DE102010004399A1

DE102010004399A1 - Kraftstoffzufuhrsysteme

Info

Publication number: DE102010004399A1
Application number: DE102010004399A
Authority: DE
Inventors: Toshio Obu-shi Nishio; Koji Obu-shi Yoshida; Hideaki Obu-shi Nishibu; Kazumichi Obu-shi Hanai; Yuichi Obu-shi Murakoshi
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2009-01-13
Filing date: 2010-01-12
Publication date: 2010-07-22
Anticipated expiration: 2030-01-13
Also published as: JP2010185449A; US8333175B2; DE102010004399B4; US20100175666A1

Abstract

Ein Aspekt gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Kraftstoffzufuhrsystem (10), das eine Rückstromsicherung (34; 77; 80), die in einem Kraftstoffzufuhrweg (30), der eine Kraftstoffpumpe (18) und eine Kraftstoffeinspritzventileinrichtung (16) eines Motors (14) verbindet, vorgesehen ist. Die Rückstromsicherung kann die Rückströmung des Kraftstoffs aus der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung (16) verhindern, so dass ein Druck des Kraftstoffs zwischen der Rückstromsicherung und der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung (16) nach dem Anhalten der Kraftstoffpumpe (18) aufrechterhalten werden kann.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kraftstoffzufuhrsysteme, die hauptsächlich für Fahrzeugmotoren, wie beispielsweise Verbrennungsmotoren, verwendet werden.
Die japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 2007-278113 A offenbart ein bekanntes Kraftstoffzufuhrsystem. 19 ist eine schematische Darstellung, die das Kraftstoffzufuhrsystem zeigt, das in dieser Veröffentlichung offenbart ist. Wie in 19 gezeigt, ist ein Kraftstoffzufuhrsystem 112 mit einer Kraftstoffpumpe 120 ausgestattet, die Kraftstoff, der in einem Kraftstofftank gespeichert ist, Kraftstoffeinspritzventilen 104, die jeweils Zylindern eines Motors 106 entsprechen, zuführt. Die Kraftstoffeinspritzventile 104 sind an einer Verteilerleitung 102 befestigt. Die Kraftstoffpumpe 120 beaufschlagt Kraftstoff, der über einen Kraftstoffeinlassanschluss 121 eingeleitet wird, mit Druck und lässt ihn durch einen Kraftstoffablassanschluss 122 ab. Der Druck des Kraftstoffs, der aus der Kraftstoffpumpe 120 abgelassen wird, wird durch einen Druckregulator 140 eingestellt, und der Kraftstoff wird danach über die Leitung 300 der Verteilerleitung 102 zugeführt. Eine Leitung 300 und eine Gegendruckkammer 310 des Druckregulators 140 sind miteinander über eine Leitung 302 verbunden. Die Leitung 302 ist mit einem Drosselbereich 303 versehen. Eine Auslassleitung 308 ist mit dem Bereich der Leitung 302 zwischen der Gegendruckkammer 310 und dem Drosselbereich 303 verbunden. Die Auslassleitung 308 ist mit einem Drosselbereich 309 versehen. Ein Öffnungs- und Schließventil 130 ist in einem Bereich der Leitung 302 auf der stromaufwärtigen Seite des Drosselbereichs 303 eingebaut. Wenn das Öffnungs- und Schließventil 130 geöffnet ist, wird der abgelassene Kraftstoff aus der Kraftstoffpumpe 120 über die Leitung 302 in die Gegendruckkammer 310 eingeleitet. Die Leitung 300 und eine Druckregulierungskammer 312 des Druckregulators 140 sind miteinander über eine Leitung 304 verbunden. Eine ECU (Motorsteuereinheit) 200 steuert die Zufuhr einer elektrischen Energie zu der Kraftstoffpumpe 120 und steuert auch die Zufuhr einer elektrischen Energie zu dem Öffnungs- und Schließventil 130 in Übereinstimmung mit den Betriebszuständen des Motors 106.
Wenn die Kraftstoffpumpe 120 angetrieben wird, steigt der Druck des Kraftstoffs, der den Kraftstoffeinspritzventilen 104 über die Leitung 300 zugeführt wird, an. In dem Zustand, bei dem das Öffnungs- und Schließventil 130 geschlossen ist, wird der abgelassene Kraftstoff aus der Pumpe 120 nicht in die Gegendruckkammer 310 des Druckregulators 140 eingeleitet.
Da die Gegendruckkammer 310 zur Umgebung offen ist, entspricht der Druck der Gegendruckkammer 310 dem Atmosphärendruck. Der abgelassene Kraftstoff aus der Kraftstoffpumpe 120 wird in die Druckregulierungskammer 312 des Druckregulators 140 über die Leitungen 300, 304 eingeleitet. Folglich, infolge eines Unterschieds zwischen einer Kraft (Gegenkraft) F1, die auf eine Membran des Druckregulators 140 aus dem Inneren Gegendruckkammer 310 aufgebracht wird, und einer Kraft (Kraftstoffdruck) F2, die auf die Membran aus dem Inneren der Druckregulierungskammer 312 aufgebracht wird, verformt sich die Membran. Und, wenn F1 ≥ F2, wird kein Kraftstoff aus der Druckregulierungskammer 312 abgelassen. Wenn F1 < F2, wird der Kraftstoff aus der Druckregulierungskammer 312 als überschüssiger Kraftstoff abgelassen. Demzufolge wird der Kraftstoffdruck in der Druckregulierungskammer 312, das heißt, der Druck des Kraftstoffs, der aus der Kraftstoffpumpe 120 den Kraftstoffeinspritzventilen 104 (deren Druck als „Systemkraftstoffdruck” bezeichnet werden kann) zugeführt wird, auf einen niedrigen Druck eingestellt.
Wenn das Öffnungs- und Schließventil 130 in dem Zustand, bei dem die Kraftstoffpumpe 120 betrieben wird, geöffnet ist, wird der abgelassene Kraftstoff aus der Kraftstoffpumpe 120 in die Gegendruckkammer 310 des Druckregulators 140 über die Leitung 302 eingeleitet. Demzufolge wird infolge des Drucks des Kraftstoffs, der in die Gegendruckkammer eingeleitet wird, der Druck in der Gegendruckkammer 310 ein hoher Druck, der höher ist als der Atmosphärendruck. Somit wird der Kraftstoffdruck in der Druckregulierungskammer 312, d. h., der Systemkraftstoffdruck, auf einen hohen Druck eingestellt. Auf diese Art und Weise steuert die ECU 200, dass sich das Öffnungs- und Schließventil 130 in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Motors 106 öffnet oder schließt, wobei der Systemkraftstoffdruck geändert wird.
Beim Anhalten des Motors, wenn das Öffnungs- und Schließventil 130 geschlossen ist, steuert die ECU 200, dass der Betrieb der Kraftstoffpumpe 120 angehalten wird, und wenn das Öffnungs- und Schließventil 130 geöffnet ist, steuert die ECU 200, dass das Öffnungs- und Schließventil 130 geschlossen wird, und dann, dass der Betrieb der Kraftstoffpumpe 120 angehalten wird. Infolge dieser Regelung wird ein Restdruck durch das Schließen des Öffnungs- und Schließventils 130, das Schließen der Kraftstoffeinspritzventile 104 und das Schließen eines Rückschlagventils (nicht gezeigt), das in dem Kraftstoffablassanschluss 122 der Kraftstoffpumpe 120 eingebaut ist, in der Leitung 300 aufrechterhalten. Diese Regelung ist zum Unterdrücken von Dampferzeugung im Inneren der Leitung 300, wenn der Motor eine hohe Temperatur aufweist, und zum Verbessern der Wiederanlaufeigenschaft des Motors vorgesehen.
In dem oben bekannten Stand der Technik (siehe 19) wird während des Anhaltens des Motors die Kraftstoffpumpe 120 in dem Zustand angehalten, bei dem das Öffnungs- und Schließventil 130 geschlossen ist. Folglich ist es nur möglich, in der Leitung 300 einen abgesenkten Systemkraftstoffdruck als den Restdruck aufrecht zu erhalten. Entsprechend ist es nicht möglich, in der Leitung 300 einen erhöhten Systemkraftstoffdruck als den Restdruck aufrecht zu erhalten, insbesondere ist die Unterdrückung der Dampferzeugung in dem Kraftstoffzufuhrweg unzureichend, wenn der Motor eine hohe Temperatur aufweist, was folglich Raum für eine Verbesserung in Bezug auf die Wiederanlaufeigenschaft lässt.
Daher besteht im Stand der Technik ein Bedarf an einem Kraftstoffzufuhrsystem, das im Hinblick auf die Wiederanlaufeigenschaft eines Motors verbessert ist.
Ein Aspekt gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Kraftstoffzufuhrsystem, das eine Rückflusssicherung beinhaltet, die in einem Kraftstoffzufuhrweg vorgesehen ist, der eine Kraftstoffpumpe mit einer Kraftstoffeinspritzventileinrichtung eines Motors verbindet. Die Rückflusssicherung kann den Rückfluss des Kraftstoffs aus der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung verhindern, so dass ein Druck des Kraftstoffs zwischen der Rückflusssicherung und der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung nach dem Anhalten der Kraftstoffpumpe aufrechterhalten werden kann.
Zusätzliche Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden vollständig verstanden, nachdem die folgende detaillierte Beschreibung zusammen mit den Ansprüchen und den angehängten Zeichnungen gelesen wurde, in denen:
1 eine schematische Darstellung ist, die die Konstruktion eines Kraftstoffzufuhrsystems gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt,
2 ein Flussdiagramm ist, das einen Steuervorgang bezogen auf eine Kraftstoffpumpe und ein Umschaltventil zum Zeitpunkt eines Motorhalts darstellt,
3 ein Zeit-Schaubild ist, das Änderungen im Kraftstoffdruck zum Zeitpunkt eines Motorhalts darstellt,
4 eine schematische Darstellung ist, die die Konstruktion eines Kraftstoffzufuhrsystems gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt,
5 ein Zeit-Schaubild ist, das Änderungen im Kraftstoffdruck zum Zeitpunkt eines Motorhalts darstellt,
6 eine schematische Darstellung ist, die die Konstruktion eines Kraftstoffzufuhrsystems gemäß einer Abwandlung der zweiten Ausführungsform zeigt,
7 eine schematische Darstellung ist, die die Konstruktion eines Kraftstoffzufuhrsystems gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt,
8 eine Schnittansicht eines Fluidventils in einem geschlossenen Zustand ist,
9 eine Schnittansicht des Fluidventils in einem geöffneten Zustand ist,
10 ein Zeit-Schaubild ist, das Änderungen im Kraftstoffdruck zum Zeitpunkt eines Motorhalts darstellt,
11 eine schematische Darstellung ist, die die Konstruktion eines Kraftstoffzufuhrsystems gemäß einer Abwandlung der dritten Ausführungsform zeigt,
12 eine schematische Darstellung ist, die die Konstruktion eines Kraftstoffzufuhrsystems gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt,
13 eine erläuternde Ansicht des Kraftstoffzufuhrsystems ist, wobei der Systemkraftstoffdruck erhöht ist,
14 eine erläuternde Ansicht des Kraftstoffzufuhrsystems in einem Zustand zum Zeitpunkt eines Motorhalts ist,
15 eine erläuternde Ansicht des Kraftstoffzufuhrsystems ist, wobei der Motor gekühlt ist,
16 eine schematische Darstellung ist, die die Konstruktion eines Kraftstoffzufuhrsystems gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt,
17 ein Zeit-Schaubild ist, das Änderungen im Kraftstoffdruck zum Zeitpunkt eines Motorhalts darstellt,
18 eine schematische Darstellung ist, die die Konstruktion eines Kraftstoffzufuhrsystems gemäß einer Abwandlung der fünften Ausführungsform zeigt, und
19 eine schematische Darstellung ist, die die Konstruktion eines bekannten Kraftstoffzufuhrsystems zeigt.
Jedes der zusätzlichen Merkmale und jede der Lehren, die oben und unten offenbart sind, können getrennt oder in Verbindung mit anderen Merkmalen und Lehren zum Vorsehen verbesserter Kraftstoffzufuhrsysteme genutzt werden. Repräsentative Beispiele der vorliegenden Erfindung, welche viele dieser zusätzlichen Merkmale und Lehren sowohl getrennt als auch in Verbindung miteinander anwenden, werden nun im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Diese detaillierte Beschreibung beabsichtigt lediglich, einem Fachmann weitere Details zum Ausüben bevorzugter Aspekte der vorliegenden Lehren zu lehren, und beabsichtigt nicht, den Umfang der Erfindung zu beschränken. Nur die Ansprüche definieren den Umfang der beanspruchten Erfindung. Daher müssen Merkmals- und Ablaufskombinationen, die in der folgenden detaillierten Beschreibung offenbart sind, zum Ausführen der Erfindung im breitesten Sinne nicht notwendig sein und werden stattdessen lediglich zum Beschreiben repräsentativer Beispiele der Erfindung gelehrt. Darüber hinaus können verschiedene Merkmale der repräsentativen Beispiele und der abhängigen Ansprüche zum Vorsehen zusätzlicher nützlicher Ausführungsformen der vorliegenden Lehren in Weisen kombiniert werden, die nicht speziell aufgezählt werden.
In einer Ausführungsform beinhaltet ein Kraftstoffzufuhrsystem eine Kraftstoffpumpe, einen Druckregulator, eine Umschalteinrichtung, ein Rückschlagventil und eine Ausströmsicherung. Die Kraftstoffpumpe kann Kraftstoff, der in einem Kraftstofftank gespeichert ist, einer Kraftstoffeinspritzventileinrichtung zuführen. Der Druckregulator beinhaltet eine Druckregulierungskammer, in die ein Teil des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung zugeführt wird, eingeleitet werden kann, und eine Gegendruckkammer, in die ein Teil des Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffpumpe mit Druck beaufschlagt wird, eingeleitet werden kann. Ein Druck des Kraftstoffs in der Druckregulierungskammer kann entsprechend einem Gegendruck, der in der Gegendruckkammer erzeugt wird, reguliert werden, und überschüssiger Kraftstoff, der nicht in der Druckregulierungskammer verwendet werden soll, kann aus dem Druckregulator abgelassen werden. Das Umschaltventil kann zwischen einem Kraftstoffeinleitungszustand zum Einleiten des Kraftstoffs in die Gegendruckkammer und einem Atmosphärendruckeinleitungszustand zum Einleiten eines Atmosphärendrucks in die Gegendruckkammer des Druckregulators wechseln, so dass ein Systemkraftstoffdruck des Kraftstoffs, der der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung zugeführt wird, durch die Umschalteinrichtung geändert werden kann. Das Rückschlagventil ist in einem Kraftstoffzufuhrweg, der von der Kraftstoffpumpe zu der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung führt, angeordnet und befindet sich an einer stromaufwärtigen Seite eines ersten Abzweigpunkts in dem Kraftstoffzufuhrweg, aus dem der Kraftstoff in die Druckregulierungskammer des Druckregu lators eingeleitet wird. Die Ausströmsicherung kann den Abfluss von Kraftstoff in der Gegendruckkammer des Druckregulators verhindern, wenn der Motor angehalten wird, während der Systemkraftstoffdruck erhöht ist.
Mit dieser Regelung, wenn der Motor angehalten wird, während der Systemkraftstoffdruck erhöht ist, kann die Ausströmsicherung den Abfluss des Kraftstoffs in der Gegendruckkammer des Druckregulators verhindern. Daher ist es möglich, den Druck in der Gegendruckkammer auf einem hohen Wert aufrecht zu erhalten. Auf der anderen Seite, weil das Rückschlagventil und die Kraftstoffeinspritzventileinrichtung geschlossen sind, ist es möglich, den erhöhten Systemkraftstoffdruck in dem Kraftstoffzufuhrweg als einen Restdruck aufrecht zu erhalten. Weil der Restdruck mit dem hohen Wert in dem Kraftstoffzufuhrweg aufrecht erhalten werden kann, ist es möglich, die Erzeugung von Kraftstoffdampf in dem Kraftstoffzufuhrweg zu verhindern, wenn der Motor eine hohe Temperatur aufweist, und folglich ist es möglich, die Wiederanlaufeigenschaft zu verbessern.
Das Kraftstoffzufuhrsystem kann ferner einen Weg der stromaufwärtigen Seite beinhalten, der sich von dem Kraftstoffzufuhrweg an einem zweiten Abzweigpunkt, der sich auf einer stromaufwärtigen Seite des Rückschlagventils befindet, verzweigt, so dass ein Teil des Kraftstoffs in die Gegendruckkammer des Druckregulators über den Weg der stromaufwärtigen Seite eingeleitet wird. Die Ausströmsicherung ist ein Rückschlagventil, das in dem Weg der stromaufwärtigen Seite an einer Position auf einer stromaufwärtigen Seite der Umschalteinrichtung angeordnet ist, und ist geeignet, eine Rückströmung des Kraftstoffs zu verhindern. Mit dieser Anordnung ist es möglich, den Abfluss des Kraftstoffs aus der Gegendruckkammer zu verhindern, wenn der Motor angehalten wird.
Alternativ kann die Ausströmsicherung eine Ventileinrichtung sein, die geeignet ist, einen Weg, der von der Gegendruckkammer des Druckregulators zu der Umschalteinrichtung führt, zu öffnen und zu schließen. Auch mit dieser Anordnung ist es möglich, einen Abfluss des Kraftstoffs aus der Gegendruckkammer zu verhindern, wenn der Motor angehalten wird.
Alternativ kann die Ausströmsicherung eine Ventileinrichtung sein, die geeignet ist, einen Atmosphärenseiten-Weg der Umschalteinrichtung zu öffnen und zu schließen. Auch mit dieser Anordnung ist es möglich, einen Abfluss des Kraftstoffs aus der Gegendruckkammer zu verhindern, wenn der Motor angehalten wird.
In einer weiteren Ausführungsform des Kraftstoffzufuhrsystems kann ein Teil des Kraftstoffs, der von einem ersten Abzweigpunkt in einem Kraftstoffzufuhrweg, der von der Kraftstoffpumpe zu der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung führt, abzweigt, in die Druckregulierungskammer des Druckregulators eingeführt werden. Auf der anderen Seite kann ein Teil des Kraftstoffs, der an einem zweiten Abzweigpunkt in dem Kraftstoffzufuhrweg auf einer stromabwärtigen Seite des ersten Abzweigpunkts abgezweigt wird, in die Gegendruckkammer eingeleitet werden. Ein Rückschlagventil ist in dem Kraftstoffzufuhrweg an einer Position auf einer stromabwärtigen Seite des zweiten Abzweigpunkts für die Gegendruckkammer angeordnet und kann einen Rückstrom des Fluids verhindern. Ein Bypassweg ist mit dem Kraftstoffzufuhrweg verbunden, um das Rückschlagventil zu umgehen. Die Umschalteinrichtung beinhaltet ein Umschaltventil, das geeignet ist, dass es der Strömung des Kraftstoffs ermöglicht, das erste Rückschlagventil zu umgehen, wenn ein Atmosphärendruck in die Gegendruckkammer eingeleitet wird. Das Umschaltventil kann eine Strömung des Kraftstoffs, die das Rückschlagventil umgeht, verhindern, wenn der Kraftstoff in die Gegendruckkammer eingeleitet wird. Das Umschaltventil kann eine Strömung des Kraftstoffs, die das erste Rückschlagventil umgeht, verhindern, wenn der Motor angehalten wird, während der Systemkraftstoffdruck erhöht ist.
Mit dieser Regelung, wenn der Motor angehalten wird, kann der Bypassweg durch das Umschaltventil blockiert werden, und das Rückschlagventil und die Kraftstoffeinspritzventileinrichtung kann verschlossen werden, um zwischen dem Rückschlagventil und der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung und zwischen dem Umschaltventil und der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung abzudichten. Somit ist es möglich, den erhöhten Systemkraftstoffdruck in dem Kraftstoffzufuhrweg als einen Restdruck aufrecht zu erhalten. Weil der Restdruck mit dem hohen Wert in dem stromabwärtigen Weg auf der stromabwärtigen Seite des Rückschlagventils des Kraftstoffzufuhrwegs aufrechterhalten werden kann, ist es möglich, die Erzeugung von Kraftstoffdampf in dem Kraftstoffzufuhrweg zu verhindern, wenn der Motor eine hohe Temperatur aufweist, und folglich ist es möglich, die Wiederanlaufeigenschaft zu verbessern.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein Rückschlagventil in dem Kraftstoffzufuhrweg, der von der Kraftstoffpumpe zu der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung führt, angeordnet.
Das Rückschlagventil befindet sich auf einer stromabwärtigen Seite eines Abzweigpunkts in dem Kraftstoffzufuhrweg, über den der Kraftstoff in die Druckregulierungskammer des Druckregulators eingeleitet wird, so dass der Systemkraftstoffdruck erhöht sein kann, wenn der Motor angehalten ist. Mit dieser Anordnung, wenn der Motor angehalten wird, kann das Rückschlagventil und die Kraftstoffeinspritzventileinrichtung geschlossen werden, um zwischen dem Rückschlagventil und der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung abzudichten. Somit ist es möglich, den erhöhten Systemkraftstoffdruck in dem Kraftstoffzufuhrweg als einen Restdruck aufrecht zu erhalten. Weil der Restdruck mit dem hohen Wert in dem Kraftstoffzufuhrweg aufrechterhalten werden kann, ist es möglich, die Erzeugung von Kraftstoffdampf in dem Kraftstoffzufuhrweg zu verhindern, wenn der Motor eine hohe Temperatur aufweist, und folglich ist es möglich, die Wiederanlaufeigenschaft zu verbessern.
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
<Erste Ausführungsform>
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. Diese Ausführungsform bezieht sich auf ein Kraftstoffzufuhrsystem, das in einem Fahrzeugmotor verwendet wird. 1 ist eine schematische Darstellung, die das Kraftstoffzufuhrsystem zeigt.
Mit Bezug auf 1 ist ein Kraftstoffzufuhrsystem 10 mit einer Kraftstoffpumpe 18 ausgestattet. Die Kraftstoffpumpe 18 kann Kraftstoff, der in einem Kraftstofftank 12 gespeichert ist, Kraftstoffeinspritzventilen (Injektoren) 16, die jeweils Zylindern eines Motors 14 entsprechen, zuführen. Der Kraftstofftank 12 ist an einem Fahrzeug (nicht gezeigt) befestigt. Die Kraftstoffeinspritzventile 16 sind an einer Verteilerleitung 20 befestigt. Die Kraftstoffpumpe 18 kann eine motorbetriebene Pumpe sein, wie beispielsweise eine elektrische Pumpe eines Turbinentyps, die einen Motor, der als ein elektrischer Antriebsabschnitt dient, und einen Pumpenabschnitt beinhaltet, der ein Flügelrad, das durch den Motor drehbar angetrieben wird, zum Beaufschlagen des in die Kraftstoffpumpe 18 eingesogenen Kraftstoffs mit Druck aufweist. Die Kraftstoffpumpe 18 kann in dem Kraftstofftank 12 eingebaut sein. Die Kraftstoffpumpe 18 saugt den Kraftstoff in dem Kraftstofftank 12 aus einem Kraftstoffeinlassanschluss 22 und beaufschlagt den Kraftstoff mit Druck, bevor sie ihn durch einen Kraftstoffablassanschluss 23 ablässt. Mit dem Kraftstoffeinlassanschluss 22 ist ein Einlassfilter 25 verbunden, der den Kraftstoff, der in die Kraftstoffpumpe 18 aus dem Kraftstofftank 12 gesogen wird, filtern kann. Ferner ist die Kraftstoffpumpe 18 mit einem Dampfablassanschluss 27 zum Abspalten und Ablassen von Dampf (Gasblasen, die durch Verdampfung des Kraftstoffs entstehen), der in dem Kraftstoff während des Druckbeaufschlagungsprozesses erzeugt werden kann, aus einem Strömungsweg, der in dem Pumpenabschnitt festgelegt ist, versehen.
Der abgelassene Kraftstoff aus dem Kraftstoffablassanschluss 23 der Kraftstoffpumpe 18 wird der Verteilerleitung 20 über einen Kraftstoffzufuhrweg 30, der sich zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Kraftstofftanks erstreckt, zugeführt. Der Kraftstoff, der der Verteilerleitung 20 zugeführt ist, wird aus den Kraftstoffeinspritzventilen 16 in die entsprechenden Brennkammern (nicht gezeigt) der Zylinder des Motors 14 eingespritzt. In dem stromaufwärtigen Bereich des Kraftstoffzufuhrwegs 30 auf der Seite des Kraftstoffablassanschlusses 23 ist ein Kraftstofffilter 32 zum Filtern des Kraftstoffs vorgesehen. Der Kraftstofffilter 32 ist im Inneren des Kraftstofftanks 12 angeordnet. Ferner weist der Kraftstoffablassanschluss 23 der Kraftstoffpumpe 18 ein Rückschlagventil 34 auf, das darin zum Verhindern eines Rückstroms des Kraftstoffs angeordnet ist. Das Rückschlagventil 34 kann ein Kugelventiltyp sein. In dieser Ausführungsform dient der Dampfablassanschluss 27 als ein Teil eines Kraftstoffwegs auf der stromaufwärtigen Seite des Rückschlagventils 34.
Der Systemkraftstoffdruck des Kraftstoffs, der den Kraftstoffeinspritzventilen 16 zugeführt wird, kann durch eine Kraftstoffdruckwechseleinrichtung 36 abgeändert werden. Die Kraftstoffdruckwechseleinrichtung 36 ist mit einem Druckregulator 38, einem Umschaltventil 40 und einem Entlastungsventil 42 ausgestattet.
Der Druckregulator 38 weist eine Druckregulierungskammer 44 und eine Gegendruckkammer 45 auf. Der Druckregulator 38 kann den Kraftstoffdruck in der Druckregulierungskammer 44 entsprechend dem Gegendruck der Gegendruckkammer 45 einstellen und kann einen Teil des Kraftstoffs, der in der Druckregulierungskammer 44 überschüssig geworden ist (nachstehend bezeichnet als „Überschusskraftstoff” oder „Rückstromkraftstoff”), über einen Rückstromkraftstoffweg 46 ablassen. Ferner ist der Druckregulator 38 mit einer Membran 38a ausgestattet, die die Druckregulierungskammer 44 und die Gegendruckkammer 45 voneinander trennt, und eine Feder 38b ist im Inneren der Gegendruckkammer 45 angeordnet und drängt die Membran 38a. Der Druckregulator 38 kann dieselbe Konstruktion aufweisen, wie der Druckregulator, der in der JP 2007-278113 A offenbart ist, auf die der Stand der Technik verweist.
Die Druckregulierungskammer 44 steht mit einem Druckregulierungs- und Einleitungsweg 48, der sich von einem Abzweigpunkt 47 nahe der stromabwärtigen Seite des Kraftstofffilters 32 in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 verzweigt, in Verbindung. Demzufolge wird ein Teil des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe 18 den Kraftstoffeinspritzventilen 16 zugeführt wird, in die Druckregulierungskammer 44 über den Druckregulierungs- und Einleitungsweg 48 eingeleitet. Der Bereich des Kraftstoffzufuhrwegs 30 auf der stromaufwärtigen Seite des Abzweigpunkts 47 (der Kraftstoffablassanschluss 23 und der Kraftstofffilter 32 mit eingeschlossen) werden als ein Weg 30a der stromaufwärtigen Seite bezeichnet, und dessen Bereich auf der stromabwärtigen Seite des Abzweigpunkts 47 wird als ein Weg 30b der stromabwärtigen Seite bezeichnet.
Der Dampfablassanschluss 27 der Kraftstoffpumpe 18 steht mit der Gegendruckkammer 45 über einen Gegendruckeinleitungsweg 50 in Verbindung. Demzufolge wird ein Teil des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe 18 mit Druck beaufschlagt ist, in die Gegendruckkammer 45 über den Gegendruckeinleitungsweg 50 eingeleitet.
Das Umschaltventil 40 besteht aus einem Dreiwegeventil eines elektromagnetischen Antriebstyps und weist drei Anschlüsse 40a, 40b und 40c auf. Wenn dem Ventil 40 keine elektrische Energie zugeführt wird, ist der erste Anschluss 40a geschlossen, und der zweite Anschluss 40b und der dritte Anschluss 40c stehen miteinander in Verbindung. Wenn die Energie zugeführt wird, stehen der erste Anschluss 40a und der zweite Anschluss 40b miteinander in Verbindung, und der dritte Anschluss 40c ist geschlossen. Das Umschaltventil 40 ist in dem Gegendruckeinleitungsweg 50 vorgesehen. Das heißt, der Gegendruckeinleitungsweg 50 ist in einen Weg 50a der stromaufwärtigen Seite und einen Weg 50b der stromabwärtigen Seite geteilt. Das stromabwärtige Ende des Wegs 50a der stromaufwärtigen Seite ist mit dem ersten Anschluss 40a und das stromaufwärtige Ende des Wegs 50b der stromabwärtigen Seite ist mit dem zweiten Anschluss 40b verbunden. In dem Weg 50a der stromaufwärtigen Seite ist ein Drosselbereich 52 vorgesehen, der die Menge des Kraftstoffs, der in die Gegendruckkammer 45 eingeleitet wird, beschränkt. Der dritte Anschluss 40c ist über einen Atmosphärendruckweg 53 zur Umgebung geöffnet. Das AN/AUS-Schalten der Energiezufuhr zu dem Um schaltventil 40 wird durch eine elektronische Steuereinheit (nachfolgend als „ECU” bezeichnet) 54 gesteuert. Das Umschaltventil 40 und die ECU 54 bilden eine Umschalteinrichtung.
Die ECU 54 beinhaltet eine CPU, einen ROM und einen RAM. Durch Ausführen eines Steuerprogramms, das in dem ROM gespeichert ist, durch die CPU, schaltet die ECU 54 die Zufuhr elektrischer Energie zu der Kraftstoffpumpe 18 in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Motors 14 ein/aus, wobei das Antreiben der Kraftstoffpumpe 18 gesteuert wird. Zusätzlich schaltet die ECU die Zufuhr elektrischer Energie zu dem Umschaltventil 40 für eine Umschalt-Steuerung des Umschaltventils 40 ein/aus. Auf diese Art und Weise dient die ECU 54 als eine Steuereinrichtung.
Das Entlastungsventil 42 ist mit einem Entlastungsströmungsweg 42a, der sich von dem Weg 50b der stromaufwärtigen Seite verzweigt, einem Ventilelement 42b, das aus einem Kugelventil besteht, das geeignet ist, den Entlastungsströmungsweg 42a zu öffnen/schließen, und einer Rückstellfeder 42c, die das Ventilelement 42b in eine Schließrichtung drückt, ausgestattet. Wenn der Kraftstoffdruck in der Gegendruckkammer 45 höher wird, als die Federkraft der Rückstellfeder 42c, öffnet sich das Ventilelement 42b des Entlastungsventils 42 gegen die Federkraft der Rückstellfeder 42c und ermöglicht es dem Kraftstoff in der Gegendruckkammer 45, über den Entlastungsströmungsweg 42a entlastet zu werden. Wenn der Kraftstoffdruck in der Gegendruckkammer 45 geringer wird als ein festgesetzter Wert, schließt sich das Ventilelement 42b durch die Federkraft der Rückstellfeder 42c. Folglich wird der Kraftstoffdruck in der Gegendruckkammer 45 durch das Entlastungsventil 42 auf einem festgesetzten Druck gehalten.
In dem Weg 50a der stromaufwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 befindet sich ein Rückschlagventil 56, das die Rückströmung des Kraftstoffs verhindert. Das Rückschlagventil 56 kann ein Rückschlagventil eines Kugelventiltyps sein. Das Rückschlagventil 56 ist auf der stromaufwärtigen Seite des Drosselbereichs 52 angeordnet. Das Rückschlagventil 56 dient als eine Ausströmsicherung, wie später erklärt wird. Der Weg 50a der stromaufwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 dient als ein Weg, der zu der Umschalteinrichtung (genauer, dem Umschaltventil) aus dem Wegbereich (dem Dampfablassanschluss 27) auf der stromaufwärtigen Seite des Rückschlagventils 34 führt. Als nächstes wird der Betrieb des Kraftstoffzufuhrsystems 10 beschrieben.
(Betrieb zum Zeitpunkt des Startens des Motors und während eines Normalbetriebs des Motors)
Der Betrieb zum Zeitpunkt des Startens des Motors 14 und während eines Normalbetriebs des Motors 14 wird beschrieben.
In Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Motors 14 setzt die ECU 54 den Druck des Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffeinspritzventile 16 eingespritzt wird (der Systemkraftstoffdruck), auf einen hohen Druck oder einen geringen Druck fest. Beispielsweise zum Zeitpunkt des Startens des Motors 14 ist es wünschenswert, den Systemkraftstoffdruck auf einen hohen Druck festzusetzen, dass die Zerstäubung des Kraftstoffnebels bei einer Niedertemperaturbedingung gefördert wird und dass bei einer Hochtemperaturbedingung die Zerstäubung des Kraftstoffnebels gefördert und die Erzeugung von Dampf verhindert wird. Wenn die Belastung des Motors 14 gering ist, wie in dem Fall von einer konstanten Reisegeschwindigkeit des Fahrzeugs, kann der Systemkraftstoffdruck auf einen geringen Druck festgesetzt werden. Und durch die Umschaltsteuerung des Umschaltventils 40 durch die ECU 54 wird ein Umschalten zwischen einem hohen Systemkraftstoffdruck und einem niedrigen Systemkraftstoffdruck bewirkt.
Das heißt, zum Zeitpunkt des Startens des Motors 14, wenn die Kraftstoffpumpe 18 ohne die Zufuhr elektrischer Energie zu dem Umschaltventil 40 betrieben wird, erhöht sich der Systemkraftstoffdruck des Kraftstoffs, der den Kraftstoffeinspritzventilen 16 über den Kraftstoffzufuhrweg 30 zugeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt, in dem Zustand, bei dem keine elektrische Energie dem Umschaltventil 40 zugeführt wird, ist der Gegendruckeinleitungsweg 50 blockiert, so dass der Kraftstoff (Dampfkraftstoff), der in dem Pumpenabschnitt der Kraftstoffpumpe 18 mit Druck beaufschlagt wird, nicht in die Gegendruckkammer 45 des Druckregulators 38 eingeleitet wird. Die Gegendruckkammer 45 ist zur Umgebung über den Wegs 50b der stromabwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 und den Atmosphärendruckweg 53 geöffnet, so dass der Druck in der Gegendruckkammer 45 dem Atmosphärendruck entspricht. Der Kraftstoff, der aus der Kraftstoffpumpe 18 abgelassen wird, wird in die Druckregulierungskammer 44 des Druckregulators 38 über den Druckregulierungs- und Einleitungsweg 48, der sich von einem Mittelpunkt in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 verzweigt, eingeleitet. Folglich verformt sich die Membran 38a in dem Druckregulator 38 oder verschiebt sich infolge eines Unterschieds zwischen der Kraft (Gegenkraft) F1, die sie aus dem Inneren der Gegendruckkammer 45 empfangt, und der Kraft (Systemkraftstoffdruck) F2, die sie aus dem Inneren der Druckregulierungskammer 44 empfängt. Hier entspricht der Druck in der Gegendruckkammer 45 dem Atmosphärendruck, so dass der Gegendruck F1 der Gegendruckkammer 45 nur aus der Federkraft der Feder 38b besteht. Und, wenn F1 ≥ F2, wird der Kraftstoff in der Druckregulierungskammer 44 nicht über den Rückstromkraftstoffweg 46 abgelassen. Wenn F1 < F2, wird der Kraftstoff der Druckregulierungskammer 44 als überschüssiger Kraftstoff, d. h. sogenannter Rückstromkraftstoff, über den Rückstromkraftstoffweg 46 abgelassen, wobei der Systemkraftstoffdruck auf den festgesetzten Wert abgesenkt wird. Demzufolge ist der Systemkraftstoffdruck auf einen geringen Druck eingestellt.
Wenn die Kraftstoffpumpe 18 betrieben wird und die Energie dem Umschaltventil 40 zugeführt wird, baut sich eine Verbindung zwischen dem Weg 50a der stromaufwärtigen Seite und dem Weg 50b der stromabwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 auf, so dass der Kraftstoff, der in dem Pumpenabschnitt der Kraftstoffpumpe 18 mit Druck beaufschlagt wird (Dampfkraftstoff), in die Gegendruckkammer 45 des Druckregulators 38 über den Gegendruckeinleitungsweg 50 eingeleitet wird. Ferner wird die Verbindung zwischen dem Weg 50b der stromabwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 und dem Atmosphärendruckweg 53 blockiert, so dass der Kraftstoff in der Gegendruckkammer 45 nicht über den Atmosphärendruckweg 53 abgelassen wird. Folglich liegt im Inneren der Gegendruckkammer 45 der Kraftstoffdruck infolge des Dampfkraftstoffs vor, so dass der Druck im Inneren der Gegendruckkammer 45 höher wird als der Atmosphärendruck. Das heißt, der Gegendruck (F1) der Gegendruckkammer 45 ist die Summe der Federkraft der Feder 38b und des Kraftstoffdrucks, der in der Gegendruckkammer 45 vorliegt. Dadurch wird der Kraftstoffdruck der Druckregulierungskammer 44, das heißt, der Systemkraftstoffdruck, auf einen hohen Druck eingestellt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Kraftstoffdruck in der Gegendruckkammer 45 zu dem festgesetzten Druck durch das Entlastungsventil 42 gesteuert.
Als nächstes, wenn die Zufuhr elektrischer Energie zu dem Umschaltventil 40 unterbrochen wird, wird der Gegendruckeinleitungsweg 50 blockiert, wie oben beschrieben, und eine Verbindung zwischen dem Weg 50b der stromabwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 und dem Atmosphärendruckweg 53 baut sich auf, so dass der Kraftstoff in der Gegendruckkammer 45 über den Weg 50b der stromabwärtigen Seite und den Atmosphären druckweg 53 abgelassen wird. Somit wird der Druck in der Gegendruckkammer 45 dazu gebracht, dem Atmosphärendruck zu entsprechen. Demzufolge stellt sich der Systemkraftstoffdruck auf einen niedrigen Druck ein.
Auf diese Art und Weise führt die ECU 54 die Umschaltsteuerung des Umschaltventils 40 in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Motors 14 durch, so dass der Systemkraftstoff zwischen einem hohen Druck und einem niedrigen Druck umgeschaltet werden oder wechseln kann.
(Betrieb zum Zeitpunkt des Anhaltens des Motors)
Der Betrieb zum Zeitpunkt des Anhaltens des Motors 14 wird beschrieben. 2 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerprozess bezogen auf die Kraftstoffpumpe und das Umschaltventil zu dem Zeitpunkt, wenn der Motor angehalten wird, darstellt, und 3 ist ein Zeit-Schaubild, das Änderungen im Kraftstoffdruck darstellt, wenn der Motor angehalten wird. In 3 zeigt die horizontale Achse die Zeit an und die vertikale Achse zeigt den AN/AUS-Zustand der Kraftstoffpumpe 18, den AN/AUS-Zustand des Umschaltventils 40, den Zustand des Systemkraftstoffdrucks, den Zustand des Gegendrucks der Gegendruckkammer 45 und den Kraftstoffdruck des Kraftstoffablassabschnitts (ein Bereich des Kraftstoffablassanschlusses 23 auf der stromaufwärtigen Seite des Rückschlagventils 34) der Kraftstoffpumpe 18, in der obigen Reihenfolge, an. In dieser Spezifikation wird der AN-Zustand der Kraftstoffpumpe 18 zum Bezeichnen des Zustands verwendet, bei dem die elektrische Energie dem Motor der Kraftstoffpumpe 18 zugeführt wird, und der AUS-Zustand der Kraftstoffpumpe 18 wird zum Bezeichnen des Zustands verwendet, bei dem keine elektrische Energie dem Motor zugeführt wird. Ähnlich wird der AN-Zustand des Umschaltventils 40 zum Bezeichnen des Zustands verwendet, bei dem elektrische Energie dem Umschaltventil 40 zugeführt wird, und der AUS-Zustand des Umschaltventils 40 wird zum Bezeichnen des Zustands verwendet, bei dem keine elektrische Energie dem Umschaltventil 40 zugeführt wird.
Wie in 2 gezeigt ist, legt die ECU 54 in Schritt S1 fest, ob der Motor 14 angehalten werden soll oder nicht. Wenn der Motor 14 angehalten werden soll, bestimmt die ECU 54 in Schritt S2 den AN/AUS-Zustand bezogen auf die Energiezufuhr zu dem Umschaltventil 40. Wenn festgelegt wird, dass das Umschaltventil 40 in dem AN-Zustand ist, schaltet die ECU 54 in Schritt 4 die Kraftstoffpumpe 18 zum Anhalten der Kraftstoffpumpe 18 in den AUS- Zustand. Auf diese Art und Weise, wenn die Pumpe 18 in dem Zustand anhält, bei dem das Umschaltventil 40 in dem AN-Zustand ist, d. h. in dem Zustand, bei dem der Systemkraftstoffdruck erhöht worden ist, ist das Rückschlagventil 56 des Wegs 50a der stromaufwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 geschlossen, wobei der Ausströmweg für den Kraftstoff in der Gegendruckkammer 45 des Druckregulators 38 zu der Seite der Kraftstoffpumpe 18 blockiert ist. In dem Zustand, in dem das Umschaltventil 40 in dem AN-Zustand ist, ist die Verbindung zwischen dem Weg 50b der stromabwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 blockiert, so dass der Ausströmweg für den Kraftstoff in der Gegendruckkammer 45 zur Umgebungsseite auch blockiert ist. Folglich wird der Gegendruck der Gegendruckkammer 45 auf einem hohen Wert aufrechterhalten, so dass es möglich ist, eine Reduzierung des Kraftstoffdrucks der Druckregulierungskammer 44 (d. h. des Systemkraftstoffdrucks) zu verhindern (siehe 3). Auf der anderen Seite sind in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 durch Schließen des Rückschlagventils 34 des Kraftstoffablassanschlusses 23 der Kraftstoffpumpe 18 und durch Schließen der Kraftstoffeinspritzventile 16 die Ventile 34 und 16 voneinander abgeriegelt, so dass es möglich ist, einen erhöhten Systemkraftstoffdruck in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 als den Restdruck aufrechtzuerhalten (siehe 3). Folglich ist es durch Aufrechterhalten des hohen Restdrucks in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 möglich, die Erzeugung von Dampf in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 zu unterdrücken, wenn der Motor eine hohe Temperatur aufweist. Wenn die Kraftstoffpumpe 18 angehalten wird, reduziert sich der Kraftstoffdruck des Kraftstoffablassabschnitts der Kraftstoffpumpe 18 auf „0” (siehe 3).
Wenn in Schritt S2 bestimmt wird, dass das Umschaltventil 40 sich im AUS-Zustand befindet, schaltet die ECU 54 in Schritt S3 das Umschaltventil 40 zum Erhöhen des Systemkraftstoffdrucks in den AN-Zustand und dann bringt die ECU in Schritt S4 die Kraftstoffpumpe 18 zum Anhalten der Pumpe 18 in den AUS-Zustand. Demzufolge, wie in dem obigen Fall, wird der Gegendruck der Gegendruckkammer 45 des Druckregulators 38 auf einem hohen Wert aufrechterhalten, um die Reduzierung des Kraftstoffdrucks in der Druckregulierungskammer 44 (d. h. des Systemkraftstoffdrucks) zu verhindern, und zum selben Zeitpunkt wird in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 das Rückschlagventil 34 des Kraftstoffablassanschlusses 23 der Kraftstoffpumpe 18 geschlossen, und die Kraftstoffeinspritzventile 16 werden geschlossen. Daher sind die Ventile 34 und 16 voneinander abgeriegelt, so dass es möglich ist, einen erhöhten Systemkraftstoffdruck in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 als den Restkraftstoff aufrechtzuerhalten (siehe 3). Folglich ist es durch Aufrechterhalten eines hohen Restdrucks in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 möglich, die Erzeugung von Dampf in dem Kraftstoffzufuhrweg 30, wenn der Motor eine hohe Temperatur aufweist, zu unterdrücken.
Wenn die Kraftstoffpumpe 18 angehalten wird und das Umschaltventil 40 in dem AUS-Zustand ist, hält die Kraftstoffpumpe 18 an, wobei der Systemkraftstoffdruck niedrig bleibt, so dass es unmöglich ist, während ein niedriger Restdruck in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 aufrechterhalten wird, einen erhöhten Systemkraftstoffdruck als den Restdruck aufrechtzuerhalten. Angesichts dessen, wenn das Umschaltventil 40 in dem AUS-Zustand ist, wird das Umschaltventil 40 in den AN-Zustand geschaltet, wie oben beschrieben, bevor die Kraftstoffpumpe 18 angehalten wird, wobei es möglich ist, den Gegendruck der Gegendruckkammer 45 des Druckregulators 38 auf einem hohen Wert zu halten, um die Reduzierung des Kraftstoffdrucks der Druckregulierungskammer 44 zu verhindern, und es möglich ist, einen erhöhten Systemkraftstoffdruck in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 als den Restdruck zu erhalten, was es möglich macht, die Erzeugung von Dampf in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 zu unterdrücken, wenn der Motor eine hohe Temperatur aufweist. Nachdem der Motor 14 und die Kraftstoffpumpe 18 angehalten worden sind, behält die ECU 54 den AN-Zustand des Umschaltventils 40 so lange bei, wie der Motor bei einer hohen Temperatur bleibt. Die Zeitspanne, über die die ECU 54 den AN-Zustand des Umschaltventils 40 hält, entspricht beispielsweise einer Zeitspanne, die für den Motor 14 zum Erreichen einer niedrigen Temperatur nach dem Anhalten des Motors 14 und der Kraftstoffpumpe 18 und für die Erzeugung keines oder im Wesentlichen keines Dampfes in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 erforderlich ist. Nachdem der Motor auf einen Niedertemperaturzustand abgekühlt ist, schaltet die ECU 54 das Umschaltventil 40 in den AUS-Zustand.
(Betrieb zum Zeitpunkt des Wiederanlaufs des Motors)
Der Betrieb zum Zeitpunkt des Wiederanlaufs des Motors 14, während der Motor 14 eine hohe Temperatur aufweist, wird beschrieben. Wenn der Motor 14 angehalten wird, während der Motor 14 eine hohe Temperatur aufweist, wird der Systemkraftstoffdruck auf einem hohen Druck aufrechterhalten, wie oben beschrieben (siehe 3). Folglich wird die Erzeugung von Dampf in dem Kraftstoffzufuhrweg 30, die bewirkt wird, wenn der Motor eine hohe Temperatur aufweist, unterdrückt, wobei es möglich ist, eine Verbesserung in Bezug auf die Wiederanlaufeigenschaft des Motors 14 zu erzielen. Der weitere Betrieb ist derselbe wie der zum Zeitpunkt des Startens des Motors.
Gemäß dem oben beschriebenen Kraftstoffzufuhrsystem 10 wird der Systemkraftstoffdruck zu dem Zeitpunkt des Anhaltens des Motors erhöht, und in diesem Zustand schließt sich das Rückschlagventil 56, um dabei den Abfluss (Rückstrom) des Kraftstoffs in die Gegendruckkammer 45 des Druckregulators 38 zu verhindern, wobei der Gegendruck der Gegendruckkammer 45 auf einem hohen Wert aufrechterhalten wird. Auf der anderen Seite werden die Ventile 34 und 16 durch Schließen des Rückschlagventils 34 in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 und durch Schließen der Kraftstoffeinspritzventile 16 voneinander abgeriegelt, wobei es möglich ist, einen erhöhten Systemkraftstoffdruck in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 als den Restdruck aufrechtzuerhalten. Folglich ist es durch Aufrechterhalten eines hohen Restdrucks in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 möglich, die Erzeugung von Dampf in dem Kraftstoffzufuhrweg 30, die bewirkt wird, wenn der Motor eine hohe Temperatur aufweist, zu unterdrücken, was es möglich macht, eine Verbesserung in Bezug auf die Wiederanlaufeigenschaft zu erhalten.
Ferner wird das Rückschlagventil 56, das in dem Weg von dem Dampfablassanschluss 27 zu dem Umschaltventil 40 der Umschalteinrichtung, d. h. dem Weg 50a der stromaufwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 vorgesehen ist, zu dem Zeitpunkt des Anhaltens des Motors 14 geschlossen, wobei es möglich ist, den Abfluss (Rückstrom) des Kraftstoffs in die Gegendruckkammer 45 des Druckregulators 38 zu verhindern.
<Zweite Ausführungsform>
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf 4 und 5 beschrieben. Da diese Ausführungsform durch teilweises Abändern der ersten Ausführungsform, die oben beschrieben ist, erhalten wird, werden Elemente, die dieselben oder ähnlich den Elementen der ersten Ausführungsform sind, mit denselben Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform bezeichnet und eine Beschreibung dieser Elemente wird nicht wiederholt. 4 ist eine schematische Darstellung, die die Konstruktion eines Kraftstoffzufuhrsystems der zweiten Ausführungsform zeigt.
Wie in 4 gezeigt, ist der stromaufwärtige Seitenendbereich des Wegs 50a der stromaufwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 der ersten Ausführungsform (siehe 1), die oben beschrieben ist, mit dem Abzweigbereich (gekennzeichnet durch die Nummer 58) des Druckregulierungs- und Einleitungswegs 48 verbunden, anstelle ihn mit dem Dampfablassanschluss 27 der Kraftstoffpumpe 18 zu verbinden. Demzufolge wird ein Teil des Kraft stoffs (druckbeaufschlagter Kraftstoff), der durch den Druckregulierungs- und Einleitungsweg 48 strömt, in die Gegendruckkammer 45 über den Gegendruckeinleitungsweg 50 eingeleitet. Das Rückschlagventil 56 des Wegs 50a der stromaufwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 der ersten Ausführungsform ist weggelassen.
Ferner ist in dem Weg 50b der stromabwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 ein elektromagnetisches Ventil 60 an einer Position zwischen dem zweiten Anschluss 40b des Umschaltventils 40 und dem Entlastungsventil 42 vorgesehen. Das elektromagnetische Ventil 60 kann ein Öffnungs- und Schließventil sein, das elektromagnetisch angetrieben wird und sich schließt, wenn keine elektrische Energie zugeführt wird (AUS-Zustand), und sich öffnet, wenn eine elektrische Energie zugeführt wird (AN-Zustand). Das AN/AUS-Schalten des elektromagnetischen Ventils 60 wird durch die ECU 54 gesteuert. Das elektromagnetische Ventil 60 und die ECU 54 können eine Ventileinrichtung bilden. Diese Ventileinrichtung dient zum Öffnen und Schließen des Wegs aus der Gegendruckkammer 45 des Druckregulators 38 zu dem Umschaltventil 40 der Umschalteinrichtung und kann als eine Ausströmsicherung bezeichnet werden. Der Weg 50b der stromabwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 kann als ein Weg aus der Gegendruckkammer 45 des Druckregulators zu der Umschalteinrichtung (genauer dem Umschaltventil 40) dienen.
Als nächstes wird der Betrieb des Kraftstoffzufuhrsystems 10 der zweiten Ausführungsform beschrieben.
(Betrieb zum Zeitpunkt des Startens des Motors und während eines Normalbetriebs des Motors)
Zu dem Zeitpunkt des Startens des Motors 14 und während des Normalbetriebs des Motors 14 schaltet die ECU 54, um den Systemkraftstoffdruck auf einen niedrigen Druck in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Motors 14 festzusetzen, das Umschaltventil 40 in den AUS-Zustand und schaltet das elektromagnetische Ventil 60 in den AN-Zustand. Demzufolge, wie in der ersten Ausführungsform, wird der Systemkraftstoffdruck auf einen niedrigen Druck eingestellt. Um den Systemkraftstoffdruck auf einen hohen Druck in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Motors 14 einzustellen, schaltet die ECU 54 das Umschaltventil 40 in den AN-Zustand und schaltet das elektromagnetische Ventil 60 in den AN-Zustand. Demzufolge, wie in der ersten Ausführungsform, wird der Systemkraftstoffdruck auf einen hohen Druck eingestellt. Auf diese Art und Weise kann der Systemkraftstoffdruck zu einem hohen Druck oder einem niedrigen Druck geändert werden. Während einer vorherbestimmten Zeitspanne nach dem Starten des Motors 14 und während des Normalbetriebs, hält die ECU 54 den AN-Zustand des elektromagnetischen Ventils 60 aufrecht.
(Betrieb zum Zeitpunkt des Anhaltens des Motors)
Der Betrieb zum Zeitpunkt des Anhaltens des Motors 14 wird beschrieben. 5 ist ein Zeit-Schaubild, das Änderungen in dem Kraftstoffdruck darstellt, wenn der Motor 14 angehalten wird oder nachdem der Motor 14 angehalten wurde. In 5 zeigt die horizontale Achse die Zeit an und die vertikale Achse zeigt den AN/AUS-Zustand der Kraftstoffpumpe 18, den AN/AUS-Zustand des Umschaltventils 40, den AN/AUS-Zustand des elektromagnetischen Ventils 60, den Zustand des Systemkraftstoffdrucks, den Zustand des Gegendrucks der Gegendruckkammer 45 und den Kraftstoffdruck des Kraftstoffablassbereichs (der Bereich des Kraftstoffablassanschlusses 23 auf der stromaufwärtigen Seite des Rückschlagventils 34) der Kraftstoffpumpe 18, in dieser obigen Reihenfolge, an.
Wenn der Motor 14 angehalten ist, wie in der ersten Ausführungsform, schaltet die ECU 54 das elektromagnetische Ventil 60 in den AUS-Zustand, mit dem Systemkraftstoffdruck erhöht, und schaltet dann die Kraftstoffpumpe 18 zum Anhalten der Kraftstoffpumpe 18 in den AUS-Zustand. Demzufolge wird der Gegendruck der Gegendruckkammer 45 des Druckregulators 38 auf einem hohen Wert aufrechterhalten, dass er die Reduzierung in dem Kraftstoffdruck der Druckregulierungskammer 44 (d. h. der Systemkraftstoffdruck) verhindert, und zum selben Zeitpunkt werden in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 das Rückschlagventil 34 des Kraftstoffablassanschlusses 23 der Kraftstoffpumpe 18 und die Kraftstoffeinspritzventile 16 geschlossen, wobei die Ventile 34 und 16 voneinander abgeriegelt sind, was es möglich macht, einen erhöhten Systemkraftstoffdruck in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 als den Restdruck aufrechtzuerhalten (siehe 5). Folglich wird ein hoher Restdruck in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 aufrechterhalten, wobei es möglich gemacht wird, die Erzeugung von Dampf in dem Kraftstoffzufuhrweg 30, wenn der Motor eine hohe Temperatur aufweist, zu unterdrücken.
(Betrieb zum Zeitpunkt des Wiederanlaufs des Motors)
Der Betrieb zum Zeitpunkt des Wiederanlaufs des Motors 14, während der Motor 14 eine hohe Temperatur aufweist, wird beschrieben. Beim Anhalten des Motors 14 wird der Sys temkraftstoffdruck auf einem hohen Wert aufrechterhalten, wie oben beschrieben (siehe 5). Folglich wird die Erzeugung von Dampf in dem Kraftstoffzufuhrweg 30, die bewirkt wird, wenn der Motor eine hohe Temperatur aufweist, unterdrückt, und dabei eine Verbesserung in Bezug auf die Wiederanlaufeigenschaft des Motors 14 erreicht. Der weitere Betrieb ist derselbe wie der, wenn der Motor gestartet wird.
Das Kraftstoffzufuhrsystem 10 dieser Ausführungsform kann auch dieselben Wirkungen wie die der ersten Ausführungsform vorsehen.
Ferner wird das elektromagnetische Ventil 60, welches den Weg von der Gegendruckkammer 45 des Druckregulators 38 zu dem Umschaltventil 40, d. h. den Weg 50b der stromabwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50, öffnen und schließen kann, geschlossen, wenn der Motor 14 angehalten ist, wobei es möglich gemacht wird, den Abfluss des Kraftstoffs in die Gegendruckkammer 45 des Druckregulators 38 zu verhindern.
In einer alternativen Ausführungsform, wie in 6 gezeigt, kann der stromaufwärtige Seitenendbereich des Wegs 50a der stromaufwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 auch mit dem Dampfablassanschluss 27 der Kraftstoffpumpe 18 verbunden sein, anstelle mit dem Abzweigbereich 58 des Druckregulierungs- und Einleitungswegs 48 verbunden zu sein.
<Dritte Ausführungsform>
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. Da diese Ausführungsform durch teilweises Abändern der zweiten Ausführungsform realisiert ist, wird sich die nachfolgende Beschreibung hauptsächlich auf den abgewandelten Bereich konzentrieren. 7 ist eine schematische Darstellung, die die Konstruktion eines Kraftstoffzufuhrsystems der dritten Ausführungsform zeigt.
Wie in 7 gezeigt, ist in dieser Ausführungsform das elektromagnetische Ventil 60 der zweiten Ausführungsform (siehe 4) weggelassen und ein Fluidventil 62 ist in dem Atmosphärendruckweg 53 vorgesehen. Das Fluidventil 62 kann ein Öffnungs- und Schließventil sein, das durch einen Fluiddruck angetrieben wird. In dieser Ausführungsform wird das Fluidventil 62 durch den Druck von überschüssigem Kraftstoff (Rückstromkraftstoff), der aus der Druckregulierungskammer 44 des Druckregulators 38 über den Rückstromkraftstoffweg 46 abgelassen wird, geöffnet und geschlossen. Das Fluidventil 62 ist eine Ventileinrichtung, die den Atmosphärendruckseiten-Weg (den Atmosphärendruckweg 53) des Umschaltventils 40 der Umschalteinrichtung öffnen und schließen kann und als eine Ausströmsicherung bezeichnet werden kann. Der Atmosphärendruckweg 53 kann als ein Atmosphärendruckseiten-Weg dienen.
Das Fluidventil 62 wird im Detail beschrieben. 8 ist eine Schnittansicht des Fluidventils 62, wenn geschlossen, und 9 ist eine Schnittansicht des Fluidventils 62, in geöffnetem Zustand.
Wie in 8 gezeigt, weist das Fluidventil 62 ein Ventilgehäuse 64 in Form eines hohlen Zylinders, der eine Ventilkammer festlegt, auf. Ein Ventilloch 66 ist in einem Endwandbereich 64a an einer Endseite (der linken Endseite, wie betrachtet in 8) des Ventilgehäuses 64 geformt. Ein Ventilsitz 67 ist an dem inneren Endseitenöffnungsrand des Ventillochs 66 geformt. Ferner sind in den Umfangswandbereich 54b des Ventilgehäuses 64 ein Kraftstoffeinleitungsanschluss 68 und ein Kraftstoffablassanschluss 69, die eine Verbindung zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Ventilgehäuses 64 festlegen, geformt. Das Öffnungsgebiet des Kraftstoffablassanschlusses 69 ist festgelegt, dass es kleiner ist als das Öffnungsgebiet des Kraftstoffeinleitungsanschlusses 68. Ferner ist in dem Ventilgehäuse 64, d. h. in der Ventilkammer, ein Ventilkörper 70 vorgesehen, der sich in der axialen Richtung bewegen kann (der linken und rechten Richtung, wie betrachtet in 1). Ferner ist in einem Endwandbereich 64c an der anderen Endseite (der rechten Endseite, wie betrachtet in 8) des Ventilgehäuses 64 ein Umgebungsanschluss 76, der das Innere des Ventilgehäuses 64, d. h. die Ventilkammer, zur Umgebung öffnet, geformt.
Der Ventilkörper 70 weist einen Ventilschaft 71 auf, der in und außer Kontakt mit dem Ventilsitz 67 kommen kann, und ein Paar vorderer und hinterer Flanschbereiche 72 und 73 auf, die aus dem äußeren Umfang des Ventilschafts 71 hervorstehen. Die Flanschbereiche 72 und 73 sind so geformt, dass sie gleitbar entlang der Innenumfangsoberfläche des Ventilgehäuses 64 sind. Eine Rückstellfeder 74 ist zwischen dem Flanschbereich 73 an der Rückseite (die rechte Seite, wie betrachtet in 8) des Ventilschafts 71 und dem Endwandbereich 64c des Ventilgehäuses 64 gegenüberliegend vorgesehen. Die Rückstellfeder 74 zwingt den Ventilkörper 70 für gewöhnlich nach vorne (nach links, wie betrachtet in 8). Der Flanschbereich 72 an der Vorderseite (die linke Seite, wie betrachtet in 8) des Ventilschafts 71 weist eine geeignete Anzahl an (zwei in der in 8 gezeigten Ausführungsform) Verbindungslöchern 75 auf, die sich dort hindurch in der Dickenrichtung (der linken und rechten Richtung, wie betrachtet in 8) erstrecken. Der Ventilkörper 70 wird in solch einem Bereich geöffnet und geschlossen, dass ein Raum zwischen den Flanschbereichen 72 und 73 mit dem Kraftstoffeinleitungsanschluss 68 und dem Kraftstoffablassanschluss 69 in Verbindung stehen. Der Endbereich der stromabwärtigen Seite des Atmosphärendruckwegs 53 ist mit dem Ventilloch 66 verbunden. Der Endbereich der stromabwärtigen Seite des Rückstromkraftstoffwegs 46 ist mit dem Kraftstoffeinleitungsanschluss 68 verbunden.
Mit dem Fluidventil 62, wenn kein überschüssiger Kraftstoff (Rückstromkraftstoff) aus der Druckregulierungskammer 44 des Druckregulators 38 abgelassen wird, schließt sich der Ventilkörper 70, d. h. der Ventilschaft 71 wird mit dem Ventilsitz 67 durch die Federkraft der Rückstellfeder 74, wie in 8 gezeigt, in Kontakt gehalten, wobei der Atmosphärendruckweg 53 verschlossen ist.
Wenn der Rückstromkraftstoff aus der Druckregulierungskammer 44 des Druckregulators 38 abgelassen wird, wird der Rückstromkraftstoff in den Raum zwischen den Flanschbereichen 72 und 73 des Ventilkörpers 70 in dem Ventilgehäuse 64 über den Rückstromkraftstoffweg 46 eingeleitet. Dann, wie in 9 gezeigt, wird ein Teil des Rückstromkraftstoffs durch den Kraftstoffablassanschluss 69 abgelassen, und der Rest strömt durch die Verbindungslöcher 75 des Flanschbereichs 72 und strömt in den Raum zwischen dem Endwandbereich 64a des Ventilgehäuses 64 und des Flanschbereichs 72. Infolge des Drucks dieses Rückstromkraftstoffs, öffnet sich der Ventilkörper 70 gegen die Federkraft der Rückstellfeder 74, d. h. der Ventilschaft 71 wird von dem Ventilsitz 67 getrennt, wobei der Atmosphärendruckweg 53 geöffnet wird.
Der Rückstromkraftstoff, der in einen Raum, der zwischen dem Endwandbereich 64a des Ventilgehäuses 64 und des Flanschbereichs 72 festgelegt ist, geströmt ist, läuft durch die Verbindungslöcher 75 des Flanschbereichs 72 und strömt in den Raum zwischen den Flanschbereichen 72 und 73 zurück. Somit wird der Rückstromkraftstoff nicht über den Krafstoffablassanschluss 69 abgelassen. Wenn das Ablassen des Rückstromkraftstoffs aus der Druckregulierungskammer 44 des Druckregulators 38 angehalten wird, schließt sich der Ventilkörper 70 infolge der Federkraft der Rückstellfeder 74 (siehe 8). Als nächstes wird der Betrieb des Kraftstoffsystems 10 einer dritten Ausführungsform beschrieben.
(Betrieb zum Zeitpunkt des Startens des Motors und während eines Normalbetriebs des Motors)
Zu dem Zeitpunkt des Startens des Motors 14 und während des Normalbetriebs des Motors 14, schaltet die ECU 65 zum Festsetzen des Systemkraftstoffdrucks auf einen niederen Druck in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Motors 14 das Umschaltventil 40 in den AUS-Zustand. Demzufolge, wie in der ersten Ausführungsform, wird der Systemkraftstoffdruck auf einen geringen Druck eingestellt. Wenn in diesem Zustand überschüssiger Kraftstoff (Rückstromkraftstoff) aus der Druckregulierungskammer 44 des Druckregulators 38 abgelassen wird, wird das Fluidventil 62 durch den Rückstromkraftstoff geöffnet, wobei es möglich ist, den Kraftstoff in der Gegendruckkammer 45 des Druckregulators 38 über den stromabwärtigen Weg 50b der stromabwärtigen Seite und den Atmosphärendruckweg 53 abzulassen. Um den Systemkraftstoffdruck in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Motors 14 auf einen hohen Druck festzusetzen, schaltet die ECU 54 das Umschaltventil 40 in den AN-Zustand. Demzufolge, wie in der ersten Ausführungsform, kann der Systemkraftstoffdruck auf einen hohen Druck eingestellt werden. Auf diese Art und Weise kann der Systemkraftstoffdruck zu einem hohen Druck oder einem niedrigen Druck geändert werden.
(Betrieb zum Zeitpunkt des Anhaltens des Motors)
Der Betrieb zum Zeitpunkt des Anhaltens des Motors 14 wird beschrieben. 10 ist ein Zeit-Schaubild, das Änderungen im Kraftstoffdruck darstellt, wenn der Motor 14 angehalten wird und nachdem der Motor 14 angehalten worden ist. In 10 zeigt die horizontale Achse die Zeit an und die vertikale Achse zeigt den AN/AUS-Zustand der Kraftstoffpumpe 18, den AN/AUS-Zustand des Umschaltventils 40, den AN/AUS-Zustand des Fluidventils 62, den Zustand des Kraftstoffsystemdrucks, den Zustand des Gegendrucks der Gegendruckkammer 45 und den Kraftstoffdruck des Kraftstoffablassbereichs (der Bereich des Kraftstoffablassanschlusses 23 auf der stromaufwärtigen Seite des Rückschlagventils 34) der Kraftstoffpumpe 18, in dieser obigen Reihenfolge, an.
Wenn der Motor 14 angehalten wird, schaltet die ECU 64 das Umschaltventil 40 in den AUS-Zustand, mit dem Systemkraftstoff erhöht, und schaltet dann die Kraftstoffpumpe 18 zum Anhalten der Kraftstoffpumpe 18 in den AUS-Zustand. Durch das Schalten des Umschaltventils 40 in den AUS-Zustand, wird die Verbindung zwischen dem Weg 50a der stromaufwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 und dessen Wegbereich auf der stromabwärtigen Seite blockiert. Ferner, da es keinen überschüssigen Kraftstoff (Rückstromkraftstoff) gibt, der aus der Druckregulierungskammer 44 des Druckregulators 38 abgelassen wird, schließt sich das Fluidventil 62. Demzufolge wird der Gegendruck der Gegendruckkammer 45 des Druckregulators 38 auf einem hohen Wert aufrechterhalten, dass er eine Reduzierung in dem Kraftstoffdruck der Druckregulierungskammer 44 (d. h. der Systemkraftstoffdruck) verhindert, und zum selben Zeitpunkt wird in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 das Rückschlagventil 34 des Kraftstoffablassanschlusses 23 der Kraftstoffpumpe 18 geschlossen, und die Kraftstoffeinspritzventile 16 werden geschlossen, wobei die Ventile 34 und 16 voneinander abgeriegelt sind, so dass es möglich ist, einen erhöhten Systemdruck in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 als den Restdruck aufrechtzuerhalten (siehe 10). Folglich ist es möglich durch Aufrechterhalten eines hohen Restdrucks in dem Kraftstoffzufuhrweg 30, die Erzeugung von Dampf in dem Kraftstoffzufuhrweg 30, wenn der Motor eine hohe Temperatur aufweist, zu unterdrücken.
(Betrieb zum Zeitpunkt des Wiederanlaufens des Motors)
Der Betrieb zum Zeitpunkt des Wiederanlaufens des Motors 14, während der Motor 14 eine hohe Temperatur aufweist, wird beschrieben. Wenn der Motor 14 angehalten wird, wird der Systemkraftstoffdruck auf einem hohen Wert aufrechterhalten, wie oben beschrieben (siehe 10). Folglich wird die Erzeugung von Dampf in dem Kraftstoffzufuhrweg 30, die bewirkt wird, wenn der Motor eine hohe Temperatur aufweist, unterdrückt, wobei es möglich ist, eine Verbesserung in Bezug auf die Wiederanlaufeigenschaft des Motors 14 zu erreichen. Der weitere Betrieb ist derselbe wie der Betrieb, wenn der Motor 14 gestartet wird.
Mit dem Kraftstoffzufuhrsystem 10 dieser Ausführungsform ist es auch möglich, dieselben Wirkungen wie die der ersten Ausführungsform, die oben beschrieben ist, zu erhalten.
Ferner wird das Fluidventil 62 zum Öffnen und Schließen des Atmosphärendruckwegs 53 des Umschaltventils 40 der Umschalteinrichtung geschlossen, wenn der Motor 14 angehalten wird, wobei es möglich ist, den Abfluss des Kraftstoffs in die Gegendruckkammer 45 des Druckregulators 38 zu verhindern.
Ferner ist es durch Verwenden eines durch ein Fluid angetriebenen Ventiltyps als das Fluidventil 62 möglich, die elektromagnetische Einrichtung, die für das elektromagnetische Ventil 60 (siehe 4) der zweiten Ausführungsform benötigt wird, wegzulassen und die Steuerung durch die ECU 54 wegzulassen.
In einer alternativen Ausführungsform, wie in 11 gezeigt, kann der Endbereich der stromaufwärtigen Seite des Wegs 50a der stromaufwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 mit dem Dampfablassanschluss 27 der Kraftstoffpumpe 18 verbunden sein, anstatt mit dem Abzweigbereich 58 des Druckregulierungs- und Einleitungswegs 48 verbunden zu sein.
<Vierte Ausführungsform>
Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. Da diese Ausführungsform durch teilweises Abändern der ersten Ausführungsform (siehe 1) realisiert ist, konzentriert sich die nachfolgende Beschreibung auf den abgeänderten Teil. 12 ist eine schematische Darstellung, die die Konstruktion eines Kraftstoffzufuhrsystems der vierten Ausführungsform zeigt, 13 ist eine erläuternde Ansicht der selbigen mit dem Systemkraftstoffdruck erhöht. 14 ist eine erläuternde Ansicht der selbigen in dem Zustand, wenn der Motor angehalten ist, und 15 ist eine erläuternde Ansicht der selbigen in dem Zustand, nachdem der Motor abgekühlt ist.
Wie in 12 gezeigt, sind der Kraftstofftank 12, die Kraftstoffeinspritzventile 16, die Kraftstoffpumpe 18, die Verteilerleitung 20, der Einlassfilter 25, der Kraftstoffzufuhrweg 30, der Kraftstofffilter 32, der Druckregulator 38, der Druckregulierungs- und Einleitungsweg 48 und die ECU 54 dieselben wie die der ersten Ausführungsform, so dass deren Beschreibung weggelassen wird. Das Rückschlagventil 34 in der ersten Ausführungsform (siehe 1) ist weggelassen. Es ist für das Rückschlagventil 34 auch möglich, nicht weggelassen zu werden. Der Drosselbereich 52 und das Rückschlagventil 56 in dem Weg 50a der stromaufwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 der ersten Ausführungsform (siehe 1) sind weggelassen.
In dem Weg 30b der stromabwärtigen Seite des Kraftstoffzufuhrwegs 30, ist ein Rückschlagventil 80 zum Verhindern eines Rückstroms des Kraftstoffs vorgesehen. Das Rückschlagventil 80 kann ein Rückschlagventil eines Kugelventiltyps sein. Das Rückschlagventil 80 ist in der stromabwärtigen Seite des Abzweigpunkts 47 in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 angeordnet. Der Endbereich der stromaufwärtigen Seite des Wegs 50a der stromaufwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 der ersten Ausführungsform (siehe 1) ist mit einem Abzweigbereich 82 des Wegs 30b der stromabwärtigen Seite des Kraftstoffzufuhrwegs 30 verbunden, anstelle mit dem Dampfablassanschluss 27 der Kraftstoffpumpe 18 verbunden zu sein. Der Abzweigbereich 82 ist zwischen dem Abzweigpunkt 47 und dem Rückschlagventil 80 angeordnet. Demzufolge wird der Kraftstoff, der sich von der stromabwärtigen Seite des Abzweigpunkts 47 verzweigt, in die Gegendruckkammer 45 über den Gegendruckeinleitungsweg 50 eingeleitet. Ferner zweigt sich ein Atmosphärendruckweg 83 von dem stromabwärtigen Bereich des Wegs 50b der stromabwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50. Das stromabwärtige Ende des Atmosphärendruckwegs 83 öffnet sich zu dem Atmosphärendruck. Ferner ist in dem Atmosphärendruckweg 83 ein Drosselbereich 84 zum Einschränken der Menge an Kraftstoff, der aus dem Weg 50b der stromabwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 abgelassen wird, vorgesehen.
Der Systemkraftstoffdruck des Kraftstoffs, der den Kraftstoffeinspritzventilen 16 zugeführt wird, kann durch eine Kraftstoffdruckwechseleinrichtung 85 abgeändert werden. Die Kraftstoffdruckwechseleinrichtung 85 ist mit dem Druckregulator 38, einem Umschaltventil 87 und einem Entlastungsventil 87 ausgestattet. Wie oben festgestellt, ist der Druckregulator 38 derselbe wie der aus der ersten Ausführungsform, so dass dessen Beschreibung weggelassen ist.
Ähnlich wie das Umschaltventil 40 (siehe 1) der ersten Ausführungsform, kann das Umschaltventil 87 ein Dreiwegeventil eines elektromagnetischen Antriebstyps sein, und weist drei Anschlüsse 87a, 87b und 87c auf. Wenn dem Umschaltventil 87 keine elektrische Energie zugeführt wird, ist der erste Anschluss 87a geschlossen, und der zweite Anschluss 87b und der dritte Anschluss 87c stehen miteinander in Verbindung. Wenn eine elektrische Energie dem Umschaltventil 87 zugeführt wird, stehend der erste Anschluss 87a und der zweite Anschluss 87b miteinander in Verbindung, und der dritte Anschluss 87c ist geschlossen. Die Zufuhr elektrischer Energie zu dem Umschaltventil 87 wird durch die ECU 54 gesteuert. Folglich bilden das Umschaltventil 87 und die ECU 54 eine Umschalteinrichtung. In dem Zustand aus 12 und 15 wird dem Umschaltventil 87 keine elektrische Energie zugeführt (nachfolgend bezeich net als ein AUS-Zustand), und in dem Zustand aus 13 und 14 wird eine elektrische Energie dem Umschaltventil 87 zugeführt (nachfolgend bezeichnet als ein AN-Zustand).
Das Umschaltventil 87 ist zwischen dem Weg 50a der stromaufwärtigen Seite und dem Weg 50b der stromabwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 vorgesehen. Das heißt, dass das stromabwärtige Ende des Wegs 50a der stromaufwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 mit dem zweiten Anschluss 87b und das stromaufwärtige Ende des Wegs 50b der stromabwärtigen Seite mit dem ersten Anschluss 87a verbunden ist. Der dritte Anschluss 87c ist mit einem Verbindungsbereich 91 des Wegs 30b der stromabwärtigen Seite des Kraftstoffzufuhrwegs 30 über einen Verbindungsweg 90 verbunden. Der Verbindungsbereich 91 ist auf der stromabwärtigen Seite des Rückschlagventils 80 in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 angeordnet. Ferner ist ein Bypassweg 92, der das Rückschlagventil 80 umgeht, durch den Weg 50a der stromaufwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 und des Verbindungswegs 90 festgelegt.
Ähnlich wie das Entlastungsventil 42 der ersten Ausführungsform (siehe 1) ist das Entlastungsventil 88 mit einem Entlastungsströmungsweg 88a, einem Ventilelement 88b, das durch ein Kugelventil gebildet ist, das zum Öffnen/Schließen des Entlastungsströmungswegs 88a geeignet ist, und einer Rückstellfeder 88c, die das Ventilelement 88b in eine Schließrichtung drückt, ausgestattet. Der Entlastungsströmungsweg 88a ist mit dem Abzweigpunkt 47 verbunden. In dem Zustand, bei dem der Systemkraftstoffdruck hoch ist, wenn der Kraftstoffdruck in der Druckregulierungskammer 44 des Druckregulators 38 höher ist als die Federkraft der Rückstellfeder 88c, bewegt sich das Ventilelement 88b gegen die Federkraft der Rückstellfeder 88c, dass es das Entlastungsventil 88 öffnet, wobei es dem Kraftstoff in der Druckregulierungskammer 44 ermöglicht, über den Entlastungsströmungsweg 88a entlastet zu werden. Wenn der Kraftstoffdruck in der Druckregulierungskammer 44 zu einem bestimmten Wert reduziert wird, schließt sich das Ventilelement 88b durch die Federkraft der Rückstellfeder 88c. Folglich, wenn der Systemkraftstoffdruck hoch ist, wird der Kraftstoffdruck in der Druckregulierungskammer 44 auf einem festgesetzten Druck durch das Entlastungsventil 88 aufrechterhalten. Als nächstes wird der Betrieb des Kraftstoffzufuhrsystems 10 der vierten Ausführungsform beschrieben.
(Betrieb zum Zeitpunkt des Startens des Motors und während eines Normalbetriebs des Motors)
Wenn, zum Zeitpunkt des Startens des Motors 14, die Kraftstoffpumpe 18 betrieben wird, mit dem Umschaltventil 87 in dem AUS-Zustand, erhöht sich der Systemkraftstoffdruck des Kraftstoffs, der den Kraftstoffeinspritzventilen 16 über den Kraftstoffzufuhrweg 30 zugeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt, in dem Zustand, in dem sich das Umschaltventil 87 im AUS-Zustand befindet (siehe 12), wird der Gegendruckeinleitungsweg 50 blockiert, so dass der Kraftstoff, der aus der Kraftstoffpumpe 18 abgelassen wird, nicht in die Gegendruckkammer 45 des Druckregulators 38 eingeleitet wird. Ferner, da die Gegendruckkammer 45 über den Atmosphärendruckweg 83 (einschließlich eines Teils des Wegs 50b der stromabwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50) zur Umgebung geöffnet ist, entspricht der Druck in der Gegendruckkammer 45 dem Atmosphärendruck. Ferner wird der Kraftstoff, der aus der Kraftstoffpumpe 18 abgelassen wird, in die Druckregulierungskammer 44 des Druckregulators 38 über den Druckregulierungs- und Einleitungsweg 48, der sich von dem Abzweigpunkt 47 verzweigt, eingeleitet. Folglich verformt sich die Membran 38a des Druckregulators 38 oder verschiebt sich infolge eines Unterschieds zwischen der Kraft (Gegenkraft) F1, die sie aus dem Inneren der Gegendruckkammer 45 empfangt, und der Kraft (Systemkraftstoffdruck) F2, die sie aus dem Inneren der Druckregulierungskammer 44 empfängt. Hier, da der Druck in der Gegendruckkammer 45 dem Atmosphärendruck entspricht, wird der Gegendruck F1 der Gegendruckkammer 45 nur durch die Federkraft der Feder 38b erzeugt. Und, wenn F1 ≥ F2, wird der Kraftstoff in der Druckregulierungskammer 44 nicht über den Rückstromkraftstoffweg 46 abgelassen. Wenn F1 < F2, wird der Kraftstoff aus der Druckregulierungskammer 44 als überschüssiger Kraftstoff, d. h. sogenannter Rückstromkraftstoff, über den Rückstromkraftstoffweg 46 abgelassen, wobei der Systemkraftstoffdruck sich auf den festgesetzten Wert reduziert. Demzufolge wird der Systemkraftstoffdruck auf einen niedrigen Druck eingestellt. Ferner wird eine Verbindung zwischen dem Weg 50a der stromaufwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 und dem Verbindungsweg 90, d. h. über den Bypassweg 92, aufgebaut.
Wenn in dem Zustand, bei dem die Kraftstoffpumpe angetrieben wird, das Umschaltventil 87 in den AN-Zustand geschaltet wird, wird eine Verbindung zwischen dem Weg 50a der stromaufwärtigen Seite und dem Weg 50b der stromabwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 aufgebaut, so dass der Kraftstoff, der aus der Kraftstoffpumpe 18 abgelassen wird, in die Gegendruckkammer 45 des Druckregulators 38 über den Gegendruckeinleitungs weg 50 eingeleitet wird (siehe 13). Ferner wird der Durchgang zwischen dem Weg 50b der stromabwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 und des Verbindungswegs 90, d. h. der Bypassweg 92, blockiert. Da der Drosselbereich 84 in dem Atmosphärendruckweg 83 vorgesehen ist, ist die Menge an Kraftstoff, der aus dem Weg 50b der stromabwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 abgelassen wird, auf eine vorherbestimmte Menge beschränkt. Folglich wirkt der Kraftstoffdruck infolge des Kraftstoffs, der aus der Kraftstoffpumpe 18 abgelassen wird, auf das Innere der Gegendruckkammer 45, so dass der Druck in der Gegendruckkammer 45 höher als der Atmosphärendruck ist. Das heißt der Gegendruck (F1) der Gegendruckkammer 45 ist die Summe der Federkraft der Feder 38b und des Kraftstoffdrucks, der sich auf die Gegendruckkammer 45 ausübt. Somit wird der Kraftstoffdruck der Druckregulierungskammer 44, d. h. der Systemkraftstoffdruck, auf einen hohen Druck eingestellt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Kraftstoffdruck in der Druckregulierungskammer 44 durch das Entlastungsventil 88 gesteuert, dass er der festgesetzte Druck ist, der aufgebracht wird, wenn der Kraftstoffdruck hoch ist.
Als nächstes, wenn das Umschaltventil 87 in den AUS-Zustand geschaltet wird, wird der Gegendruckeinleitungsweg 50 blockiert, wie oben beschrieben, so dass der Druck in der Gegendruckkammer 45 sich auf einen Wert reduziert, der dem Atmosphärendruck entspricht (siehe 12). Demzufolge wird der Systemkraftstoffdruck auf einen niedrigen Druck eingestellt. Auf diese Art und Weise führt die ECU 54 eine Umschaltsteuerung des Umschaltventils 87 in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Motors 14 durch, wobei es möglich ist, den Systemkraftstoffdruck auf einen hohen Druck oder einen niedrigen Druck zu ändern. Dies bedeutet, dass der Systemkraftstoffdruck variabel ist.
Gleichzeitig mit dem Schalten des Umschaltventils 87 in den AUS-Zustand, wird eine Verbindung zwischen dem Weg 50a der stromaufwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 und dem Verbindungsweg 90, d. h. über den Bypass 92, aufgebaut. Folglich ist es möglich, eine Verbesserung in Bezug auf eine Ansprechempfindlichkeit durch Reduzieren des Systemkraftstoffdrucks zu erreichen. Beispielsweise, wenn kein Verbindungsweg 90 existieren würde, würde der Systemkraftstoffdruck zwischen dem Rückschlagventil 80 und den Kraftstoffeinspritzventilen 16 nur um einen Betrag reduziert werden, der dem Verbrauch auf der Motorseite entspricht, so dass der Systemkraftstoffdruck einen Wert aufweisen würde, der sich normalerweise nach dem Schalten des Umschaltventils 87 in den AUS-Zustand bis zur Redu zierung des Systemkraftstoffs zwischen dem Rückschlagventil 80 und den Kraftstoffeinspritzventilen 16 auf einen niedrigen Druck, der zu einer eher schlechten Ansprechempfindlichkeit für die Druckreduzierung führt, ändert. Im Gegenteil ist es durch Ermöglichen einer Verbindung über den Bypassweg 92 gleichzeitig zu dem Schalten des Umschaltventils 87 in den AUS-Zustand möglich, eine Verbesserung in Bezug auf die Ansprechempfindlichkeit durch Absenken des Systemkraftstoffdrucks zu erhalten.
(Betrieb zum Zeitpunkt des Anhaltens des Motors)
Wie in der ersten Ausführungsform, schaltet zu dem Zeitpunkt des Anhaltens des Motors 14 die ECU 54 die Kraftstoffpumpe 18 in den AUS-Zustand, mit dem Systemkraftstoffdruck erhöht (siehe 13), um dabei die Kraftstoffpumpe 18 anzuhaken (siehe 14). Demzufolge wird der Bypassweg 92, der das Rückschlagventil 80, das in dem Weg auf der stromabwärtigen Seite des Verzweigbereichs 82, der zu der Gegendruckkammer 45 des Druckregulators 38 des Kraftstoffzufuhrwegs 30 führt, vorgesehen ist, durch das Umschaltventil 87 der Umschalteinrichtung blockiert, und zum selben Zeitpunkt werden das Rückschlagventil 80 in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 und die Kraftstoffeinspritzventile 16 geschlossen, wobei das Rückschlagventil 80 und das Umschaltventil 87 voneinander abgeriegelt sind. Daher ist es möglich, einen erhöhten Systemkraftstoffdruck in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 als der Restdruck aufrechtzuerhalten. Folglich wird ein hoher Restdruck als der Restdruck in dem Bereich des Kraftstoffzufuhrwegs 30 auf der stromabwärtigen Seite des Rückschlagventils 80 aufrechterhalten, wobei es möglich ist, die Erzeugung von Dampf in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 zu unterdrücken und dabei eine Verbesserung in Bezug auf die Wiederanlaufeigenschaft zu erhalten.
Nachdem der Motor 14 und die Kraftstoffpumpe 18 angehalten worden sind, hält die ECU 54 den AN-Zustand des Umschaltventils 87 solange der Motor 14 eine hohe Temperatur aufweist. Die Zeitspanne, über die die ECU 54 den AN-Zustand des Umschaltventils 87 aufrechterhält (z. B. 20 bis 30 Minuten) ist beispielsweise eine Zeitspanne, die für den Motor 14 zum Erzielen einen Niedertemperaturzustands nach dem Anhalten des Motors 14 und der Kraftstoffpumpe 18 und zum Erzeugen keines oder im Wesentlichen keines Dampfs in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 erforderlich ist. Die ECU 54 misst die Zeitspanne, während derer das Umschaltventil in dem AN-Zustand gehalten wird, mittels eines Zeitmessers und schaltet das Umschaltventil 87 in den AUS-Zustand, nachdem die Zeitspanne abgelaufen ist (siehe 15).
Demzufolge wird eine Verbindung über den Bypassweg 92 aufgebaut, so dass es möglich ist, das Aufrechterhalten des Restdrucks aufzugeben, d. h. den Restdruck zu reduzieren.
(Betrieb zum Zeitpunkt des Wiederanlaufens des Motors)
Der Betrieb zum Zeitpunkt des Wiederanlaufens des Motors 14, während der Motor eine hohe Temperatur aufweist, wird beschrieben. Wie oben festgestellt, während der Motor 14 angehalten ist, wird der Systemkraftstoffdruck auf einem hohen Wert aufrechterhalten (siehe 14). Folglich wird die Erzeugung von Dampf in dem Kraftstoffzufuhrweg 30, wenn der Motor eine hohe Temperatur aufweist, unterdrückt, wobei es möglich ist, eine Verbesserung in Bezug auf die Anlaufeigenschaft des Motors 14 zu erzielen (siehe 13). Der weitere Betrieb ist derselbe wie der zum Zeitpunkt des Startens des Motors 14 (siehe 12).
Mit dem Kraftstoffzufuhrsystem 10 dieser Ausführungsform ist es auch möglich, dieselben Effekte wie die der ersten Ausführungsform zu erlangen.
Ferner ist es nur für die Dichtbereiche bezogen auf das Aufrechterhalten des Restdrucks des Systemkraftstoffdrucks notwendig, die zwei Bereiche des Rückschlagventils 80 und des Umschaltventils 87 zu sein, so dass es möglich ist, eine Verbesserung in Bezug auf die Abdichteigenschaft zu erzielen und eine Vereinfachung der Konstruktion zu realisieren.
<Fünfte Ausführungsform>
Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. Da diese Ausführungsform durch teilweise Abänderung der zweiten Ausführungsform realisiert wird, konzentriert sich die nachfolgende Beschreibung auf den abgeänderten Bereich. 16 ist eine schematische Darstellung, die die Konstruktion eines Kraftstoffzufuhrsystems der fünften Ausführungsform zeigt.
Wie in 16 gezeigt, ist in dieser Ausführungsform das elektromagnetische Ventil 60 der zweiten Ausführungsform (siehe 4) weggelassen. Und in dem Weg 30b der stromabwärtigen Seite des Kraftstoffzufuhrwegs 30 ist ein Rückschlagventil 77 vorgesehen, das sich nahe des Abzweigpunkts 47 befindet. Das Rückschlagventil 77 kann ein Rückschlagventil eines Kugelventiltyps sein. Als nächstes wird der Betrieb des Kraftstoffzufuhrsystems 10 der fünften Ausführungsform beschrieben.
(Betrieb zum Zeitpunkt des Wiederanlaufens des Motors und während eines Normalbetriebs des Motors)
Zum Zeitpunkt des Startens des Motors 14 und während des Normalbetriebs des Motors 14 schaltet die ECU 54 zum Festsetzen des Systemkraftstoffdrucks auf einen niedrigen Druck in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Motors 14 das Umschaltventil 40 in den AUS-Zustand. Demzufolge, wie in der ersten Ausführungsform, wird der Systemkraftstoffdruck auf einen niedrigen Druck eingestellt. Der Systemkraftstoffdruck in dieser Ausführungsform ist der Kraftstoffdruck zwischen dem Rückschlagventil 77 in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 und den Kraftstoffeinspritzventilen 16. Der Kraftstoffdruck zwischen den Rückschlagventilen 34 und 77, die mit dem Abzweigpunkt 47 dazwischen in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 angeordnet sind, werden als ein „Zwischenbereichkraftstoffdruck” bezeichnet.
Zum Festsetzen des Systemkraftstoffdrucks auf einen hohen Druck in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Motors 14 schaltet die ECU 54 das Umschaltventil 40 in den AN-Zustand. Demzufolge, wie in der ersten Ausführungsform, wird der Systemkraftstoffdruck auf einen hohen Druck eingestellt. Auf diese Art und Weise kann der Systemkraftstoffdruck auf einen hohen Druck oder einen niedrigen Druck geändert werden. In diesem Fall weisen der Systemkraftstoffdruck und der Zwischenbereichkraftstoffdruck denselben Wert auf.
(Betrieb zum Zeitpunkt des Anhaltens des Motors)
Der Betrieb zum Zeitpunkt des Anhaltens des Motors 14 wird beschrieben. 17 ist ein Zeit-Schaubild, das Änderungen im Kraftstoffdruck darstellt, wenn der Motor 14 angehalten wird und nachdem der Motor 14 angehalten worden ist. In 17 zeigt die horizontale Achse die Zeit an und die vertikale Achse zeigt den AN/AUS-Zustand der Kraftstoffpumpe 18, den AN/AUS-Zustand des Umschaltventils 40, den Zustand des Systemkraftstoffdrucks, den Zustand des Zwischenbereichkraftstoffdrucks, den Zustand des Gegendrucks der Gegendruckkammer 45 und den Kraftstoffdruck des Kraftstoffablassbereichs (der Bereich des Kraftstoffablassanschlusses 23 auf der stromaufwärtigen Seite des Rückschlagventils 34) der Kraftstoffpumpe 18 an, in dieser obigen Reihenfolge, an.
Zu dem Zeitpunkt des Anhaltens des Motors 14, wie in der ersten Ausführungsform, schaltet die ECU 54 das Umschaltventil 40 in den AUS-Zustand, mit dem Systemkraftstoff druck erhöht, und schaltet dann zum Anhalten der Kraftstoffpumpe 18 die Kraftstoffpumpe 18 in den AUS-Zustand. Demzufolge wird das Rückschlagventil 34 an dem Kraftstoffablassanschluss 23 der Kraftstoffpumpe 18 des Wegs 30a der stromaufwärtigen Seite des Kraftstoffzufuhrwegs 30 geschlossen, und zum selben Zeitpunkt werden das Rückschlagventil 77 des Wegs 30b der stromabwärtigen Seite des Kraftstoffzufuhrwegs 30 und die Kraftstoffeinspritzventile 16 geschlossen, wobei die Ventile 77 und 16 voneinander abgeriegelt sind, was es möglich macht, einen erhöhten Systemkraftstoffdruck in dem Weg 30b der stromabwärtigen Seite des Kraftstoffzufuhrwegs 30 als den Restdruck aufrechtzuerhalten (siehe 17). Folglich ist es möglich durch Aufrechterhalten eines hohen Restdrucks in dem Kraftstoffzufuhrweg 30, die Erzeugung von Dampf in dem Kraftstoffzufuhrweg 30, wenn der Motor eine hohe Temperatur aufweist, zu unterdrücken. Ferner, da das Umschaltventil 40 in den AUS-Zustand geschaltet ist, ist die Gegendruckkammer 45 über den Weg 50b der stromabwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 und den Atmosphärendruckweg 53 zur Umgebung geöffnet, wobei der Zwischenbereichkraftstoffdruck sich auf einen geringen Systemdruckwert gemindert wird (siehe 17).
(Betrieb zum Zeitpunkt des Wiederanlaufens des Motors)
Der Betrieb zum Zeitpunkt des Wiederanlaufens des Motors 14, während der Motor 14 eine hohe Temperatur aufweist, wird beschrieben. Während der Motor 14 angehalten ist, wird der Systemkraftstoffdruck auf einem hohen Wert aufrechterhalten, wie oben beschrieben (siehe 17). Folglich wird die Erzeugung von Dampf in dem Kraftstoffzufuhrweg 30, wenn der Motor 14 eine hohe Temperatur aufweist, unterdrückt, wobei es möglich ist, eine Verbesserung in Bezug auf die Wiederanlaufeigenschaft des Motors 14 zu erzielen. Der weitere Betrieb ist derselbe wie der, wenn der Motor 14 gestartet wird.
Mit dem Kraftstoffzufuhrsystem 10, das oben beschrieben ist, werden das Rückschlagventil 77, das in dem Weg 30b der stromabwärtigen Seite des Kraftstoffzufuhrwegs 30 vorgesehen ist, und die Kraftstoffeinspritzventile 16 durch Erhöhen des Systemkraftstoffdrucks, wenn der Motor 14 angehalten wird, geschlossen, wobei die Ventile 77 und 16 voneinander abgeriegelt sind, was es möglich macht, einen erhöhten Systemdruck in dem Weg 30b der stromabwärtigen Seite des Kraftstoffzufuhrwegs 30 als den Restdruck aufrechtzuerhalten. Folglich wird durch Aufrechterhalten eines hohen Restdrucks in dem Kraftstoffzufuhrweg 30 die Erzeugung von Dampf in dem Kraftstoffzufuhrweg 30, wenn der Motor eine hohe Tempe ratur aufweist, unterdrückt, was es möglich macht, eine Verbesserung in Bezug auf eine Wiederanlaufeigenschaft zu erzielen.
Ferner sind in dieser Ausführungsform durch Schließen des Rückschlagventils 77 des Wegs 30b der stromabwärtigen Seite des Kraftstoffzufuhrwegs 30 und der Kraftstoffeinspritzventile 16 die Ventile 77 und 16 voneinander abgeriegelt, so dass kein Bedarf besteht, den Gegendruck in der Gegendruckkammer 45 des Druckregulators 38 und den Kraftstoffdruck der Druckregulierungskammer 44 (der Zwischenbereichkraftstoffdruck) auf einem hohen Wert aufrechtzuerhalten, was es möglich macht, eine Vereinfachung der Konstruktion zu erzielen. Im Falle dieser Ausführungsform kann das Rückschlagventil 34 des Kraftstoffablassanschlusses 23 der Kraftstoffpumpe 18 weggelassen werden.
Ferner kann in einer alternativen Ausführungsform, wie in 18 gezeigt, der Endbereich auf der stromaufwärtigen Seite des Wegs 50a der stromaufwärtigen Seite des Gegendruckeinleitungswegs 50 dieser Ausführungsform mit dem Dampfablassanschluss 27 der Kraftstoffpumpe 18 verbunden sein, anstatt mit dem Abzweigbereich 58 des Druckregulierungseinleitungswegs 48 verbunden zu sein.
Die vorliegende Erfindung darf nicht auf die obige erste bis fünfte Ausführungsform und ihre alternativen Ausführungsformen beschränkt werden, sondern kann auf verschiedene Arten und Weisen abgeändert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 2007-278113 A [0002, 0045]

Claims

Kraftstoffzufuhrsystem (10) enthaltend: eine Kraftstoffpumpe (18), die geeignet ist, Kraftstoff, der in einem Tank (12) gespeichert ist, einer Kraftstoffeinspritzventileinrichtung (16) eines Motors (14) zuzuführen, einen Druckregulator (38), der eine Druckregulierungskammer (44), in die ein Teil des Kraftstoffs, der aus der Kraftstoffpumpe (18) der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung (16) zugeführt wird, eingeleitet werden kann, und eine Gegendruckkammer (45) beinhaltet, in die ein Teil des Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffpumpe (18) mit Druck beaufschlagt ist, eingeleitet werden kann, wobei ein Druck des Kraftstoffs in der Druckregulierungskammer (44) entsprechend eines Gegendrucks, der in der Gegendruckkammer (45) erzeugt wird, reguliert werden kann, und überschüssiger Kraftstoff, der nicht in der Druckregulierungskammer (44) verwendet werden soll, kann aus dem Druckregulator (38) abgelassen werden, eine Umschalteinrichtung (40, 54), die gestaltet ist, dass sie geeignet ist, zwischen einem Kraftstoffeinleitungszustand zum Einleiten des Kraftstoffs in die Gegendruckkammer (45) des Druckregulators (38) und einem Atmosphärendruckeinleitungszustand zum Einleiten eines Atmosphärendrucks in die Gegendruckkammer (45) des Druckregulators (38) zu wechseln, so dass ein Systemkraftstoffdruck des Kraftstoffs, der der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung (16) zugeführt wird, durch die Umschalteinrichtung (40, 54) geändert werden kann, ein Rückschlagventil (34), das in einem Kraftstoffzufuhrweg (30), der von der Kraftstoffpumpe (18) zu der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung (16) führt, angeordnet ist, wobei sich das Rückschlagventil (34) auf einer stromaufwärtigen Seite eines ersten Abzweigpunkts (47) in dem Kraftstoffzufuhrweg (30), über den der Kraftstoff in die Druckregulierungskammer (44) des Druckregulators (38) eingeleitet wird, befindet, und eine Ausströmsicherung (56; 60; 62), die geeignet ist, den Abfluss des Kraftstoffs in der Gegendruckkammer (45) des Druckregulators (38) zu verhindern, wenn der Motor (14) angehalten ist, während der Systemkraftstoffdruck erhöht ist.
Kraftstoffzufuhrsystem (10) nach Anspruch 1, ferner enthaltend: einen Weg (50a) der stromaufwärtigen Seite, der sich von dem Kraftstoffzufuhrweg (30) an einem zweiten Abzweigpunkt (27), der sich auf einer stromaufwärtigen Seite des Rückschlagventils (23) befindet, verzweigt, so dass ein Teil des Kraftstoffs in die Gegendruckkam mer (45) des Druckregulators (38) über den Weg (50a) der stromaufwärtigen Seite eingeleitet wird, wobei die Ausströmsicherung ein Rückschlagventil (56) enthält, das in dem Weg (50a) der stromaufwärtigen Seite an einer Position an einer stromabwärtigen Seite der Umschalteinrichtung (40, 54) angeordnet ist und geeignet ist, die Rückströmung des Kraftstoffs zu verhindern.
Kraftstoffzufuhrsystem (10) nach Anspruch 1, wobei die Ausströmsicherung eine Ventileinrichtung (60) enthält, die geeignet ist, einen Weg (50b), der von der Gegendruckkammer (45) des Druckregulators (38) zu der Umschalteinrichtung (40, 54) führt, zu öffnen und zu schließen.
Kraftstoffzufuhrsystem (10) nach Anspruch 1, wobei die Ausströmsicherung eine Ventileinrichtung (62) enthält, die geeignet ist, einen Atmosphärendruckweg (53) der Umschalteinrichtung (40, 54) zu öffnen und zu schließen.
Kraftstoffzufuhrsystem (10) enthaltend: eine Kraftstoffpumpe (18), die geeignet ist, Kraftstoff, der in einem Kraftstofftank (12) gespeichert ist, einer Kraftstoffeinspritzventileinrichtung (16) eines Motors (14) zuzuführen, einen Druckregulator (38), der eine Druckregulierungskammer (44), in die ein Teil des Kraftstoffs eingeleitet werden kann, der von einem ersten Abzweigpunkt (47) in einem Kraftstoffzufuhrweg (30), der von der Kraftstoffpumpe (18) zu der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung (16) führt, abzweigt, und eine Gegendruckkammer (45) beinhaltet, in die ein Teil des Kraftstoffs, der sich von einem zweiten Abzweigpunkt (82) in dem Kraftstoffzufuhrweg (30) auf einer stromabwärtigen Seite des ersten Abzweigpunkts (47) verzweigt, eingeleitet werden kann, wobei ein Druck des Kraftstoffs in der Druckregulierungskammer (44) entsprechend eines Gegendrucks, der in der Gegendruckkammer (45) erzeugt wird, reguliert werden kann, und überschüssiger Kraftstoff, der nicht in der Druckregulierungskammer (44) verwendet werden soll, kann aus dem Druckregulator (38) abgelassen werden, eine Umschalteinrichtung (54, 87), die gestaltet ist, dass sie geeignet ist, zwischen einem Kraftstoffeinleitungszustand zum Einleiten des Kraftstoffs in die Gegendruckkammer (45) des Druckregulators (38) und einem Atmosphärendruckeinleitungszustand zum Einleiten eines Atmosphärendrucks in die Gegendruckkammer (45) des Druckregulators (38) zu wechseln, so dass ein Systemkraftstoffdruck des Kraftstoffs, der der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung (16) zugeführt wird, durch die Umschalteinrichtung (54, 87) geändert werden kann, ein Rückschlagventil (80), das in dem Kraftstoffzufuhrweg (30) an einer Position auf einer stromabwärtigen Seite des zweiten Abzweigpunkts (82) für die Gegendruckkammer (45) angeordnet ist und geeignet ist, die Rückströmung des Kraftstoffs zu verhindern, einen Bypassweg (92), der zum Umgehen des Rückschlagventils (80) mit dem Kraftstoffzufuhrweg (30) verbunden ist, wobei die Umschalteinrichtung (54, 87) ein Umschaltventil (87) beinhaltet, wobei das Umschaltventil (87) geeignet ist, eine Strömung des Kraftstoffs durch den Bypassweg (92) zu ermöglichen, wenn ein Atmosphärendruck in die Gegendruckkammer (45) eingeleitet wird, wobei das Umschaltventil (87) geeignet ist, die Strömung des Kraftstoffs durch den Bypassweg (92) zu verhindern, wenn der Kraftstoff in die Gegendruckkammer (45) eingeleitet wird, und wobei das Umschaltventil (87) geeignet ist, die Strömung des Kraftstoffs durch den Bypassweg (92) zu verhindern, wenn der Motor (14) angehalten ist, während der Systemkraftstoffdruck erhöht ist.
Kraftstoffzufuhrsystem (10) enthaltend: eine Kraftstoffpumpe (18), die geeignet ist, Kraftstoff, der in einem Kraftstofftank (12) gespeichert ist, einer Kraftstoffeinspritzventileinrichtung (16) eines Motors (14) zuzuführen, einen Druckregulator (38), der eine Druckregulierungskammer (44), in die ein Teil des Kraftstoffs, der aus der Kraftstoffpumpe (18) der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung (16) zugeführt wird, eingeleitet werden kann, und eine Gegendruckkammer (45) beinhaltet, in die ein Teil des Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffpumpe (18) mit Druck beaufschlagt ist, eingeleitet werden kann, wobei ein Druck des Kraftstoffs in der Druckregulierungskammer (44) entsprechend eines Gegendrucks, der in der Gegendruckkammer (45) erzeugt wird, reguliert werden kann, und überschüssiger Kraftstoff, der nicht in der Druckregulierungskammer (44) verwendet werden soll, kann aus dem Druckregulator (38) abgelassen werden, eine Umschalteinrichtung (40, 54), die gestaltet ist, dass sie geeignet ist, zwischen einem Kraftstoffeinleitungszustand zum Einleiten des Kraftstoffs in die Gegendruckkammer (45) und einem Atmosphärendruckeinleitungszustand zum Einleiten eines Atmosphärendrucks in die Gegendruckkammer (45) des Druckregulators (38) zu wechseln, so dass ein Systemkraftstoffdruck des Kraftstoffs, der der Kraftsttoffeinspritzventileinrichtung zugeführt wird, durch die Umschalteinrichtung (40, 54) geändert werden kann, ein Rückschlagventil (77), das in einem Kraftstoffzufuhrweg (30), der von der Kraftstoffpumpe (18) zu der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung (16) führt, zum Verhindern des Rückstroms des Kraftstoffs angeordnet ist, wobei sich das Rückschlagventil (77) auf einer stromabwärtigen Seite eines Abzweigpunkts (47) in dem Kraftstoffzufuhrweg (30), über den der Kraftstoff in die Druckregulierungskammer (40) des Druckregulators (38) eingeleitet wird, befindet, so dass der Systemkraftstoffdruck erhöht sein kann, wenn der Motor (14) angehalten ist.
Kraftstoffzufuhrsystem (10) enthaltend: einen Kraftstofftank (12), eine Kraftstoffpumpe (18), die geeignet ist, Kraftstoff aus dem Kraftstofftank (12) zu pumpen, eine Kraftstoffeinspritzventileinrichtung (16), die geeignet ist, Kraftstoff in einen Motor (14) einzuspritzen, einen Kraftstoffzufuhrweg (30), der die Kraftstoffpumpe (18) und die Kraftstoffeinspritzventileinrichtung (16) verbindet, eine Druckregulierungseinrichtung (38, 54), die in Verbindung mit dem Kraftstoffzuführweg (30) vorgesehen ist und geeignet ist, einen Druck des Kraftstoffs, der durch den Kraftstoffzufuhrweg (30) gemäß dem Betriebszustand des Motors (14) strömt, zu regulieren, und eine Rückstromsicherung (34; 77; 80), die in dem Kraftstoffzufuhrweg (30) vorgesehen ist und geeignet ist, die Rückströmung des Kraftstoffs aus der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung (16) zu verhindern, so dass ein Druck des Kraftstoffs zwischen der Rückstromsicherung und der Kraftstoffeinspritzventileinrichtung (16) nach dem Anhalten der Kraftstoffpumpe (18) aufrechterhalten werden kann.
Kraftstoffzufuhrsystem (10) nach Anspruch 7, wobei: die Druckregulierungseinrichtung (38, 54) enthält: einen Druckregulator (38), der eine Druckregulierungskammer (44), die mit dem Kraftstoffzufuhrweg (30) an einem ersten Verbindungspunkt (47) über einen ersten Verbindungs weg (48) in Verbindung steht, eine Gegendruckkammer (45), die mit der Kraftstoffpumpe (18) an einem zweiten Verbindungspunkt (27; 47) über einen zweiten Verbindungsweg (50) in Verbindung steht, und eine Membran (38a) beinhaltet, die die Druckregulierungskammer (44) und die Gegendruckkammer (45) trennt, ein Gegendrucksteuerventil (40), das in dem zweiten Verbindungsweg (50) vorgesehen ist und zum Variieren eines Drucks des Kraftstoffs in der Gegendruckkammer (45) betriebsbereit ist, und eine Steuereinheit (54), die mit dem Gegendrucksteuerventil (40) verbunden ist und geeignet ist, den Betrieb des Gegendrucksteuerventils (40) gemäß Betriebszuständen des Motors (14) zu steuern.
Kraftstoffzufuhrsystem (10) nach Anspruch 8, wobei der zweite Verbindungspunkt des zweiten Verbindungswegs (50) ein Dampfablassanschluss (27) der Kraftstoffpumpe (18) ist.
Kraftstoffzufuhrsystem (10) nach Anspruch 9, wobei die Rückstromsicherung (34) auf einer stromaufwärtigen Seite des ersten Verbindungspunkts (47) angeordnet ist.
Kraftstoffzufuhrsystem (10) nach Anspruch 8, wobei der zweite Verbindungsweg (50) mit dem ersten Verbindungsweg (48) an einem Mittelpunkt (58) des ersten Verbindungswegs verbunden ist.
Kraftstoffzufuhrsystem (10) nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Rückstromsicherung (77; 80) auf einer stromabwärtigen Seite des ersten Verbindungspunkts (47) in dem Kraftstoffzufuhrweg (30) angeordnet ist.
Kraftstoffzufuhrsystem (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei die Rückstromsicherung ein Rückschlagventil (34; 77; 80) enthält.