 in
Verbindung. Zusätzlich ist ein oberes Ende des oberen zylindrischen
Bereichs 52a der Regulatoraufnahmeausnehmung 52 in
einer umgekehrten U-Form geformt, und sein unteres Ende entspricht
der Kraftstoffauswurföffnung 54.
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In
dem einheitlichen Gehäuse 56 der Steuerdruckregulierungseinheit 18 sind
das Dreiwegeventil 112 und der Entlastungsventilstützbereich 114 umgekehrt
im Vergleich zur ersten Ausführungsform gestaltet, und
die zwei Elemente, d. h. das Dreiwegeventil 60 und das
Entlastungsventil 62, sind an dem einheitlichen Gehäuse 56 aus
der gleichen Richtung angebracht (von unten in 13).
Daher ist es möglich, die Montageeigenschaften des Dreiwegeventils 60 und
des Entlastungsventils 62 an dem einheitlichen Gehäuse 56 zu
verbessern.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die Beschreibungen oben beschränkt
und kann modifiziert werden, ohne von dem Rahmen der Erfindung abzuweichen.
Beispielsweise kann das stromaufwärtige Ende des Kraftstoffspeiseschlauchs 142 mit
einer zweiten Kraftstoffabgabeöffnung verbunden sein, die
zusätzlich zu der Kraftstoffabgabeöffnung 28 der Kraftstoffpumpe 14 vorgesehen
ist. Zusätzlich kann das stromaufwärtige Ende
des Kraftstoffspeiseschlauchs 142 mit einer zweiten Dampfstrahldüse verbunden
sein, die zusätzlich zu der Dampfstrahldüse 32 der
Kraftstoffpumpe 14 geformt ist. D. h., in einem Fall, in
dem ein Teil des unter Druck gesetzten Kraftstoffs oder des teilweise
unter Druck gesetzten Kraftstoffs mittels der Kraftstoffpumpe 14 in
die Steuerdruckkammer 83 des Druckregulators 58 eingeführt
wird, kann der Kraftstoff von irgendeinem Bereich der Kraftstoffpumpe 14 eingeführt
werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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