DE102008057890B4

DE102008057890B4 - Kraftstoffzufuhrsysteme

Info

Publication number: DE102008057890B4
Application number: DE102008057890A
Authority: DE
Inventors: Tsuneaki Aoki
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2008-11-18
Publication date: 2012-03-29
Anticipated expiration: 2028-11-19
Also published as: US20090126698A1; JP2009121436A; JP4732425B2; US7909023B2; DE102008057890A1

Abstract

Kraftstoffzufuhrsystem (10), enthaltend: eine Kraftstoffpumpe (14), die gestaltet ist, dass sie Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (12) einer Seite eines Motors zuführt, und die eine Dampfstrahldüse (30) aufweist, die gestaltet ist, dass sie Kraftstoffdampf ablässt; eine Kraftstoffdampfpassage (89), die gestaltet ist, dass sie es dem Kraftstoffdampf, der von der Dampfstrahldüse (30) der Kraftstoffpumpe (14) abgelassen wird, erlaubt, dort hindurch zu strömen; ein Druckregulierungsventil (15), das gestaltet ist, dass es einen Kraftstoffdruck in einer Druckregulierungskammer (50), in die der druckbeaufschlagte Kraftstoff, der von der Kraftstoffpumpe (14) abgelassen wird, eingeführt wird, basierend auf einem Druck in einer Gegendruckkammer (49) reguliert und dass es den überschüssigen Kraftstoff ablässt; eine Passage (52) für überschüssigen Kraftstoff, die gestaltet ist, dass sie es dem überschüssigen Kraftstoff, der von dem Druckregulierungsventil (15) abgelassen wird, erlaubt, dort hindurch zu strömen; einen Drosselbereich (53), der in der Passage (52) für überschüssigen Kraftstoff vorgesehen ist;...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kraftstoffzufuhrsysteme, die hauptsächlich für Motoren von Fahrzeugen genutzt werden.
Ein bekanntes Kraftstoffzufuhrsystem ist zum Beispiel in der offengelegten Patentveröffentlichung DE 101 03 112 A1 offenbart. Das Kraftstoffzufuhrsystem dieser Veröffentlichung beinhaltet eine Kraftstoffpumpe zum Zuführen von Kraftstoff, der in einem Kraftstofftank gespeichert ist, zu einer Seite eines Motors, ein Druckregulierungsventil zum Regulieren des Drucks von druckbeaufschlagtem Kraftstoff, der von der Kraftstoffpumpe der Seite des Motors zugeführt wird, und zum Ablassen von überschüssigem Kraftstoff und eine Strahlpumpe, die durch eine Strömung des überschüssigen Kraftstoffs, der von dem Druckregulierungsventil abgelassen wird, angetrieben wird. Üblicherweise ist eine gewöhnliche Kraftstoffpumpe mit einer Dampfstrahldüse (auch bekannt als ein Dampfausströmloch oder ein Dampfablassloch, etc.) versehen, die an einem Pumpengehäuse geformt ist, dass sie Dampf ablässt, der infolge der Drehbewegung eines Flügelrads, das durch einen Motor angetrieben wird, in einer Pumpenpassage erzeugt wird, so dass Kraftstoffdampf, der in der Pumpenpassage erzeugt wird, durch die Dampfstrahldüse aus der Pumpe abgelassen wird, während der Kraftstoff druckbeaufschlagt wird (z. B. DE 44 27 540 A1 ).
Allerdings steuert das herkömmliche Kraftstoffzufuhrsystem, das in der obigen Veröffentlichung offenbart ist, nicht das Ablassen des Kraftstoffdampfs durch die Dampfstrahldüse, die in der Kraftstoffpumpe vorgesehen ist. Gemäß dieser Ausführung kann, sogar wenn nahezu kein Dampf erzeugt wird, wenn der Druck zu einem Systemkraftstoffdruck erhöht wurde (Systemkraftstoffdruck ist ein Kraftstoffdruck in einer Kraftstoffzufuhrpassage und ist ein normaler Kraftstoffdruckwert in einem Kraftstoffzufuhrsystem), d. h. bei ansteigendem Druck, druckbeaufschlagter Kraftstoff durch die Dampfstrahldüse abgelassen werden. Demzufolge kann ein Strömungsverlust des druckbeaufschlagten Kraftstoffs groß sein und er kann einen Anstieg in der Belastung, die auf die Kraftstoffpumpe aufgebracht wird, verursachen. Weiter, weil die Strahlpumpe gestaltet ist, dass sie durch die Strömung des überschüssigen Kraftstoffs angetrieben wird, kann es ein Problem verursachen, dass die Menge an Kraftstoff, der durch die Strahlpumpe gepumpt wird, infolge der Änderung in einer Menge an überschüssigem Kraftstoff instabil werden kann.
Daher besteht ein Bedarf an einem Kraftstoffzuführsystem, das eine Belastung, die auf eine Kraftstoffpumpe während eines Anstiegs eines Systemkraftstoffdrucks aufgebracht wird, reduzieren kann und das die Menge an Kraftstoff, der durch eine Strahlpumpe gepumpt wird, stabilisieren kann.
Ein Aspekt gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Kraftstoffzufuhrsystem, das eine Kraftstoffpumpe, eine Strahlpumpe, eine erste Einrichtung und eine zweite Einrichtung beinhaltet. Die Kraftstoffpumpe weist einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen dritten Anschluss auf. Sowohl der erste als auch der zweiten Anschluss ist gestaltet, dass er einen druckbeaufschlagten Kraftstoff ablässt. Der dritte Anschluss ist gestaltet, dass er einen Kraftstoffdampf, der in der Kraftstoffpumpe erzeugt werden kann, ablässt. Der erste Anschluss ist mit einem Motor über eine Kraftstoffzufuhrpassage gekoppelt. Die erste Einrichtung ist zwischen den zweiten Anschluss und die Strahlpumpe gekoppelt und ist betreibbar, dass sie die Zufuhr des druckbeaufschlagten Kraftstoffs zu der Strahlpumpe zulässt und verhindert. Die zweite Einrichtung ist mit dem dritten Anschluss gekoppelt und ist betreibbar, dass sie das Ablassen des Kraftstoffdampfs zur Umgebung der zweiten Einrichtung zulässt und verhindert.
Zusätzliche Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leicht verstanden nach dem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 eine schematische Ansicht eines Kraftstoffzufuhrsystems gemäß einer ersten repräsentativen Ausführungsform ist;
2 eine Querschnittsansicht eines Umschaltventils ist;
3 eine Querschnittsansicht einer Kraftstoffpumpe ist;
4 eine Querschnittsansicht eines Druckregulierungsventils ist;
5 eine schematische Ansicht eines Kraftstoffzufuhrsystems gemäß einer zweiten Ausführungsform ist;
6 eine Querschnittsansicht eines ersten Öffnungs-/Schließventils ist;
7 eine Querschnittsansicht eines zweiten Öffnungs-/Schließventils ist;
8 eine schematische Ansicht eines Kraftstoffzufuhrsystems gemäß einer dritten Ausführungsform ist; und
9 eine schematische Ansicht eines Kraftstoffzufuhrsystems gemäß einer vierten Ausführungsform ist.
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 Kraftstoffzufuhrsystemen genutzt werden. Repräsentative Beispiele der vorliegenden Erfindung, welche viele diese 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 Sinn 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, die gestaltet ist, dass sie Kraftstoff in einem Kraftstofftank einer Seite eines Motors zuführt, und die eine Dampfstrahldüse aufweist, die gestaltet ist, dass sie den Kraftstoffdampf ablässt. Eine Kraftstoffdampfpassage erlaubt dem Kraftstoffdampf, der aus der Dampfstrahldüse der Kraftstoffpumpe abgelassen wird, dort hindurchzufließen. Ein Druckregulierungsventil reguliert einen Kraftstoffdruck in einer Druckregulierungskammer, in die der druckbeaufschlagte Kraftstoff, der aus der Kraftstoffpumpe abgelassen wird, eingeführt wird, basierend auf einem Druck in einer Gegendruckkammer, und lässt überschüssigen Kraftstoff ab. Eine Passage für überschüssigen Kraftstoff erlaubt dem überschüssigen Kraftstoff, der aus dem Druckregulierungsventil abgelassen wird, dort hindurch zu fließen. Ein Drosselbereich ist in der Passage für überschüssigen Kraftstoff vorgesehen. Eine Strahlpumpe wird durch eine Strömung des druckbeaufschlagten Kraftstoffs angetrieben und erlaubt dem druckbeaufschlagten Kraftstoff, der aus der Kraftstoffpumpe abgelassen wird, über eine Strahlpumpenkraftstoffpassage dort eingeleitet zu werden. Ein Ventil kann die Kraftstoffdampfpassage und die Strahlpumpenkraftstoffpassage in einer zueinander entgegengesetzten Art und Weise basierend auf einem Druck des überschüssigen Kraftstoffs in einem stromabwärts liegenden Passagenbereich der Passage für überschüssigen Kraftstoff öffnen und schließen. Der stromaufwärts liegende Passagenbereich ist an einer stromaufwärts liegenden Seite des Drosselbereichs positioniert. Das Ventil ist betreibbar, dass es die Strahlpumpenkraftstoffpassage schließt und dass es die Kraftstoffdampfpassage öffnet, wenn der Druck des überschüssigen Kraftstoffs geringer ist als ein Schwellenwert, und das Ventil ist betreibbar, dass es die Strahlpumpenkraftstoffpassage öffnet und dass es die Kraftstoffdampfpassage schließt, wenn der Druck des überschüssigen Kraftstoffs gleich oder höher als der Schwellenwert ist.
Mit dieser Anordnung öffnet das Ventil die Kraftstoffdampfpassage und schließt die Strahlpumpenkraftstoffpassage, wenn der Druck des überschüssigen Kraftstoffs in dem stromaufwärts liegenden Passagenbereich, der auf der stromaufwärts liegenden Seite des Drosselbereichs der Passage für überschüssigen Kraftstoff positioniert ist, infolge der Dampferzeugung geringer ist als der Schwellenwert. Zum Beispiel ist es wahrscheinlich, dass Dampf während des Anstiegs des Kraftstoffdrucks bei einem Betriebszustand mit niedriger Spannung erzeugt wird, z. B. direkt nach dem Starten des Motors.
Weil die Strahlpumpe durch das Blockieren der Strahlpumpenkraftstoffpassage angehalten wird, während der Kraftstoffdampf durch die Kraftstoffdampfpassage abgelassen wird, kann eine Menge des druckbeaufschlagten Kraftstoffs, der einer Seite des Motors zugeführt wird, erhöht werden. Demzufolge ist es möglich, die Größe der Kraftstoffpumpe zu reduzieren und somit den Energieverbrauch der Kraftstoffpumpe zu reduzieren, weil die Strahlpumpe in einem Antriebsbereich angehalten wird, der die Größe der Kraftstoffpumpe festlegt.
Die Strahlpumpenkraftstoffpassage wird durch das Ventil geöffnet, wenn die Kraftstoffdampfpassage geschlossen wird, wenn der Druck des überschüssigen Kraftstoffs gleich oder über einem Schwellenwert ist, wenn nahezu kein Dampf erzeugt wird. Zum Beispiel kann nahezu kein Dampf erzeugt werden, wenn die Kraftstoffpumpe unter einer normalen Bedingung betrieben wird und sich der Druck zu einem Systemkraftstoffdruck erhöht hat, oder wenn die Kraftstoffpumpe in einem Betriebszustand angetrieben wird, in dem eine Menge des Drucks des überschüssigen Kraftstoffs zunimmt. Daher ist es möglich, eine Belastung zu reduzieren, die auf die Kraftstoffpumpe, die angetrieben wird, dass sie den erhöhten Systemkraftstoffdruck vorsieht, aufgebracht wird, weil der druckbeaufschlagte Kraftstoff daran gehindert wird, durch die Dampfstrahldüse abgelassen zu werden, wenn die Kraftstoffdampfpassage blockiert ist. Zusätzlich kann die Strahlpumpe durch eine Strömung des druckbeaufschlagten Kraftstoffs, der über die Strahlpumpenkraftstoffpassage eingeleitet wird, angetrieben werden. Auf diese Weise, weil eine Menge an druckbeaufschlagtem Kraftstoff zum Antreiben der Strahlpumpe im Wesentlichen gleichmäßig unter Verwendung des druckbeaufschlagten Kraftstoffs, der aus der Kraftstoffpumpe zum Antreiben der Strahlpumpe abgelassen wird, erhalten bleiben kann, kann eine Menge an Kraftstoff, der durch die Strahlpumpe gepumpt wird, stabilisiert werden.
Demzufolge ist es möglich, eine Belastung zu reduzieren, die auf die Kraftstoffpumpe, die angetrieben wird, dass sie den Systemkraftstoffdruck vorsieht, aufgebracht wird. Es ist auch möglich, eine Menge an Kraftstoff, der durch die Strahlpumpe gepumpt wird, zu stabilisieren.
In einer anderen Ausführungsform kann ein erstes Öffnungs-/Schließventil die Kraftstoffdampfpassage öffnen und schließen. Ein zweites Öffnungs-/Schließventil kann die Strahlpumpenkraftstoffpassage öffnen und schließen. Das erste und das zweite Öffnungs-/Schließventil können in einer zueinander entgegengesetzten Art und Weise basierend auf einem Druck des überschüssigen Kraftstoffs in einem stromaufwärts liegenden Passagenbereich der Passage für überschüssigen Kraftstoff geöffnet und geschlossen werden. Die stromaufwärts liegende Passage ist auf einer stromaufwärts liegenden Seite des Drosselbereichs positioniert. Das zweite Öffnungs-/Schließventil schließt die Strahlpumpenkraftstoffpassage, während das erste Öffnungs-/Schließventil die Kraftstoffdampfpassage öffnet, wenn der Druck des überschüssigen Kraftstoffs geringer als ein Schwellenwert ist. Das zweite Öffnungs-/Schließventil öffnet die Strahlpumpenkraftstoffpassage, während das erste Öffnungs-/Schließventil die Kraftstoffdampfpassage schließt, wenn der Druck des überschüssigen Kraftstoffs gleich oder höher als der Schwellenwert ist.
Der Kraftstoffdruck in der Druckregulierungskammer des Druckregulierungsventils, d. h. ein Druck des Kraftstoffs, der der Seite des Motors zugeführt wird, kann durch Öffnen und Schließen einer Gegendruckkraftstoffpassage mittels einer Ventileinrichtung zum Ändern eines Drucks eines druckbeaufschlagten Kraftstoffs, der auf die Gegendruckkammer des Druckregulierungsventils aufgebracht wird, variiert werden. Daher kann die Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffs, der aus einer Düse/aus Düsen des Motors eingespritzt wird, durch Erhöhen des Kraftstoffdrucks in der Druckregulierungskammer des Druckregulierungsventils begünstigt werden, z. B. beim Start des Motors. Demzufolge ist es möglich, die Startfähigkeit des Motors zu verbessern und eine Emission zu reduzieren. Zusätzlich kann eine Belastung, die auf die Kraftstoffpumpe, etc. aufgebracht wird, durch Reduzieren des Kraftstoffdrucks in der Druckregulierungskammer des Druckregulierungsventils nach dem Starten des Motors reduziert werden.
Ein stromaufwärts liegender Drosselbereich und ein stromabwärts liegender Drosselbereich können in der Gegendruckkraftstoffpassage vorgesehen sein. Der Kraftstoff, der durch einen Zwischenpassagenbereich, der zwischen dem stromaufwärts liegenden Drosselbereich und dem stromabwärts liegenden Drosselbereich definiert ist, fließt, wird in die Gegendruckkammer des Druckregulierungsventils eingeführt. Daher ist es möglich, den Kraftstoffdruck, der auf die Gegendruckkammer des Druckregulierungsventils aufgebracht wird, zu reduzieren, wenn der druckbeaufschlagte Kraftstoff, der dem Motor zugeführt werden soll, in die Gegendruckkraftstoffpassage eingeführt wird.
Obwohl eine Belastung, die auf eine Kraftstoffpumpe aufgebracht wird, erhöht werden kann, dass ein hoher Kraftstoffdruck erzielt wird, wenn der Motor bei einer niedrigen Temperatur gestartet wird, kann die Belastung, die auf die Kraftstoffpumpe aufgebracht wird, ebenso wie die Größe der Kraftstoffpumpe, durch Anhalten der Kraftstoffzufuhr zu der Strahlpumpe durch die Ventileinrichtung reduziert werden.
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
Eine erste repräsentative Ausführungsform wird nun mit Bezugnahme auf 1 beschrieben. In dieser Ausführungsform dient ein Kraftstoffzufuhrsystem, das für einen Fahrzeugmotor genutzt wird, als Beispiel. Wie in 1 gezeigt ist, ist ein Kraftstoffzufuhrsystem 10 auf einem Fahrzeug (nicht dargestellt) befestigt und ist in einem Kraftstofftank 12 zum Speichern von Kraftstoff vorgesehen. Der Kraftstofftank 12 ist geformt, dass er eine Vielzahl an Tankkammern aufweist, und das Kraftstoffzufuhrsystem 10 ist in einer Haupttankkammer angeordnet (z. B. in einem Sammelbecken, das in der Haupttankkammer vorgesehen ist).
Das Kraftstoffzufuhrsystem 10 beinhaltet eine Kraftstoffpumpe 14, ein Druckregulierungsventil 15, eine Strahlpumpe 16, ein Umschaltventil 17 und eine Ventileinrichtung 18, etc., die als die Hauptbauteile des Kraftstoffzufuhrsystems 10 dienen. Wie in 3 gezeigt, ist die Kraftstoffpumpe 14 als eine motorintegrierte, im Tankinneren liegende Kraftstoffpumpe gestaltet und weist einen Elektromotorbereich 20 und einen Flügelradpumpenbereich 21, der an einem unteren Ende des Elektromotorbereichs 20 angeordnet ist, auf. Die Kraftstoffpumpe 14 dient zum Zuführen von Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 12 zur Seite eines Motors. Wenn der Elektromotorbereich 20 angesteuert wird, dass er ein Flügelrad 23 in einem Pumpengehäuse 22 dreht, saugt und druckbeaufschlagt der Pumpenbereich 21 den Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 12 und lässt den Kraftstoff in den Elektromotorbereich 20 ab. Ein Pumpkanal 24, der einen C-förmigen Aufbau aufweist, ist in dem Pumpengehäuse 22 entlang eines äußeren Umfangsbereich des Flügelrads 23 geformt. Ein Kraftstoffeinlassanschluss 25 zum Saugen von Kraftstoff ist an einer unteren Oberflächenseite des Pumpengehäuses 22 angeordnet und steht mit einem Anfangsendbereich des Pumpenkanals 24 in Verbindung. Ein Einlassfilter 26 zum Filter des Kraftstoffs ist mit dem Kraftstoffeinlassanschluss 25 verbunden. Ein Ausflussanschluss 28, der mit dem Anfangsendbereich des Pumpenkanals 24 in Verbindung steht und den Kraftstoff in ein Motorgehäuse 27 des Elektromotorbereichs 20 ablässt, ist an einer oberen Oberflächenseite des Pumpengehäuses 22 vorgesehen. Ein Kraftstoffablassanschluss 29 zum Ablassen des Kraftstoffs, der durch das Motorgehäuse 27 hindurchgelaufen ist, ist an einer oberen Oberflächenseite des Motorgehäuses 27 vorgesehen.
Eine Dampfstrahldüse 30 ist auf der unteren Oberflächenseite des Pumpengehäuses 22 zum Ablassen des Kraftstoffs während des Druckbeaufschlagungsprozesses, d. h. des Kraftstoffs, der Dampf enthält (Gasblasen, die infolge der Verdampfung des Kraftstoffs erzeugt werden) von dem Pumpenkanal 24 zur Umgebung vorgesehen. Ein erster Kraftstoffauslassanschluss 31 und ein zweiter Kraftstoffauslassanschluss 32 sind auf der unteren Oberflächenseite des Pumpengehäuses 22 angeordnet. Der erste Kraftstoffauslassanschluss 31 steht mit dem Pumpenkanal 24 an einer Position auf der stromabwärts liegenden Seite der Dampfstrahldüse 30 in Verbindung und dient zum Ablassen des Kraftstoffs während des Druckbeaufschlagungsprozesses von dem Pumpenkanal 24 zur Umgebung. Der zweite Kraftstoffauslassanschluss 32 steht mit dem Pumpenkanal 24 an einer Position auf der stromabwärts liegenden Seite des ersten Kraftstoffauslassanschlusses 31 in Verbindung und dient zum Ablassen des Kraftstoffs während des Druckbeaufschlagungsprozesses von dem Pumpenkanal 24 zur Umgebung.
Wie in 1 gezeigt, ist ein Ende einer Kraftstoffzufuhrpassage 34 mit dem Kraftstoffablassanschluss 29 der Kraftstoffpumpe 14 verbunden. Die Kraftstoffzufuhrpassage 34 erstreckt sich von der Seite des Kraftstofftanks 12 in Richtung der Seite eines Motors. Obwohl nicht gezeigt, ist das andere Ende der Kraftstoffzufuhrpassage 34 mit einer Abgabeleitung verbunden, die Düsen (Kraftstoffeinspritzventile), die den entsprechenden Verbrennungskammern des Motors entsprechen, aufweist. Daher wird der druckbeaufschlagte Kraftstoff, der von der Kraftstoffpumpe 14 abgelassen wird, der Abgabeleitung auf der Seite des Motors über die Kraftstoffzufuhrpassage 34 zugeführt und wird in die Verbrennungskammern des Motors durch die entsprechenden Düsen eingespritzt.
Weiter wird das Druckregulierungsventil 15 beschrieben. Das Druckregulierungsventil 15 dient zum Regulieren des Drucks des Kraftstoffs, der der Kraftstoffzufuhrpassage 34 durch die Kraftstoffpumpe 14 zugeführt wird. Wie in 4 gezeigt, beinhaltet das Druckregulierungsventil 15 ein Gehäuse 36, eine Membran 37, einen Ventilkörper 38 und eine Ventilfeder 39, etc., die als die Hauptbauteile des Druckregulierungsventils 15 dienen. Das Gehäuse 36 ist geformt, dass es einen oberen Gehäusebereich 41 mit einer unteren Öffnung und einen unteren Gehäusebereich 42 mit einer oberen Öffnung, die mit der unteren Oberflächenseite des oberen Gehäusebereichs 41 verbunden ist, aufweist. Ein Verbindungsanschluss 43 ist an einem oberen Wandbereich des oberen Gehäusebereichs 41 positioniert. Der untere Gehäusebereich 42 weist eine Kraftstoffeinführleitung 44, die an einem Seitenwandbereich des unteren Gehäusebereichs 42 angebracht ist, und eine Kraftstoffablassleitung 45 auf, die an einem Bodenwandbereich des unteren Gehäusebereichs 42 angebracht ist. Die Kraftstoffeinführleitung 44 steht mit einer Einführpassage 47 für druckbeaufschlagten Kraftstoff, die sich von der Kraftstoffzufuhrpassage 34 innerhalb des Kraftstofftanks 12 abzweigt (siehe 1), in Verbindung. Daher wird ein Teil des druckbeaufschlagten Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffzufuhrpassage 34 strömt, in den unteren Gehäusebereich 42 eingeführt, und der Kraftstoffdruck wird in dem unteren Gehäusebereich 42 aufgebracht.
Wie in 4 gezeigt, ist die Membran 37 zwischen beiden Gehäusebereichen 41 und 42 des Gehäuses 36 befestigt und teilt einen inneren Raum des Gehäuses 36 in eine obere Gegendruckkammer 49 und eine unter Druckregulierungskammer 50. Die Membran 37 ist aus gummi-ähnlichem elastischem Material, das eine Flexibilität aufweist, hergestellt. Die Membran 37 kann auch als „eine bewegliche Trennwand” bezeichnet werden.
Der Ventilkörper 38 ist an einem Mittelbereich der Membran 37 befestigt. Infolge der Biegeverformung der Membran 37, kann der Ventilkörper 38 die Kraftstoffablassleitung 45 öffnen und schließen, während eine obere Endoberfläche der Kraftstoffablassleitung 45 als ein Ventilsitz dient.
Die Ventilfeder 39 ist zwischen gegenüberliegenden Oberflächen des oberen Gehäusebereichs 41 und des Ventilkörpers 38 angeordnet und spannt den Ventilkörper 38 für gewöhnlich in Schließrichtung vor.
Infolgedessen ist der Ventilkörper 38 infolge der Federkraft der Ventilfeder 39 geschlossen, wenn eine Kraft, die auf die Membran 37 infolge des Kraftstoffdrucks in der Druckregulierungskammer 50 des Druckregulierungsventils 15 aufgebracht wird, geringer als eine Kraft ist, die auf die Membran 37 infolge der Federkraft der Ventilfeder 39 in der Gegendruckkammer 49 aufgebracht wird. Und wenn die Kraft, die auf die Membran 37 infolge des Kraftstoffdrucks in der Druckregulierungskammer 50 aufgebracht wird, größer als die Federkraft der Ventilfeder 39 ist, wird der Ventilkörper 38 gegen die Federkraft der Ventilfeder 39 geöffnet. Demzufolge wird der Kraftstoff in der Druckregulierungskammer 50 über die Kraftstoffablassleitung 45 abgelassen, so dass der Kraftstoffdruck in der Druckregulierungskammer 50 auf einen vorherbestimmten Wert reduziert wird. Wenn der Kraftstoffdruck in der Druckregulierungskammer 50 auf einen vorherbestimmten Wert reduziert worden ist, wird der Ventilkörper 38 infolge der Federkraft der Ventilfeder 39 geschlossen.
Eine Passage 52 für überschüssigen Kraftstoff steht mit der Kraftstoffablassleitung 45 des Druckregulierungsventils 15 in Verbindung, so dass überschüssiger Kraftstoff, der von der Kraftstoffablassleitung 45 abgelassen wird, über die Passage 52 für überschüssigen Kraftstoff in den Kraftstofftank 12 abgelassen werden kann (siehe 1). Ein Drosselbereich 53 zum Reduzieren eines Strömungsquerschnitts ist auf dem Weg der Passage 52 für überschüssigen Kraftstoff angeordnet, so dass der Kraftstoffdruck (auch bezeichnet als „Druck des überschüssigen Kraftstoffs”) in einem Passagenbereich 52a, der auf der stromaufwärts liegenden Seite des Drosselbereichs 53 positioniert ist, erzeugt werden kann.
Die Strahlpumpe 16 wird beschrieben. Wie in 1 gezeigt, steht ein Kraftstoffeinführanschluss 55 zum Einführen von Kraftstoff zum Antreiben der Strahlpumpe 16 mit dem ersten Kraftstoffauslassanschluss 31 der Kraftstoffpumpe 14 über eine Strahlpumpenkraftstoffpassage 56 in Verbindung. Dementsprechend wird ein Teil des druckbeaufschlagten Kraftstoffs in dem Pumpenkanal 24 der Kraftstoffpumpe 14 während des Druckbeaufschlagungsprozesses (siehe 3) in die Strahlpumpe 16 zum Aufteilen davon eingeführt. Die Strahlpumpe 16 dient zum Weiterleiten von Kraftstoff, der in einer der Tankkammern (wie beispielsweise eine Untertankkammer) gespeichert ist, in die andere der Tankkammern (wie beispielsweise eine Haupttankkammer) infolge einer Saugkraft, die durch einen Unterdruck, der durch die Strömung des antreibenden Kraftstoffs erzeugt werden kann, erzeugt wird.
Das Umschaltventil 17 wird beschrieben. Wie in 2 gezeigt, beinhaltet das Umschaltventil 17 ein Gehäuse 58, ein Ventilelement 59, eine Membran 60 und eine Ventilfeder 61, etc., die als die Hauptbauteile des Umschaltventils 17 dienen. Das Gehäuse 58 weist einen ersten Gehäusekörper 63 und einen zweiten Gehäusekörper 64 auf, die vertikal aufeinander ausgerichtet sind. Der erste Gehäusekörper 63 ist geformt, dass er einen oberen Gehäusebereich 66 mit einer unteren Oberfläche, die eine Öffnung aufweist, und einen unteren Gehäusebereich 67 mit einer oberen Öffnung, die mit der unteren Oberflächenseite des oberen Gehäusebereichs 66 verbunden ist, aufweist. Der zweite Gehäusebereich 64 ist geformt, dass er einen oberen Gehäusebereich 68 mit einer unteren Öffnung und einen unteren Gehäusebereich 69 mit einer oberen Öffnung, die mit der unteren Oberflächenseite des oberen Gehäusebereichs 68 verbunden ist, aufweist. Ein Einführanschluss 70 für überschüssigen Kraftstoff ist an einem oberen Wandbereich des oberen Gehäusebereichs 66 des ersten Gehäusekörpers 63 vorgesehen. Ein Ablassanschluss 71 für Kraftstoffdampf ist an einem Seitenwandbereich des unteren Gehäusebereichs 67 des ersten Gehäusekörpers 63 vorgesehen. Ein Ablassanschluss 72 für druckbeaufschlagten Kraftstoff ist an einem Seitenwandbereich des unteren Gehäusebereichs 69 des zweiten Gehäusekörpers 64 vorgesehen.
Ein unterer Wandbereich des unteren Gehäusebereichs 67 des ersten Gehäusekörpers 63 und ein oberer Wandbereich des oberen Gehäusebereichs 68 des zweiten Gehäusekörpers 64 sind miteinander durch einen zylindrischen Gehäusebereich 74, der geformt ist, dass er einen hohlen zylindrischen Aufbau aufweist, der sich in einer vertikalen Richtung erstreckt, verbunden. Das Innere des ersten Gehäusekörpers 63 und das Innere des zweiten Gehäusekörpers 64 stehen miteinander durch das Innere des zylindrischen Gehäusebereichs 74 in Verbindung. Der obere und der untere Endbereich des zylindrischen Gehäusebereichs 74 steht in die Gehäusekörper 63 bzw. 64 vor. Ein Einführanschluss 75 für Kraftstoffdampf ist auf einem oberen Bereich der Seitenoberfläche des zylindrischen Gehäusebereichs 74 geformt. Ein Einführanschluss 76 für druckbeaufschlagten Kraftstoff ist auf einem unteren Bereich der Seitenoberfläche des zylindrischen Gehäusebereichs 74 geformt.
Das Ventilelement 59 beinhaltet einen Ventilschaft 78, einen ersten Ventilkörper 79, einen zweiten Ventilkörper 80 und einen ringartigen Trennwandbereich 81, die miteinander integral geformt sind. Der Ventilschaft 78 ist lose in den zylindrischen Gehäusebereich 74 eingebracht. Der erste Ventilkörper 79 ist an einem oberen Endbereich des Ventilschafts 78 vorgesehen und dient zum Öffnen und Schließen des zylindrischen Gehäusebereichs 74. Eine obere Endoberfläche des zylindrischen Gehäusebereichs 74 dient als ein Ventilsitz. Der zweite Ventilkörper 80 ist an einem unteren Endbereich des Ventilschafts 78 vorgesehen und dient zum Öffnen und Schießen einer unteren Endoberfläche des zylindrischen Gehäusebereichs 74 wie ein Ventilsitz. Der Trennwandbereich 81 ist an einem Mittelbereich des Ventilschafts 78 vorgesehen und berührt gleitend eine innere Umfangsoberfläche des zylindrischen Gehäusebereichs 74. Der Trennwandbereich 81 teilt einen ringförmigen Raum, der zwischen dem zylindrischen Gehäusebereich 74 und dem Ventilschaft 78 geformt ist, in eine obere Verbindungspassage 82 und eine untere Verbindungspassage 83. Die obere Verbindungspassage 82 steht mit dem Einführanschluss 75 für Kraftstoffdampf und dem ersten Gehäusekörper 63 in Verbindung. Die untere Verbindungspassage 83 steht mit dem Einführanschluss 76 für druckbeaufschlagten Kraftstoff und dem zweiten Gehäusekörper 64 in Verbindung.
Die Membran 60 ist zwischen beiden Gehäusebereichen 66, 67 des ersten Gehäusekörpers 63 befestigt und teilt einen inneren Raum des Gehäusekörpers 63 in eine obere Gegendruckkammer 84 und eine untere Kraftstoffdampfkammer 85. Der erste Ventilkörper 79 des Ventilelements 59 ist mit einem Mittelbereich der Membran 60 verbunden. Die Membran 60 ist aus einem gummi-ähnlichen elastischen Material hergestellt und weist eine Flexibilität auf. Die Membran 60 kann als „eine bewegliche Trennwand” bezeichnet werden.
Die Ventilfeder 61 ist zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen des oberen Gehäusebereichs 68 des zweiten Gehäusekörpers 64 und des zweiten Ventilkörpers 80 des Ventilelements 59 angeordnet und spannt das Ventilelement 59 für gewöhnlich in eine Aufwärtsrichtung vor. Somit wird der zweite Ventilkörper 80 elastisch in einer Schließposition gehalten und der erste Ventilkörper 79 wird in einer Öffnungsposition gehalten.
Wie in 1 gezeigt, steht eine Einführpassage 87 für überschüssigen Kraftstoff mit dem Einführanschluss 70 für überschüssigen Kraftstoff in Verbindung. Die Einführpassage 87 für überschüssigen Kraftstoff verzweigt sich von dem stromaufwärts liegenden Passagenbereich 52a der Passage 52 für überschüssigen Kraftstoff, die auf der stromaufwärts liegenden Seite des Drosselbereichs 53 positioniert ist. Somit wird ein Teil des überschüssigen Kraftstoffs, der in der Passage 52 für überschüssigen Kraftstoff strömt, in die Gegendruckkammer 84 des Umschaltventils 17 eingeführt, und demzufolge wird der Druck des überschüssigen Kraftstoffs, der in dem stromaufwärts liegenden Passagenbereich 52a, der auf einer stromaufwärts liegenden Seite des Drosselbereichs 53 positioniert wird, erzeugt wird, auf die Gegendruckkammer 84 aufgebracht.
Die Dampfstrahldüse 30 der Kraftstoffpumpe 14 steht mit dem Einführanschluss 75 für Kraftstoffdampf über eine Einführpassage 88 für Kraftstoffdampf in Verbindung. Die Einführpassage 88 für Kraftstoffdampf, die obere Verbindungspassage 82 (siehe 2), die Kraftstoffdampfkammer 85 und der Ablassanschluss 71 für Kraftstoffdampf sind miteinander in Reihe angeordnet, dass sie eine Kraftstoffdampfpassage 89 bilden (siehe 1).
Wie in 1 gezeigt, wird die Strahlpumpenkraftstoffpassage 56 zum Verbinden des ersten Kraftstoffauslassanschluss 31 der Kraftstoffpumpe 14 mit dem Kraftstoffeinführanschluss 55 zum Einführen von Kraftstoff zum Antreiben der Strahlpumpe 16 in einen stromaufwärts liegenden Passagenbereich 56a und einen stromabwärts liegenden Passagenbereich 56b geteilt. Ein stromabwärts liegendes Ende des stromaufwärts liegenden Passagenbereichs 56a steht mit dem Einführanschluss 76 für druckbeaufschlagten Kraftstoff in Verbindung und ein stromaufwärts liegendes Ende des stromabwärts liegenden Passagenbereichs 56b steht mit dem Ablassanschluss 72 für druckbeaufschlagten Kraftstoff in Verbindung. Der stromaufwärts liegende Passagenbereich 56a, die untere Verbindungspassage 83 (siehe 2), ein innerer Raum 64a des zweiten Gehäusebereichs 64 und der stromabwärts liegende Passagenbereich 56b sind miteinander in Reihe angeordnet, dass sie die Strahlpumpenkraftstoffpassage 56 bilden (1). Zum Beseitigen von Einflüssen des Drucks an der Strahlpumpe 16, der ein hoher Druck sein kann, ist ein äußerer Durchmesser der Membran 60 festgelegt, dass er einen größeren Durchmesser als ein äußerer Durchmesser des Trennwandbereichs 81 des Ventilschafts 78 aufweist.
Wenn die Kraft, die durch den Druck des überschüssigen Kraftstoffs, der auf die Membran 60 in der Gegendruckkammer 84 des Umschaltventils 17 aufgebracht wird, kleiner als die Federkraft der Ventilfeder 61 ist, bewegt sich das Ventilelement 59 infolge der Federkraft der Ventilfeder 61 aufwärts. Demzufolge wird die Kraftstoffdampfpassage 89 durch den ersten Ventilkörper 79 geöffnet und die Strahlpumpenkraftstoffpassage 56 wird durch den zweiten Ventilkörper 80 geschlossen. Wenn die Kraft, die durch den Druck des überschüssigen Kraftstoffs in der Gegendruckkammer 84 erzeugt wird, größer als die Federkraft der Ventilfeder 61 ist, bewegt sich das Ventilelement 59 gegen die Federkraft der Ventilfeder 61 abwärts, so dass die Kraftstoffdampfpassage 89 durch den ersten Ventilkörper 79 verschlossen wird und die Strahlpumpenkraftstoffpassage 56 durch den zweiten Ventilkörper 80 verschlossen wird. Demzufolge öffnet und schließt das Umschaltventil 17 die Kraftstoffdampfpassage 89 und die Strahlpumpenkraftstoffpassage 56 in einer zueinander entgegengesetzten Art und Weise in Abhängigkeit von dem Druck des überschüssigen Kraftstoffs.
Die Ventileinrichtung 18 wird beschrieben. Wie in 1 gezeigt, ist die Ventileinrichtung 18 ein elektromagnetisches Drei-Wege-Umschaltventil und weist einen ersten, einen zweiten und einen dritten Verbindungsanschluss 91, 92 und 93 auf. Der erste Verbindungsanschluss 91 steht mit dem zweiten Kraftstoffauslassanschluss 32 der Kraftstoffpumpe 14 über eine Gegendruckkraftstoffpassage 95 in Verbindung. Der zweite Verbindungsanschluss 92 steht mit dem Verbindungsanschluss 43 des Druckregulierungsventils 15, d. h. der Gegendruckkammer 49 über eine Verbindungspassage 96 in Verbindung. Der dritte Verbindungsanschluss 93 steht mit einer Öffnungspassage 97, die in den Kraftstofftank 12 geöffnet ist, in Verbindung. Die Ventileinrichtung 18 wird basierend auf Steuersignalen, die von der elektronischen Steuereinheit 98 (bezeichnet als „ECU”) ausgegeben werden, AN/AUS geschaltet. Wenn die Ventileinrichtung 18 AN geschaltet ist, stehen der erste Verbindungsanschluss 91 und der zweite Verbindungsanschluss 92 miteinander in Verbindung, während der dritte Verbindungsanschluss 93 blockiert ist. Demzufolge wird der Druck des druckbeaufschlagten Kraftstoff (Gegendruck), der auf die Gegendruckkraftstoffpassage 95 aufgebracht wird, weiter auf die Gegendruckkammer 84 des Umschaltventils 17 aufgebracht. Wenn die Ventileinrichtung 18 AUS geschaltet ist, stehen der zweite Verbindungsanschluss 92 und der dritte Verbindungsanschluss 93 miteinander in Verbindung, während der erste Verbindungsanschluss 91 blockiert ist. Infolgedessen ist das Innere der Gegendruckkammer 84 des Umschaltventils 17 zur Umgebung, d. h. in den Kraftstofftank 12, über die Verbindungspassage 96 und die Öffnungspassage 97 geöffnet.
Die ECU 98 ist eine Steuereinheit, die einen Mikrocomputer, etc. beinhalten kann. Eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen des Betriebs eines Zündschalters oder eines Startschalters, etc. eines Motors ist mit einer Eingangsseite der ECU 98 verbunden. Eine Düse/Düsen, etc. ist/sind mit einer Ausgangsseite der ECU 98 verbunden. Die ECU 98 dient zum Durchführen der AN/AUS-Steuerung der Ventileinrichtung 18 basierend auf dem Betriebszustand eines Motors. Zum Beispiel schaltet die ECU 98 die Ventileinrichtung 18 beim Start des Motors AN (zu dem Zeitpunkt des AN Schaltens eines Zündschalters oder eines Startschalters) und hält die Ventileinrichtung 18, dass sie AN geschaltet ist, bis eine vorherbestimmte Zeitspanne vergangen ist, nachdem der Motor gestartet hat. Die ECU 98 schaltet die Ventileinrichtung 18 AUS, nachdem die vorherbestimmte Zeitspanne vergangen ist. Die ECU 98 kann als eine „Steuereinheit” bezeichnet werden.
Ein Überdruckventil 100 ist in dem Weg der Gegendruckkraftstoffpassage 95 angeordnet. Das Überdruckventil 100 dient zum Steuern des Kraftstoffdrucks, der auf die Gegendruckkammer 49 des Druckregulierungsventils 15 aufgebracht wird, dass er gleich oder geringer als ein vorherbestimmter Druck ist. Das Überdruckventil 100 weist ein Gehäuse 101, einen Entlastungsweg 102, der sich in und aus dem Gehäuse 101 heraus erstreckt und mit einem Mittelweg der Gegendruckkraftstoffpassage 95 in Verbindung steht, einen Ventilkörper 103, der den Entlastungsweg 102 öffnen und schließen kann, und eine Feder 104 zum elastischen Vorspannen des Ventilkörpers 103 des Überdruckventils 100 in eine Schließrichtung auf. Wenn die Kraft, die durch den Kraftstoffdruck in der Gegendruckkraftstoffpassage 95 aufgebracht wird, größer als die Federkraft der Feder 104 wird, wird der Ventilkörper 103 des Überdruckventils 100 gegen die Federkraft der Feder 104 geöffnet. Demzufolge wird der druckbeaufschlagte Kraftstoff in der Gegendruckkraftstoffpassage 95 durch den Entlastungsweg 102 in den Kraftstofftank 12 abgegeben und der Kraftstoffdruck in der Gegendruckkraftstoffpassage 95 wird auf einen vorherbestimmten Wert reduziert. Hat der Kraftstoffdruck in der Gegendruckkraftstoffpassage 95 einmal den vorherbestimmten Wert erreicht, wird der Ventilkörper 103 infolge der Federkraft der Feder 104 geschlossen.
Die Kraftstoffpumpe 14, das Druckregulierungsventil 15, das Umschaltventil 17, die Ventileinrichtung 18 und das Überdruckventil 100 sind fest innerhalb des Kraftstofftanks 12 positioniert.
Die Arbeitsweise des Kraftstoffzufuhrsystems 10 wird beschrieben. Für die Zweckmäßigkeit der Erklärung wird eine Umschaltfunktion für die Kraftstoffpassagen (die Strahlpumpenkraftstoffpassage 56 und die Kraftstoffdampfpassage 89) durch das Umschaltventil 17 nach einer Funktion der Ventileinrichtung 18 zum Variieren des Kraftstoffdrucks beschrieben.
Eine Funktion der Ventileinrichtung 18 zum Variieren des Kraftstoffdrucks wird beschrieben. Wenn der Motor gestartet wird, wird die Ventileinrichtung 18 basierend auf Steuersignalen AN geschaltet, die von der ECU 98 ausgegeben werden. Dann stehen der erste Verbindungsanschluss 91 und der zweite Verbindungsanschluss 92 der Ventileinrichtung 18 miteinander in Verbindung, so dass der Druck des druckbeaufschlagten Kraftstoffs, der in die Gegendruckpassage 95 geführt wird, auf das Innere der Gegendruckkammer 49 des Druckregulierungsventils 15 aufgebracht wird. Zusätzlich kann verhindert werden, dass der Kraftstoff, der in der Gegendruckkammer 49 gespeichert ist, aus der Gegendruckkammer 49 ausgestoßen wird, weil der dritte Verbindungsanschluss 93 der Ventileinrichtung 18 blockiert ist.
Wenn der Druck des druckbeaufschlagten Kraftstoffs auf das Innere der Gegendruckkammer 49 des Druckregulierungsventils 15 aufgebracht wird (siehe 4), verformt sich die Membran 37 infolge des ansteigenden Kraftstoffdrucks in der Gegendruckkammer 49 durch Verbiegung in Richtung der Seite der Druckregulierungskammer 50. Wenn der Ventilkörper 38 infolge der Biegeverformung der Membran 37 geschlossen wird, wird der Abfluss des Kraftstoffs, der in der Druckregulierungskammer 50 gespeichert ist, beschränkt. Demzufolge erhöht sich der Kraftstoffdruck in der Druckregulierungskammer 50 weiter. Wenn der Kraftstoffdruck in der Druckregulierungskammer 50 den Gesamtwert der Kraft, die durch den Kraftstoffdruck in der Gegendruckkammer 49 aufgebracht wird, und der Federkraft der Ventilfeder 39 überschreitet, verformt sich die Membran 37 elastisch in Richtung der Seite der Gegendruckkammer 49. Demzufolge wird der Ventilkörper 38 geöffnet und der Kraftstoff in der Druckregulierungskammer 50 kann als überschüssiger Kraftstoffabgelassen werden. Wenn der Kraftstoffdruck in der Druckregulierungskammer 50 erneut reduziert wird, verformt sich die Membran 37 elastisch in Richtung der Seite der Druckregulierungskammer 50, dass sie den Ventilkörper 38 schließt. Auf diese Art und Weise wird der Kraftstoffdruck in der Druckregulierungskammer 50, d. h. der Kraftstoffdruck, der einem Motor zugeführt wird, reguliert, dass er einen Druckwert, z. B. ungefähr 600 kPa, aufweist, der höher als ein normaler Druckwert ist. Somit ist es möglich, die Zerstäubung des Kraftstoffs, der durch die Düse eingespritzt wird, zu begünstigen, die Startfähigkeit eines Motors zu verbessern und Emission zu reduzieren. Die Ventileinrichtung 18 wird während einer Motorstartdauer, genauer einer Dauer von dem Beginn des Startens eines Motors (zu dem Zeitpunkt des AN Schaltens, z. B. eines Zündschalters oder eines Startschalters), AN geschaltet gehalten, bis eine vorbestimmte Zeitspanne vergangen ist, nachdem der Motor gestartet hat.
Die Ventileinrichtung 18 wird basierend auf Steuersignalen, die von der ECU 98 ausgegeben werden, AUS geschaltet, nachdem eine vorherbestimmte Zeitspanne nach dem Starten des Motors vergangen ist. Dann wird der erste Verbindungsanschluss 91 der Ventileinrichtung 18 blockiert und somit kann der Druck des druckbeaufschlagten Kraftstoffs nicht auf die Innenseite der Gegendruckkammer 49 aufgebracht werden. Weiter, weil der zweite Verbindungsanschluss 92 und der dritte Verbindungsanschluss 93 der Ventileinrichtung 18 miteinander in Verbindung stehen, ist die Gegendruckkammer 49 über die Verbindungspassage 96 und die Öffnungspassage 97 zur Umgebung, d. h. in den Kraftstofftank 12, geöffnet. Infolge dessen kann die Kraft, die auf die Membran 37 in der Gegendruckkammer 49 aufgebracht wird, nur die Federkraft der Ventilfeder 39 sein, so dass der Kraftstoffdruck in der Druckregulierungskammer 50, genauer der Kraftstoffdruck, der einem Motor zugeführt wird, reguliert werden kann, dass er einen normalen Druckwert, z. B. ungefähr 400 kPa, aufweist. Auf diese Art und Weise kann eine Belastung, die möglicherweise auf die Kraftstoffpumpe 14, etc. aufgebracht wird, reduziert werden. Der AN-Zustand der Ventileinrichtung 18 kann ein „Hochdruckzustand” sein und der AUS-Zustand der Ventileinrichtung 18 kann ein „Normaldruckzustand” sein.
Eine Schaltfunktion für die Kraftstoffpassagen (die Strahlpumpenkraftstoffpassagen 56 und die Kraftstoffdampfpassage 89) durch das Umschaltventil 17 (siehe 2) werden beschrieben.
Überschüssiger Kraftstoff wird von dem Druckregulierungsventil 15 über die Kraftstoffablassleitung 45 in die Passage 52 für überschüssigen Kraftstoff abgelassen. Die Menge des überschüssigen Kraftstoffs, der in den Kraftstofftank 12 abgelassen wird, wird infolge einer Drosselfunktion des Drosselbereichs 53 reduziert. Infolge dessen wird ein Druck des überschüssigen Kraftstoffs in dem stromaufwärts liegenden Passagenbereich 52a erzeugt. Der Druck des überschüssigen Kraftstoffs wird in die Gegendruckkammer 84 des Umschaltventils 17 über die Einführpassage 87 für überschüssigen Kraftstoff eingeführt.
Die Federkraft der Ventilfeder 61 kann größer als der Druck des überschüssigen Kraftstoffs sein, wenn der Dampf leicht erzeugt wird, wie insbesondere in der Zeit gleich nach dem Starten des Motors, und wenn der Druck des überschüssigen Kraftstoffs in der Gegendruckkammer 84 geringer ist als ein vorherbestimmter Schwellenwert in einem Arbeitsbereich der Kraftstoffpumpe 14, in dem sich der Druck in der Kraftstoffpumpe 14 erhöht, während die Kraftstoffpumpe mit einer geringen Spannung betrieben wird. Somit wird die Kraftstoffdampfpassage 89 durch den ersten Ventilkörper 79 geöffnet, wenn sich das Ventilelement 59 für das Umschaltventil 17 infolge der Federkraft der Ventilfeder 61 nach oben bewegt, während die Strahlpumpenkraftstoffpassage 56 durch den zweiten Ventilkörper 80 geschlossen wird. Infolge dessen wird der Kraftstoffdampf, der von der Dampfstrahldüse 30 der Kraftstoffpumpe 14 eingeführt wird, über die Kraftstoffdampfpassage 89 in den Kraftstofftank 12 abgelassen. Auf der anderen Seite, da die Strahlpumpe 16 angehalten wird, wenn die Strahlpumpenkraftstoffpassage 56 verschlossen wird, kann die Menge des druckbeaufschlagten Kraftstoffs, der der Seite des Motors zugeführt wird, erhöht werden. Infolge dessen ist es möglich, eine Größe des Pumpenbereichs der Kraftstoffpumpe 14 zu reduzieren und somit einen derzeitigen Verbrauch der Kraftstoffpumpe 14 durch Anhalten der Strahlpumpe 16 in einem Antriebsbereich, der eine Größe der Kraftstoffpumpe 14 festlegen kann, zu reduzieren.
Wenn nahezu kein Dampf erzeugt wird, wie in dem Fall, wo die Kraftstoffpumpe in einem normalen Betriebsmodus betrieben wird und der Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffzufuhrsystem einen Systemkraftstoffdruck (d. h. einen Kraftstoffdruck in der Kraftstoffzufuhrpassage 34 und einen normalen Kraftstoffdruckwert in dem Kraftstoffzufuhrsystem vorsieht) erreicht hat, der einen Zustand mit erhöhtem Druck vorsieht, erhöht sich die Menge des überschüssigen Kraftstoffs. Wenn der Druck des überschüssigen Kraftstoffs in der Gegendruckkammer 84 sich erhöht, dass er gleich oder über einem Schwellenwert ist, wird der Druck des überschüssigen Kraftstoffs größer als die Federkraft der Ventilfeder 61. Somit bewegt sich das Ventilelement 59 gegen die Federkraft der Ventilfeder 61 infolge der abwärts gerichteten Biegeverformung der Membran 60, die durch den Druck des überschüssigen Kraftstoffs verursacht wird, abwärts, und somit wird die Kraftstoffdampfpassage 89 durch den ersten Ventilkörper 79 geschlossen, während die Strahlpumpenkraftstoffpassage 56 durch den zweiten Ventilkörper 80 geöffnet wird. Demzufolge ist es möglich, den Abfluss des Kraftstoffdampfes von der Dampfstrahldüse 30 der Kraftstoffpumpe 14 durch Schließen der Kraftstoffdampfpassage 89 zu begrenzen. Zusätzlich, wenn die Strahlpumpenkraftstoffpassage 56 geöffnet wird, wird ein Teil des druckbeaufschlagten Kraftstoffs während des Druckanstiegs in der Kraftstoffpumpenpassage 24 der Kraftstoffpumpe 14 in die Strahlpumpe 16 eingeführt, als Antriebskraftstoff, dass er die Strahlpumpe 16 antreibt. Demzufolge kann der Kraftstoff, der in einer der Tankkammern (wie z. B. einer Untertankkammer) gespeichert ist, in die andere Tankkammer (wie z. B. eine Haupttankkammer) überführt werden oder der Kraftstoff, der in einer der Tankkammern (wie z. B. einer Haupttankkammer) gespeichert ist, kann in die andere Tankkammer (wie z. B. ein Sammelbecken) überführt werden. Somit ist es möglich, die Menge des Kraftstoffs, der durch die Strahlpumpe 16 gepumpt wird, zu stabilisieren, da die Menge des druckbeaufschlagten Kraftstoffs zum Antreiben der Strahlpumpe 16 unter Verwendung von Kraftstoff, der von der Kraftstoffpumpe 14 abgelassen wird, d. h. Kraftstoff während dem Druckanstieg, wie Kraftstoff zum Antreiben der Strahlpumpe 16, gleichmäßig aufrechterhalten wird.
Gemäß dem oben erwähnten Kraftstoffzufuhrsystem 10 (siehe 1), ist es möglich, eine Belastung, die bei dem Systemkraftstoffdruck mit dem angestiegenen Druck auf die Kraftstoffpumpe 14 aufgebracht wird, zu reduzieren und die Menge des Kraftstoffs, der durch die Strahlpumpe 16 gepumpt wird, zu stabilisieren.
Weiter, weil das Umschaltventil 17 (siehe 2) einen einfachen mechanischen Aufbau aufweist, ist es möglich, die Kosten infolge der Vereinfachung des Aufbaus zu reduzieren. Zusätzlich, da das Umschaltventil 17 gestaltet ist, dass es unter Verwendung von Druck des überschüssigen Kraftstoffs schaltet, ist es nicht nötig, eine Änderung an der ECU 98 vorzunehmen.
Der Kraftstoffdruck in der Druckregulierungskammer 50 des Druckregulierungsventils 15, d. h. der Druck des Kraftstoffs, der der Seite eines Motors zugeführt wird, kann geändert werden, wenn der Kraftstoffdruck des druckbeaufschlagten Kraftstoffs, der auf die Gegendruckkammer 49 des Druckregulierungsventils 15 aufgebracht wird, durch AN/AUS-Schalten der Ventileinrichtung 18 geändert wird. Demzufolge kann die Zerstäubung des Kraftstoffs, der von der Düse, die auf der Seite eines Motors angeordnet ist, eingespritzt wird, durch das Erhöhen des Kraftstoffdrucks in der Druckregulierungskammer 50 des Druckregulierungsventils 15 bei dem Start eines Motors begünstigt werden. Somit ist es möglich, die Startfähigkeit eines Motors zu verbessern und einen Ausstoß zu reduzieren. Weiter ist es möglich, eine Belastung, die auf die Kraftstoffpumpe 14, etc. aufgebracht wird, durch das Reduzieren von Kraftstoffdruck in der Druckregulierungskammer 50 des Druckregulierungsventils 15 nach dem Starten eines Motors zu reduzieren.
Weil die Ventileinrichtung 18 ein Drei-Wege-Umschaltventil ist, kann eine einzige Ventileinrichtung 18 wahlweise zwischen der Einführung des Drucks des druckbeaufschlagten Kraftstoffs in die Gegendruckkammer 49 des Druckregulierungsventils 15 und dem Abgeben des Kraftstoffs aus der Gegendruckkammer 49 zur Umgebung umschalten. Demzufolge kann der Aufbau des Systems vereinfacht werden, verglichen mit dem Aufbau, der eine Vielzahl an Ventileinrichtungen nutzt. Ein Beispiel für den Aufbau, der die Vielzahl an Ventileinrichtungen nutzt, kann wie folgt sein: Die Ventileinrichtung 18 und die Verbindungspassage 96 in der obigen Ausführungsform können weggelassen werden, so dass die Gegendruckkraftstoffpassage 95 und die Öffnungspassage 97 individuell mit der Gegendruckkammer 49 des Druckregulierungsventils 15 in Verbindung stehen können. Zur selben Zeit können Ventileinrichtungen, wie z. B. elektromagnetische AN/AUS-Ventile, entsprechend in der Gegendruckkraftstoffpassage 95 und der Öffnungspassage 97 installiert werden. Die Einführung von Kraftstoff in die Gegendruckammer 49 des Druckregulierungsventils 15 und das Abgeben von Kraftstoff aus der Gegendruckkammer 49 zur Umgebung kann wahlweise durch Steuern der Ventileinrichtungen zum Öffnen und Schließen durch die ECU 98 geschaltet werden. Es ist somit auch in dem Umfang der vorliegenden Erfindung beinhaltet, die Einführung des Kraftstoffs in die Gegendruckkammer 49 des Druckregulierungsventils 15 und das Abgeben aus der Gegendruckkammer 49 unter Verwendung einer Vielzahl an Ventileinrichtungen wahlweise umzuschalten.
Weiter kann der Kraftstoffdruck in der Gegendruckkammer 49 des Druckregulierungsventils 15 gesteuert werden, dass er einen Druck gleich oder geringer als einen durch das Überdruckventil 100 vorherbestimmten Druckwert hat (siehe 1). Der Entlastungsweg 102 für das Überdruckventil 100 kann direkt mit dem Inneren der Gegendruckkammer 49 des Druckregulierungsventils 15 anstatt der Gegendruckkraftstoffpassage 95 in Verbindung stehen.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
Die zweite repräsentative Ausführungsform ist eine Abänderung eines Teils der ersten repräsentativen Ausführungsform. Somit wird nur der abgeänderte Teil erklärt, um Wiederholungen zu vermeiden.
Wie in 5 gezeigt, wird, anstatt das Umschaltventil 17 (siehe 1) für das Kraftstoffzufuhrsystem 10, wie in der ersten repräsentativen Ausführungsform beschrieben, zu nutzen, ein erstes Öffnungs-/Schließventil 110 zum Öffnen und Schließen der Kraftstoffdampfpassage 89 in Verbindung mit einem zweiten Öffnungs-/Schließventil 123 zum Öffnen und Schließen der Strahlpumpenkraftstoffpassage 56 genutzt, anstatt das Umschaltventil 17 zu nutzen. Beide Öffnungs-/Schließventile 110 und 123 sind fest innerhalb des Kraftstofftanks 12 angeordnet.
Wie in 6 gezeigt, beinhaltet das erste Öffnungs-/Schließventil 110 ein Gehäuse 111, eine Membran 112, einen Ventilkörper 113 und eine Ventilfeder 114, etc., die als Hauptbauteile des ersten Öffnungs-/Schließventils 110 dienen. Das Gehäuse 111 hat einen oberen Gehäusebereich 115 mit einer unteren Oberfläche, die eine Öffnung aufweist, und einen unteren Gehäusebereich 116 mit einer oberen Oberfläche, die eine Öffnung aufweist, die mit der unteren Oberflächenseite des oberen Gehäusebereichs 115 verbunden ist. Ein Einführanschluss 117 für überschüssigen Kraftstoff ist an dem oberen Wandbereich des oberen Gehäusebereichs 115 befestigt. Eine Einführleitung 118 für Kraftstoffdampf ist an einem unteren Wandbereich des unteren Gehäusebereichs 116 angebracht. Ein Ablassanschluss 119 für Kraftstoffdampf ist an einem Seitenwandbereich des unteren Gehäusebereichs 116 vorgesehen.
Die Membran 112 ist zwischen dem oberen Gehäusebereich 115 und dem unteren Gehäusebereich 116 des Gehäuses 111 befestigt und teilt einen inneren Raum des Gehäuses 111 in eine obere Gegendruckkammer 120 und eine untere Kraftstoffdampfkammer 121. Die Membran 112 ist aus einem gummi-ähnlichen elastischen Material hergestellt und weist eine Flexibilität auf. Die Membran 112 kann auch als „eine bewegliche Trennwand” bezeichnet werden.
Der Ventilkörper 113 ist in einem Mittelbereich der Membran 112 angeordnet und dient zum Öffnen und Schließen eines oberen offenen Endes der Einführleitung 118 für Kraftstoffdampf infolge einer Biegeverformung der Membran 112. Somit dient die obere Endoberfläche der Einführleitung 118 für Kraftstoffdampf als ein Ventilsitz.
Die Ventilfeder 114 ist zwischen gegenüberliegenden Oberflächen des unteren Gehäusebereichs 116 und des Ventilkörpers 113 angeordnet und spannt den Ventilkörper 113 immer in eine Richtung weg von der oberen Endoberfläche der Einführleitung 118 für Kraftstoffdampf, d. h. in eine Ventilöffnungsrichtung, vor.
Ein stromaufwärts liegender Passagenbereich 52a, der an der stromaufwärts liegenden Seite des Drosselbereichs 53 der Passage 52 für überschüssigen Kraftstoff positioniert ist, steht mit dem Einführanschluss 117 für überschüssigen Kraftstoff über die Einführpassage 87 für überschüssigen Kraftstoff in Verbindung. Somit wird ein Teil des überschüssigen Kraftstoffs, der durch die Passage 52 für überschüssigen Kraftstoff hindurchläuft, in die Gegendruckkammer 120 eingeführt. Zusätzlich wird der Druck des überschüssigen Kraftstoffs, der in den stromaufwärts liegenden Passagenbereich 52a, der an der stromaufwärts liegenden Seite des Drosselbereichs 53 positioniert ist, zugeführt wird, in die Gegendruckkammer 120 aufgebracht.
Eine Dampfstrahldüse 30 der Kraftstoffpumpe 14 steht mit der Einführleitung 118 für Kraftstoffdampf über die Einführpassage 88 für Kraftstoffdampf in Verbindung. Die Einführpassage 88 für Kraftstoffdampf, die Einführleitung 118 für Kraftstoffdampf, die Kraftstoffdampfkammer 121 und der Ablassanschluss 119 für Kraftstoffdampf sind miteinander in Reihe angeordnet, dass sie die Kraftstoffdampfpassage 89 bilden.
Wenn die Kraft zum Drücken der Membran 117, die durch den Druck des überschüssigen Kraftstoffs in der Gegendruckkammer 120 des ersten Öffnungs-/Schließventils 110 aufgebracht wird, kleiner als die Federkraft der Ventilfeder 114 ist, bewegt sich der Ventilkörper 113 infolge der Federkraft der Ventilfeder 114 aufwärts, dass er die Kraftstoffdampfpassage 89 öffnet. Wenn die Kraft, die durch den überschüssigen Druck in der Gegendruckkammer 120 aufgebracht wird, größer als die Federkraft der Ventilfeder 114 ist, bewegt sich der Ventilkörper 113 nach unten, dass er die Kraftstoffdampfpassage 89 gegen die Federkraft der Ventilfeder 114 schließt.
Wie in 7 gezeigt, beinhaltet das zweite Öffnungs-/Schließventil 123 ein Gehäuse 124, ein Ventilelement 125, eine Membran 126 und eine Ventilfeder 127, etc., die als Hauptbauteile des zweiten Öffnungs-/Schließventils 123 dienen. Das Gehäuse 124 weist einen ersten Gehäusekörper 128 und einen zweiten Gehäusekörper 129 auf, die vertikal aufeinander ausgerichtet sind. Der erste Gehäusekörper 128 weist einen oberen Gehäusebereich 131 mit einer unteren Öffnung und einen unteren Gehäusebereich 132 mit einer oberen Öffnung auf, die mit der unteren Oberflächenseite des oberen Gehäusebereichs 131 verbunden ist. Der zweite Gehäusekörper 129 weist einen oberen Gehäusebereich 133 mit einer unteren Öffnung und einen unteren Gehäusebereich 134 mit einer oberen Öffnung auf, die mit der unteren Oberflächenseite des oberen Gehäusebereichs 133 verbunden ist. Der erste Gehäusekörper 128 ist mit einem Einführanschluss 135 für überschüssigen Kraftstoff, der an einem oberen Wandbereich des oberen Gehäusebereichs 133 angeordnet ist, und mit einem Öffnungsloch 136, das in einem Seitenwandbereich des unteren Gehäusebereichs 134 definiert ist, versehen. Der zweite Gehäusekörper 129 ist mit einem Ablassanschluss 137 für druckbeaufschlagten Kraftstoff, der an einem Seitenwandbereich des unteren Gehäusebereichs 134 angeordnet ist, versehen.
Ein unterer Wandbereich des unteren Gehäusebereichs 134 des ersten Gehäusekörpers 128 und ein oberer Wandbereich des oberen Gehäusebereichs 133 des zweiten Gehäusekörpers 129 sind miteinander über einen rohrförmigen Gehäusebereich 139, der geformt ist, dass er einen hohlen zylindrischen Aufbau, der sich in einer vertikalen Richtung erstreckt, aufweist, verbunden. Demzufolge stehen ein Inneres des ersten Gehäusekörpers 128 und ein Inneres des zweiten Gehäusekörpers 129 miteinander durch ein Inneres des rohrförmigen Gehäusebereichs 139 in Verbindung. Ein oberer und unterer Endbereich des rohrförmigen Gehäusebereichs 139 steht in die Gehäusekörper 128 bzw. 129 vor. Ein Einführanschluss 140 für druckbeaufschlagten Kraftstoff ist in einem Mittelbereich des rohrförmigen Gehäusebereichs 139 geformt.
Das Ventilelement 125 beinhaltet einen Ventilschaft 142, einen ersten Ventilkörper 143 und einen zweiten Ventilkörper 144, die integral miteinander geformt sind. Der Ventilschaft 142 ist in den rohrförmigen Gehäusebereich 139 eingesetzt. Der erste Ventilkörper 143 ist an einem oberen Endbereich des Ventilschafts 142 angeordnet und dient zum Öffnen und Schließen einer oberen Endöffnung des rohrförmigen Gehäusebereichs 139. Folglich dient die obere Endoberfläche des rohrförmigen Gehäusebereichs 139 als ein Ventilsitz. Der zweite Ventilkörper 144 ist an einem unteren Endbereich des Ventilschafts 142 angeordnet und dient zum Öffnen und Schließen einer unteren Endöffnung des rohrförmigen Gehäusebereichs 139. Folglich dient die untere Endoberfläche des rohrförmigen Gehäusebereichs 139 als ein Ventilsitz. Der Ventilschaft 142 weist einen Schaftbereich 142a mit einem großen Durchmesser und einen Schaftbereich 142b mit einem kleinen Durchmesser auf. Der Schaftbereich 142a mit dem großen Durchmesser ist gleitend in einen oberen Bereich des rohrförmigen Gehäusebereichs 139 eingesetzt. Der Schaftbereich 142b mit dem kleinen Durchmesser steht von einer unteren Endoberfläche des Schaftbereichs 142a mit dem großen Durchmesser koaxial dazu hervor und ist lose in einem unteren Bereich des rohrförmigen Gehäusebereichs 139 eingesetzt. Ein ringförmiger Raum, der zwischen dem Schaftbereich 142b mit dem kleinen Durchmesser und dem rohrförmigen Gehäusebereich 139 definiert ist, formt einen Verbindungsweg 145, der mit dem Einführanschluss 140 für druckbeaufschlagten Kraftstoff und einem Inneren des zweiten Gehäusebereichs 129 in Verbindung steht. Der Schaftbereich 142a mit dem großen Durchmesser trennt einen inneren Raum des ersten Gehäusekörpers 128 und einen inneren Raum des Verbindungswegs 145 voneinander und verschließt immer das obere offene Ende des rohrförmigen Gehäusebereichs 139, unabhängig von der vertikalen Bewegung des Ventilelements 125. Der erste Ventilkörper 143 bewegt sich in Richtung zu oder weg von der oberen Endoberfläche des zylindrischen Gehäusebereichs 139 in Übereinstimmung mit der vertikalen Bewegung des Ventilelements 125 und dient im Wesentlichen als ein Anschlag, wenn das Ventilelement 125 sich abwärts bewegt.
Die Membran 126 ist zwischen dem oberen Gehäusebereich 131 und dem unteren Gehäusebereich 132 des ersten Gehäusekörpers 128 befestigt und teilt einen inneren Raum des Gehäuses 101 in eine obere Gegendruckkammer 146 und eine untere Atmosphärenkammer 147. Die Atmosphärenkammer 147 steht über das Öffnungsloch 136 mit der Umgebung in Verbindung. Der erste Ventilkörper 143 des Ventilelements 125 ist mit dem Mittelbereich der Membran 126 verbunden. Die Membran 126 ist aus gummi-ähnlichem elastischen Material hergestellt und weist eine Flexibilität auf. Die Membran 126 wird auch als „eine bewegliche Trennwand” bezeichnet.
Die Ventilfeder 127 ist zwischen gegenüberliegenden Oberflächen des oberen Gehäusebereichs 133 des zweiten Gehäusekörpers 129 und des zweiten Ventilkörpers 144 des Ventilelements 125 angeordnet und spannt das Ventilelement 125 immer in einer Aufwärtsrichtung vor. Somit hält die Ventilfeder 127 den ersten Ventilkörper 143 und den zweiten Ventilkörper elastisch an einer Öffnungsposition bzw. einer Schließposition.
Wie in 5 gezeigt, steht eine Abzweigpassage 148 für überschüssigen Kraftstoff mit dem Einführanschluss 135 für überschüssigen Kraftstoff des zweiten Öffnungs-/Schließventils 123 in Verbindung und verzweigt sich von der Einführpassage 87 für überschüssigen Kraftstoff. Somit wird ein Teil des überschüssigen Kraftstoffs, der durch die Passage 52 für überschüssigen Kraftstoff hindurch läuft, in die Gegendruckkammer 146 des zweiten Öffnungs-/Schließventils 123 über die Abzweigleitung 148 für überschüssigen Kraftstoff eingeführt, und ein Druck des überschüssigen Kraftstoffs kann in dem stromaufwärts liegenden Passagenbereich 52a, der auf der stromaufwärts liegenden Seite des Drosselbereichs 53 positioniert ist, aufgebracht werden.
Ein stromabwärts liegendes Ende des stromaufwärts liegenden Passagenbereichs 56a der Strahlpumpenkraftstoffpassage 56 steht mit dem Einführanschluss 140 für druckbeaufschlagten Kraftstoff in Verbindung. Ein stromaufwärts liegendes Ende des stromabwärtsliegenden Passagenbereichs 56b der Strahlpumpenkraftstoffpassage 56 steht mit dem Ablassanschluss 137 für druckbeaufschlagten Kraftstoff in Verbindung. Der stromaufwärts liegende Passagenbereich 56a, der Verbindungsweg 145 (siehe 7), ein innerer Raum 129a, der in dem zweiten Gehäusebereich 129 geformt ist, und der stromabwärts liegende Passagenbereich 56b sind miteinander in Reihe angeordnet, dass sie eine Strahlpumpenkraftstoffpassage 56 bilden (siehe 5).
Wenn die Kraft, die durch den Druck, der auf die Membran 126 aufgebracht wird, d. h. der Druck des überschüssigen Kraftstoffs, in der Gegendruckkammer 146 des zweiten Öffnungs-/Schließventils 123 erzeugt wird (7), kleiner als die Federkraft der Ventilfeder 127 ist, bewegt sich das Ventilelement 125 infolge der Federkraft der Ventilfeder 127 aufwärts. Demzufolge wird die Strahlpumpenkraftstoffpassage 56 durch den zweiten Ventilkörper 144 verschlossen, während sich der erste Ventilkörper 143 von der oberen Endoberfläche des rohrförmigen Gehäusebereichs 139 wegbewegt. Wenn die Kraft, die durch den Druck des überschüssigen Kraftstoffs in der Gegendruckkammer 146 erzeugt wird, größer als die Federkraft der Ventilfeder 127 ist, bewegt sich das Ventilelement 125 gegen die Federkraft der Ventilfeder 127 abwärts. Demzufolge wird die Strahlpumpenkraftstoffpassage 56 durch den zweiten Ventilkörper 144 geöffnet, während der erste Ventilkörper 143 die obere Endoberfläche des zylindrischen Gehäusebereichs 139 berührt.
Gemäß dem Kraftstoffzufuhrsystem 10 (siehe 5), wenn der Druck des überschüssigen Kraftstoffs, der auf die Gegendruckkammer 120 des ersten Öffnungs-/Schließventils 110 und die Gegendruckkammer 146 des zweiten Öffnungs-/Schließventils 123 aufgebracht wird, geringer ist als ein Schwellenwert ist, öffnet das erste Öffnungs-/Schließventil 110 die Kraftstoffdampfpassage 89 bzw. schließt das zweite Öffnungs-/Schließventil 123 die Strahlpumpenkraftstoffpassage 56. Wenn der überschüssige Druck gleich oder höher als der Schwellenwert ist, schließt das erste Öffnungs-/Schließventil 110 die Kraftstoffdampfpassage 89 bzw. öffnet das zweite Öffnungs-/Schließventil 123 die Strahlpumpenkraftstoffpassage 56. Demzufolge öffnen und schließen das erste Öffnungs-/Schließventil 110 und das zweite Öffnungs-/Schließventil 123 die Kraftstoffdampfpassage 89 bzw. die Strahlpumpenkraftstoffpassage 56 in einer zueinander entgegengesetzten Art und Weise, basierend auf dem Druck des überschüssigen Kraftstoffs.
DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
Die dritte repräsentative Ausführungsform ist eine Abänderung eines Teils der ersten repräsentativen Ausführungsform. Daher wird nur der abgeänderte Teil erklärt, um Wiederholungen zu vermeiden.
Bezugnehmend auf 8, entspricht die dritte repräsentative Ausführungsform einer Abänderung in einer Kraftstoffdruckwechselfunktion, die durch die Ventileinrichtung 18 des Kraftstoffzufuhrsystems 10 der ersten repräsentativen Ausführungsform durchgeführt wird (siehe 1). Die Ventileinrichtung 18, der zweite Kraftstoffauslassanschluss 32 der Kraftstoffpumpe 14, die Gegendruckkraftstoffpassage 95 und das Überdruckventil 100 der ersten Ausführungsform sind nicht enthalten.
Eine Gegendruckkraftstoffpassage 150 steht mit der Kraftstoffzufuhrpassage an einer Position auf einer stromabwärts liegenden Seite eines Verzweigungspunktes, wo sich die Einführpassage 47 für druckbeaufschlagten Kraftstoff von der Kraftstoffzufuhrpassage 34 verzweigt, in Verbindung. Eine Ventileinrichtung 152, die durch ein elektromagnetisches Öffnungs-/Schließventil gebildet ist, ist auf dem Weg der Gegendruckkraftstoffpassage 150 angeordnet. Die Ventileinrichtung 152 teilt die Gegendruckkraftstoffpassage 150 in einen stromaufwärts liegenden Passagenbereich 150a und einen stromabwärts liegenden Passagenbereich 150b. Ein stromabwärts liegendes Ende des stromabwärts liegenden Passagenbereichs 150b ist in den Kraftstofftank 12 geöffnet.
Zwei Drosselbereiche, d. h. ein stromaufwärts liegender Drosselbereich 154 und ein stromabwärts liegender Drosselbereich 155, sind auf dem Weg des stromabwärts liegenden Passagenbereichs 150b zum schrittweisen Reduzieren seiner Passagenfläche angeordnet. Eine Verbindungspassage 96, die mit dem Verbindungsanschluss 43 des Druckregulierungsventils 15 in Verbindung steht, steht mit einem Zwischenpassagenbereich, der zwischen dem stromaufwärts liegenden Drosselbereich 154 und dem stromabwärts liegenden Drosselbereich 155 positioniert ist, in Verbindung. Demzufolge wird Kraftstoff, der einen Zwischendruck aufweist und durch den Zwischenpassagenbereich zwischen dem stromaufwärts liegenden Drosselbereich 154 und dem stromabwärts liegenden Drosselbereich 155 fließt, über die Verbindungspassage 96 in die Gegendruckkammer 49 des Druckregulierungsventils 15 eingeführt.
Ähnlich zu der Ventileinrichtung 18 (siehe 1) der ersten repräsentativen Ausführungsform, wird die Ventileinrichtung 152 basierend auf den Steuersignalen, die von der ECU 98 ausgegeben werden, AN/AUS geschaltet. Wenn die Ventileinrichtung 152 AN geschaltet wird, stehen der stromaufwärts liegende Passagenbereich 150a und der stromabwärts liegende Passagenbereich 150b der Gegendruckkraftstoffpassage 150 miteinander in Verbindung, so dass ein Teil des druckbeaufschlagten Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffzufuhrpassage 34 fließt, in die Gegendruckkraftstoffpassage 150 eingeführt wird. Demzufolge wird der Kraftstoff, der den Zwischendruck aufweist und zwischen den Drosselbereichen 154 und 155, die an dem stromabwärts liegenden Passagenbereich 150b der Gegendruckkraftstoffpassage 150 angeordnet sind, positioniert ist, über die Verbindungspassage 96 in die Gegendruckkammer 49 des Druckregulierungsventils 15 eingeführt. Somit wird der Kraftstoffdruck in der Druckregulierungskammer 50 des Druckregulierungsventils 15 zu einem höheren Wert als einem normalen Druckwert reguliert. Wenn die Ventileinrichtung 18 AUS geschaltet wird, wird die Gegendruckkraftstoffpassage 150 blockiert. Somit kann der Zwischenkraftstoffdruck nicht auf die Gegendruckkammer 49 des Druckregulierungsventils 15 aufgebracht werden, so dass der Kraftstoffdruck in der Druckregulierungskammer 50 des Druckregulierungsventils 15, d. h. der Kraftstoffdruck, der einem Motor zugeführt wird, zu einem normalen Druckwert reguliert wird. Demzufolge kann der Kraftstoffdruck in der Druckregulierungskammer 50 des Druckregulierungsventils 15 variiert werden, wenn der Druck des druckbeaufschlagten Kraftstoffs, der auf die Gegendruckkammer 49 des Druckregulierungsventils 15 aufgebracht wird, durch AN/AUS Schalten der Ventileinrichtung 152 variiert wird.
Weil der Kraftstoff, der durch den Zwischenpassagenbereich, der zwischen dem Stromaufwärts liegenden Drosselbereich 154 und dem stromabwärts liegenden Drosselbereich 155 der Gegendruckkraftstoffpassage 150 definiert ist, fließt, in die Gegendruckkammer 49 des Druckregulierungsventils 15 eingeführt wird, ist es möglich, den Druck, der auf die Gegendruckkammer 49 des Druckregulierungsventils 15 während der Einbringung des druckbeaufschlagten Kraftstoffs, der angepasst ist, dass er dem Motor zugeführt wird, in die Gegendruckkraftstoffpassage 150 aufgebracht wird, abzusenken. Demzufolge kann der Druck in der Kraftstoffzufuhrpassage 34 auf einen vorherbestimmten Druckwert reguliert werden.
VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
Die vierte repräsentative Ausführungsform ist eine Abänderung eines Teils der ersten repräsentativen Ausführungsform. Somit wird nur der abgeänderte Teil erklärt, um Wiederholungen zu vermeiden.
Wie in 9 gezeigt, ist gemäß der vierten Ausführungsform eine Kraftstoffdruckwechselfunktion der Ventileinrichtung 18 des Kraftstoffzufuhrsystems 10 der ersten repräsentativen Ausführungsform (siehe 1) nicht beinhaltet. Daher sind zusätzlich zu der Ventileinrichtung 18 der zweite Kraftstoffauslassanschluss 32, die Gegendruckkraftstoffpassage 95, der Verbindungsweg 96 und das Überdruckventil 100 für die Kraftstoffpumpe 14 nicht beinhaltet. Gemäß der vierten repräsentativen Ausführungsform kann der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffzufuhrpassage 34 zu einem normalen Wert aufrechterhalten werden.

Claims

Kraftstoffzufuhrsystem (10), enthaltend: eine Kraftstoffpumpe (14), die gestaltet ist, dass sie Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (12) einer Seite eines Motors zuführt, und die eine Dampfstrahldüse (30) aufweist, die gestaltet ist, dass sie Kraftstoffdampf ablässt; eine Kraftstoffdampfpassage (89), die gestaltet ist, dass sie es dem Kraftstoffdampf, der von der Dampfstrahldüse (30) der Kraftstoffpumpe (14) abgelassen wird, erlaubt, dort hindurch zu strömen; ein Druckregulierungsventil (15), das gestaltet ist, dass es einen Kraftstoffdruck in einer Druckregulierungskammer (50), in die der druckbeaufschlagte Kraftstoff, der von der Kraftstoffpumpe (14) abgelassen wird, eingeführt wird, basierend auf einem Druck in einer Gegendruckkammer (49) reguliert und dass es den überschüssigen Kraftstoff ablässt; eine Passage (52) für überschüssigen Kraftstoff, die gestaltet ist, dass sie es dem überschüssigen Kraftstoff, der von dem Druckregulierungsventil (15) abgelassen wird, erlaubt, dort hindurch zu strömen; einen Drosselbereich (53), der in der Passage (52) für überschüssigen Kraftstoff vorgesehen ist; eine Strahlpumpe (16), die gestaltet ist, dass sie durch eine Strömung des druckbeaufschlagten Kraftstoffs angetrieben wird und dass sie es dem druckbeaufschlagten Kraftstoff, der von der Kraftstoffpumpe (14) abgelassen wird, erlaubt, dass er über eine Strahlpumpenkraftstoffpassage (56) dort hinein eingeführt wird; und ein Ventil (17), das aufgebaut ist, dass es die Kraftstoffdampfpassage (89) und die Strahlpumpenkraftstoffpassage (56) in einer zueinander entgegengesetzten Art und Weise basierend auf dem Druck des überschlüssigen Kraftstoffs in einem stromaufwärts liegenden Passagenbereich (52a) der Passage (52) für überschüssigen Kraftstoff öffnet und schließt, wobei der stromaufwärts liegende Passagenbereich (52a) an einer stromaufwärts liegenden Seite des Drosselbereichs (53) positioniert ist; wobei das Ventil (17) betreibbar ist, dass es die Strahlpumpenkraftstoffpassage (56) schließt und die Kraftstoffdampfpassage (89) öffnet, wenn der Druck des überschüssigen Kraftstoffs geringer als ein Schwellenwert ist, und das Ventil (17) betreibbar ist, dass es die Strahlpumpenkraftstoffpassage (56) öffnet und die Kraftstoffdampfpassage (89) schließt, wenn der Druck des überschüssigen Kraftstoffs gleich oder höher als der Schwellenwert ist. (1 und 2)
Kraftstoffzufuhrsystem (10), enthaltend: eine Kraftstoffpumpe (14), die gestaltet ist, dass sie Kraftstoff in einem Kraftstofftank (12) einer Seite eines Motors zuführt, und die eine Dampfstrahldüse (30) aufweist, die gestaltet ist, dass sie Kraftstoffdampf ablässt; eine Kraftstoffdampfpassage (89), die gestaltet ist, dass sie es dem Kraftstoffdampf, der von der Dampfstrahldüse (30) der Kraftstoffpumpe (14) abgelassen wird, erlaubt, dort hindurch zu strömen; ein Druckregulierungsventil (15), das gestaltet ist, dass es einen Kraftstoffdruck in einer Druckregulierungskammer (50), in die der druckbeaufschlagte Kraftstoff, der von der Kraftstoffpumpe (14) abgelassen wird, eingeführt wird, basierend auf einem Druck in einer Gegendruckkammer (49) reguliert und dass es den überschüssigen Kraftstoff ablässt; eine Passage (52) für überschüssigen Kraftstoff, die gestaltet ist, dass sie es dem überschüssigen Kraftstoff, der von dem Druckregulierungsventil (15) abgelassen wird, erlaubt, dort hindurch zu strömen; einen Drosselbereich (53), der in der Passage (52) für überschüssigen Kraftstoff vorgesehen ist; ein erstes Öffnungs-/Schließventil (110), das gestaltet ist, dass es die Kraftstoffdampfpassage (89) öffnet und schließt; eine Strahlpumpe (16), die gestaltet ist, dass sie durch eine Strömung des druckbeaufschlagten Kraftstoffs angetrieben wird und dass sie es dem druckbeaufschlagten Kraftstoff, der von der Kraftstoffpumpe (14) abgelassen wird, erlaubt, über eine Strahlpumpenkraftstoffpassage (56) eingeführt zu werden; und ein zweites Öffnungs-/Schließventil (123), das gestaltet ist, dass es die Strahlpumpenkraftstoffpassage (56) öffnet und schließt; wobei das erste und das zweite Öffnungs-/Schließventil (110; 123) in einer zueinander entgegengesetzten Art und Weise basierend auf dem Druck des überschüssigen Kraftstoffs in einem stromaufwärts liegenden Passagenbereich (52a) der Passage (52) für überschüssigen Kraftstoff geöffnet und geschlossen werden können, wobei die stromaufwärts liegende Passage an einer stromaufwärts liegenden Seite des Drosselbereichs (53) positioniert ist; wobei das zweite Öffnungs-/Schließventil (123) die Strahlpumpenkraftstoffpassage (56) schließt, während das erste Öffnungs-/Schließventil (110) die Kraftstoffdampfpassage (89) öffnet, wenn der Druck des überschüssigen Kraftstoffs geringer als ein Schwellenwert ist; und wobei das zweite Öffnungs-/Schließventil (123) die Strahlpumpenkraftstoffpassage (56) öffnet während das erste Öffnungs-/Schließventil (110) die Kraftstoffdampfpassage (89) schließt, wenn der Druck des überschüssigen Kraftstoffs gleich oder höher als der Schwellenwert ist. (5 bis 7)
Kraftstoffzufuhrsystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, weiter enthaltend: eine Gegendruckkraftstoffpassage (95), die gestaltet ist, dass sie den druckbeaufschlagten Kraftstoff in die Gegendruckkammer (49) des Druckregulierungsventils (15) einführt; und eine Ventileinrichtung (18), die gestaltet ist, dass sie die Gegendruckkraftstoffpassage (95) öffnet und schließt. (1)
Kraftstoffzufuhrsystem (10) nach Anspruch 3, weiter enthaltend einen stromaufwärts liegenden Drosselbereich (154) und einen stromabwärts liegenden Drosselbereich (155), die in der Gegendruckkraftstoffpassage (150) vorgesehen sind, wobei ein Kraftstoff, der durch einen Zwischenpassagenbereich, der zwischen dem stromaufwärts liegenden Drosselbereich (154) und dem stromabwärts liegenden Drosselbereich (155) definiert ist, fließt, in die Gegendruckkammer (49) des Druckregulierungsventils (15) eingeführt wird. (8)
Kraftstoffzufuhrsystem (10), enthaltend: eine Kraftstoffpumpe (14), die einen ersten Anschluss (29), einen zweiten Anschluss (31) und einen dritten Anschluss (30) aufweist, wobei sowohl der erste als auch der zweite Anschluss (29; 31) gestaltet ist, dass er einen druckbeaufschlagten Kraftstoff ablässt, und wobei der dritte Anschluss (30) gestaltet ist, dass er einen Kraftstoffdampf, der in der Kraftstoffpumpe (14) erzeugt werden kann, ablässt; wobei der erste Anschluss (29) gestaltet ist, dass er mit einem Motor über eine Kraftstoffzufuhrpassage (34) gekoppelt wird; eine Strahlpumpe (16); eine erste Einrichtung (17; 123), die zwischen den zweiten Anschluss (31) und die Strahlpumpe (16) gekoppelt ist und betreibbar ist, dass sie die Zufuhr des druckbeaufschlagten Kraftstoffs zu der Strahlpumpe (16) zulässt und verhindert; und eine zweite Einrichtung (17; 110), die mit dem dritten Anschluss (30) gekoppelt ist und betreibbar ist, dass sie das Ablassen des Kraftstoffdampfs zur Umgebung der zweiten Einrichtung (17, 110) zulässt und verhindert. (1, 3, 5, 8 und 9)
Kraftstoffzufuhrsystem (10) nach Anspruch 5, wobei: die erste Einrichtung (17; 23) die Zufuhr des druckbeaufschlagten Kraftstoffs zu der Strahlpumpe (16) zulässt, wenn die zweite Einrichtung (17; 110) verhindert, dass der Kraftstoffdampf zur Umgebung abgelassen wird; und die erste Einrichtung (17; 23) die Zufuhr des druckbeaufschlagten Kraftstoffs zu der Strahlpumpe (16) verhindert, wenn die zweite Einrichtung (17; 110) es dem Kraftstoffdampf erlaubt, zur Umgebung abgelassen zu werden.
Kraftstoffzufuhrsystem (10) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die erste Einrichtung (17) und die zweite Einrichtung (17) miteinander integriert sind. (1 und 2)
Kraftstoffzufuhrsystem (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, weiter enthaltend einen Druckregulator (15), der mit der Kraftstoffzufuhrpassage (34) gekoppelt ist und gestaltet ist, dass er einen Druck des Kraftstoffs, der von dem ersten Anschluss (29) abgelassen wird, reguliert, wobei der Druckregulator (15) einen Ablassanschluss (45) zum Ablassen des überschüssigen Kraftstoffs von dem Druckregulator (15) aufweist, wobei die erste (17; 123) und die zweite Einrichtung (17; 110) basierend auf dem Druck des überschüssigen Kraftstoffs betreibbar sind.
Kraftstoffzufuhrsystem (10) nach Anspruch 8, weiter enthaltend eine Einrichtung (53) zum Erhöhen des Drucks des überschüssigen Kraftstoffs.
Kraftstoffzufuhrsystem (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei der Druck des Kraftstoffs, der von dem zweiten Anschluss (31) abgelassen wird, geringer ist als der Druck des Kraftstoffs, der von dem ersten Anschluss (29) abgelassen wird.