DE69503423T2

DE69503423T2 - Brennstoffzufuhrvorrichtung und Druckregeler

Info

Publication number: DE69503423T2
Application number: DE69503423T
Authority: DE
Inventors: Shingo Fukuyama-Shi Hiroshima Iwai
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-04-22
Filing date: 1995-04-21
Publication date: 1999-04-08
Anticipated expiration: 2015-04-22
Also published as: DE69503423D1; KR950029564A; US5655504A; JP3156218B2; TW270161B; JPH07293380A; EP0678664A2; KR100227465B1; EP0678664A3; EP0678664B1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffzufuhrsystem und insbesondere auf eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung und einen Druckregler zum Zuführen von Kraftstoff einem Verbrennungsmotor.

Hintergrund der Erfindung

Fig. 10 und 11 zeigen eine herkömmliche Kraftstoffzüfuhrvorrichtung und einen herkömmlichen Druckregler, welche beispielsweise in der offengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 6470/1989 dargestellt sind. Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist ein Druckregler 101 in dem Motopraum eines Fahrzeugs installiert. Ein Prüfventil 104 ist in einem Einlassport einer Kraftstoffpumpe 103 angeordnet, welche in einem Kraftstoffbehälter 102 positioniert ist, der Kraftstoff 108 enthält. Es ist ein Druckreglungsdurchgäng 105 vorgesehen, durch welchen der von der Kraftstoffpumpe 103 ausgelassene Kraftstoff fließt, wobei der Kraftstoff einer Druckreglung durch den Druckregler 101 unterworfen ist. Eine Einspritzvorrichtung 106 ist in dem Druckreglungsdurchgang 105 zur Einspeisung von Kraftstoff dem Motor angeordnet. Übermäßiger bzw. überschüssiger Kraftstoff kehrt mittels eines Rückkehrdurchgangs 107 zu dem Kraftstoffbehälter 102 zurück.
Wie aus der Querschnittsansicht von Fig. 11 ersichtlich enthält der Druckregler 101 ein Gehäuse 1 und einen Kraftstoffeinlassport 2, welcher ein Einlassport für unter Druck gesetzten Kraftstoff ist, der von der Kraftstoffpumpe 103 zugeführt wird. Ein Kraftstoffüberschussdurchgang 3 wird als Kraftstoffauslassport zur Rückkehr von überschüssigem Kraftstoff während der Druckreglung zurück zu dem Kraftstoffbehälter 102 verwendet. Der Regler 101 enthält ebenfalls eine Abdeckung 4', eine Druckreglungsfeder 5', welche in der Abdeckung 4' angeordnet ist, ein Diaphragma 6', einen Diaphragmahalter 7' und einen Federsitz 8' zum Festklemmen des Diaphragmas 6' mit dem Diaphragmahalter 7'. Ein Ventilteil 9' besitzt ein kugelförmiges, in der Nähe befindliches Teil, welches in die Diaphragmahalterung 7' eingepasst ist, und ein Ventilsitz 10' ist dahingehend angepasst, dass es eine bekannte Ventiloperation durchführt, wenn das Ventilteil 9' während der Druckreglung in Kontakt damit gebracht wird.
Die herkömmliche, Kraftstoffzufuhrvorrichtung und der Druckregler sind wie oben beschrieben angeordnet. Der Kraftstoff 108', welcher von der Kraftstoffpumpe 103' angesaugt und unter Druck gesetzt wird, öffnet das Prüfventil 104', passiert den Druckreglungsdurchgang 105' und wird von dem Kraftstoffeinlassport 2' des Druckreglers 101' dem Gehäuse 1' zugeführt. Wenn der Druck des Kraftstoffs innerhalb des Gehäuses 1' einen Druckpegel erreicht, welcher von der Druckreglungsfeder 5' gesteuert werden kann, wird die Diaphragmahalterung 7' im Zusammenwirken mit der Flexibilität des Diaphragmas 6' gegen die Druckreglungsfeder 5' nach oben gestoßen. Dementsprechend wird das Ventilteil 9' von dem Ventilsitz 10' wegbewegt, öffnet den Kraftstoffüberschussdurchgang 3' und gestattet es dem überschüssigen Kraftstoff zu dem Kraftstoffbehälter 102' zurückzukehren, wodurch die Druckreglung des Druckreglungsdurchgangs 105' bewirkt wird.
Der Druckregler 101' dieses Typs muss stromab der Einspritzvorrichtung 106' in dem Druckreglungsdurchgang 105' angeordnet sein, und das Durchgangsschließvermögen des Ventilteils 9' muss erhöht sein, um eine Druckaufrechterhaltungsfunktion sicherzustellen. Aus diesem Grund ist das in der Nähe befindliche Teil des Ventilteils 9' als Kugel ausgebildet, um das Schließvermögen zwischen dem Ventilteil 9' und dem Ventilsitz 10' zu verbessern. Sogar wenn der von der Kraftstoffpumpe 103' unter Druck gesetzte Kraftstoff gestoppt wird, wird dementsprechend der Durchgang von dem Druckregler 101' und dem Prüfventil 104' geschlossen, und es wird der Druck innerhalb des Druckreglungsdurchgangs 105' aufrechterhalten.
Mit der oben beschriebenen herkömmlichen Kraftstoffzufuhrvorrichtung und dem Druckregler wird der Druckregler 101' an einer Position innerhalb des Motorraums angeordnet, bei welcher die Temperatur hoch wird, und es kehrt überschüssiger Kraftstoff, welcher von dem Druckregler 101' einer Druckreglung unterworfen wird, durch den Rückkehrdurchgang 107' zu dem Kraftstoffbehälter 102' über einen Hochtemperaturabschnitt zurück. Dadurch werden Schwierigkeiten bezüglich einer erhöhten Kraftstofftemperatur und der Erzeugung eines großen Betrags von Blasen hervorgerufen, wodurch eine Verschlechterung der Effizienz der Kraftstoffpumpe erzielt wird.
Darüber hinaus muss der Druckregler 101' stromab der Einspritzvorrichtung 106' in dem Druckreglungsdurchgang 105' angeordnet werden, wodurch ein langes Metallrohr für die Rückkehr des überschüssigen Kraftstoffs von dem Druckregler 101' zu dem Kraftstoffbehälter 102' benötigt wird.
Wenn des weiteren der Motor gestoppt wird und die Kraftstoffzufuhr von der Kraftstoffpumpe gestoppt wird, muss das Ventilteil ein gutes Schließvermögen besitzen, damit der Druck aufrechterhalten wird. Dadurch wird die Struktur des Druckreglers 101' derart kompliziert ausgestaltet, so dass der Druckregler 101' nicht kompakt hergestellt werden kann.
Die EP-A1-0491522 offenbart einen Kraftstoffdruckregler entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Gegenüber dem Regler der vorliegenden Erfindung enthält jedoch dieser zitierte Kraftstoffdruckregler ein Ventilelement und einen Ventilsitz, deren Kontaktoberflächen im wesentlichen senkrecht zum Kraftstoffdurchgang ausgerichtet sind. Dies führt zu einer komplexen Struktur der Anordnung.
Des weiteren offenbart die JP-A-59170466, "Patent Abstracts of Japan", Band 9, Nr. 25 (N-355) ebenfalls eine Kraftstoffdruckeinstellvorrichtung, bei welcher die Kontaktoberflächen des Ventilelements und des Ventilssitzes im wesentlichen senkrecht zu dem Kraftstoffdurchgang ausgerichtet sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Struktur eines Druckreglers entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu vereinfachen.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe durch die vorteilhaften Maßnahmen gelöst, welche in Anspruch 1 angezeigt sind.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Krafstoffzufuhrvorrichtung bereit, bei welcher ein Anstieg der Kraftstofftemperatur innerhalb des Kraftstoffbehälters nicht hervorgerufen wird. Dies wird durch eine direkte Rückkehr des überschüssigen Kraftstoffs von dem Druckregler zu dem Kraftstoffbehälter ohne Passieren eines Hochtemperaturabschnitts, welcher den Motor enthält, erreicht.
Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung bereit, bei welcher die Rohrleitung in dem Rückkehrdurchgang zur Rückkehr des übermässigen Kraftstoffs von dem in dem Motorraum angeordneten Druckregler zu dem Kraftstoffbehälter aufgehoben ist. Die vorliegende Erfindung umfasst darüber hinaus eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung, welche in einem dünnen Kraftsstoffbehälter installiert werden kann, dessen Höhe gering ist, so dass die Kraftstoffzufuhrvorrichtung an der Unterseite oder dergleichen eines Kofferraums befestigt werden kann.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung bereit, welche es ermöglicht, einen plötzlichen Abfall des Kraftstoffdrucks an dem Einlass der Einspritzvorrichtung zu verhindern, wenn der Betrag des Kraftstoffverbrauchs von dem Motor sich erhöht hat und ein großer Betrag von Kraftstoff von der Einspritzvorrichtung in den Motor eingespritzt worden ist.
Die vorliegende Erfindung umfasst ebenfalls einen Druckregler mit einem hervorragenden Druckreglungsleistungsvermögen durch leichtgewichtiges Ausbilden des Ventilelements, welches an einem elastischen Diaphragma befestigt ist, wodurch die Betriebsgeschwindigkeit des Ventilselements erhöht wird.
Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls einen Druckregler bereit, bei welchem dann, wenn der Betrag des Kraftstoffverbrauchs von dem Motor niedrig ist und der Betrag von überschüssigem Kraftstoff groß ist, eine Fehlerkammer durch Veranlassen einer Strahlpumpaktion mit einem negativen Druck beaufschlagt wird, was als Ergebnis des Venturieffekts zwischen einem inneren Zylinder der Abdeckung und einem äußeren Zylinder des Ausströmdurchgangs auftritt. Dieser negative Druck veranlasst das Ventilelement dazu, eine Operation in die Richtung auszuführen, in welche die Druckreglungsfeder zusammengedrückt wird, um die Lücke des Ventilelements zu vergrößern, wodurch die Last auf die Kraftstoffpumpe vermindert wird.
Die vorliegende Erfindung umfasst darüber hinaus einen Druckregler, bei welchem das Ventilelement nicht einer ungünstigen Beeinflussung durch einen seitlichen Schub infolge des Flusses des von der Kraftstoffpumpe unter Druck eingespeisten Kraftstoffs unterliegt.
Des weiteren stellt die vorliegende Erfindung eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung und einen Kraftstoffregler bereit, welche ermöglichen, dass Kraftstoff leicht von einem Behälter, in welchem die Kraftstoffpumpe nicht angeordnet ist, in einen Behälter übertragen wird, in welchem die Kraftstoffpumpe angeordnet ist, unter Verwendung eines negativen Drucks infolge einer Strahlpumpenaktion beispielsweise in einem zweiteiligen Kraftstoffbehälter, welcher in einem Fahrzeug mit vier angetriebenen Rädern angebracht ist.
Die Kraftstoffzufuhrvorrichtung der vorliegenden Erfindung führt Kraftstoff von einer in einem Kraftstofftank angeordneten Kraftstoffpumpe einem Verbrennungsmotor zu. Die Vorrichtung enthält ein Prüfventil, um einen Rückfluss von Kraftstoff zwischen dem Verbrennungsmotor und der Kraftstoffpumpe zu verhindern, und einen Druckregler zur Regelung des Drucks des Kraftstoffs, welcher zwischen dem Prüfventil und der Kraftstoffpumpe zugeführt wird.
Der Druckregler ist an der Kraftstoffpumpe befestigt. Der Druckregler kann an einer Seite der Kraftstoffpumpe befestigt sein.
Des weiteren ist eine Ersatzdruckvorrichtung zum Kompensieren eines Abfalls des Kraftstoffdrucks in dem Zufuhrdurchgang vorgesehen, welche in dem Kraftstoffzufuhrdurchgang in der Nähe des Verbrennungsmotors angebracht ist.
Der Druckregler der vorliegenden Erfindung enthält ein Gehäuse, welches einen Kraftstoffeinlassport, der zur Verbindung mit einer Kraftstoffpumpe angepasst ist, einen Kraftstoffauslassport, der zur Verbindung mit einem Verbrennungsmotor angepasst ist, und eine Öffnung enthält. Der Druckregler enthält ebenfalls ein Ventilelement, welches an einem elastischen Diaphragma befestigt ist, zum Schließen der Öffnung und einen Ausströmdurchgang für überschüssigen Kraftstoff, welcher gebildet ist, damit das Innere und das Äußere des Gehäuses, welches von dem elastischen Diaphragma in der Mitte davon unterteilt ist, eine Kommunikation miteinander zu ermöglichen. Darüber hinaus ist ein Federsitz in dem Gehäuse direkt gegenüber dem Ventilelement derart angeordnet, dass der Ausströmdurchgang des Ventilelements während eines Druckkontakts des Ventilselements geschlossen wird, und es ist eine Feder vorgesehen, um das Ventilelement in Kontakt mit dem Ventilsitz unter einem vorbestimmten Druck zu bringen.
Darüber hinaus enthält der Druckregler einen äußeren Zylinder eines Ventilelements, welches sich in einer Richtung aus dem Gehäuse heraus entlang dem Ausströmdurchgang des Ventilelements des Druckreglers erstreckt und eine Abdeckung, die derart befestigt ist, dass eine Außenseite der Öffnung des Gehäuses bedeckt wird und eine hutförmige Gestalt aufweist. Ein Mittelteil der Spitze der Abdeckung bildet einen inneren Zylinder, welcher sich in Richtung einer Innenseite davon öffnet, und der äußere Zylinder des Ventilelements ist in dem inneren Zylinder der Abdeckung mit einem beweglichen oder variablen sehr kleinen Abstand dazwischen eingesetzt.
Des weiteren sind die Kontaktoberflächen des Ventilelements und des Ventilsitzes parallel zu dem Kraftstoffdurchgang angeordnet, welcher von dem Kraftstoffeinlassport zu dem Kraftstoffauslassport führt.
Des weiteren ist die Kraftstoffpumpe in einem Behälter eines Kraftstoffbehälters installiert, welches wenigstens ein Teil aufweist, das in zwei Behälter unterteilt ist. Der andere Kraftstoffbehälter und das Innere der Abdeckung kommunizieren miteinander mittels einer Kapillarröhre.
Wenn bei der Kraftstoffzufuhrvorrichtung der vorliegenden Erfindung der Motor gestoppt wird und die Kraftstoffzu fuhr von der Kraftstoffpumpe gestoppt wird, hält das Prüfventil den Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffreglungsdurchgang zwischen dem Druckregler und dem Motor aufrecht. Da darüber hinaus der Druckregler direkt an der Kraftstoffpumpe befestigt werden kann, kann überschüssiger Kraftstoff, welcher von dem Druckregler ausströmt, direkt zu dem Kraftstofftank ohne Verwendung eines Rückkehrdurchgangs zurückkehren.
Bei dem Druckregler der vorliegenden Erfindung wird Kraftstoff von dem Kraftstoffeinlassport dem Kraftstoffauslassport unter einem festgelegten Druck zugeführt. Wenn der Kraftstoffdruck ansteigt, kehrt überschüssiger Kraftstoff über den Ausströmdurchgang zu dem Behälter zurück, wodurch der Druck auf einem festgelegten Pegel aufrechterhalten wird. Darüber hinaus ist eine Strahlpumpe in einer Lücke zwischen dem inneren Zylinder der Abdeckung und dem äußeren Zylinder des Ventilelements durch den Strahl von überschüssigem Kraftstoff gebildet, so dass der Betrag des Reglungsdrucks erhöht wird.

Kurze Beschreibung der Figuren

Fig. 1 zeigt ein Systemdiagramm einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht, welche einen Druckregler der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
Fig. 3 zeigt ein Systemdiagramm einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 zeigt eine Teilquerschnittsansicht, bei welcher der Druckregler und eine Kraftstoffpumpe der zweiten Ausführungsform integriert angeordnet sind;
Fig. 5 zeigt ein Systemdiagramm einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 zeigt eine Teilquerschnittsansicht, bei welcher der Druckregler und die Kraftstoffpumpe der dritten Ausführungsform integriert angeordnet sind;
Fig. 7 zeigt ein Systemdiagramm einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 zeigt eine Querschnittsansicht eines Druckreglers einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 zeigt ein Systemdiagramm einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 zeigt ein Systemdiagramm einer herkömmlichen Kraftstoffzufuhrvorrichtung; und
Fig. 11 zeigt eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Druckreglers.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Erste Ausführungsform

Fig. 1 zeigt ein Systemdiagramm einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung enthält einen Kraftstoffbehälter 102, welcher Kraftstoff 108 enthält, ein Prüfventil 104 und Einspritzvorrichtungen 106, welche ähnlich den entsprechen den Teilen sind, die oben in Verbindung mit der in Fig. 10 dargestellten herkömmlichen Vorrichtung beschrieben wurden. Ein Druckregler 110 ist ebenfalls enthalten, wobei die Details in Fig. 2 dargestellt sind.
Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht des Druckreglers 110 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei das Prüfventil 104 integriert mit dem in Fig. 1 dargestellten Druckregler ausgebildet ist. Der Druckregler 110 enthält dementsprechend ein Gehäuse 21, welches beispielsweise aus einem synthetischen Harz oder einem Druckgussmaterial gebildet ist. Das Gehäuse 21 ist mit einem Einlassport 21a, einem Ventilsitz 21b, einem Ausströmdurchgang 21c, einem Prüfventilsitz 21c und einem Ausströmauslassport 21e gebildet.
Darüber hinaus ist eine Seite des Gehäuses 21 mit einer Öffnung versehen. Eine hutförmige Bedeckung 22, welche ein zylindrisches Teil und einen ringförmigen Flansch aufweist, welcher an das Gehäuse 21 anstößt, ist zur Bedeckung der Öffnung vorgesehen. Ein innerer Zylinder 22a der Abdeckung ist in einem Mittelteil der Spitze der Abdeckung 22 vorgesehen und erstreckt sich nach innen auf den Ventilsitz 21b röhrenförmig zu.
Ebenfalls enthalten sind ein Kraftstoffüberschussdurchgang 23, eine Druckregulierungsfeder 24, ein elastisches Diaphragma 25 (welches bei dieser Ausführungsform als Diaphragma bezeichnet wird), welches aus einem flexiblen Material wie einem in Stoff eingesetztes synthetisches Gummi gebildet ist, und ein Ventilelement 26. Das Ventilelement 26 ist mit einem Ventil 26a, welches zum Anstoßen an den Ventilsitz 21b angepasst ist, einem Diaphragma tragenden Teil 26b, einem Ausströmdurchgang 26c für überschüssigen Kraftstoff in Form eines Durchgangslochs und einem äußeren Zylinder 26d gebildet, welcher sich auf den Kraftstoffüberschussdurchgang 23 zu erstreckt.
Es wird festgestellt, dass die Kontaktoberflächen des Ventilsitzes 21b und des Ventils 26a, welches auf dem Ventilelement 26 vorgesehen ist, parallel oder generell parallel bezüglich der Richtung des Flusses des Kraftstoffs ausgerichtet sind, welcher von dem Kraftstoffeinlassport 21a einfließt. Ein Federsitz 27 klemmt das Diaphragma 25 mit dem Diaphragma tragenden Teil 26b fest. Ein Prüfventil 28 hält den Druck des druckregulierten Fluids durch Anstoßen gegen den Prüfventilsitz 21d fest. Dieses Prüfventil 28 ist aus einem elastischen Material wie synthetischem Gummi oder einem synthetischen Harzmaterial oder dergleichen gebildet. Eine Feder 30 und eine Federführung 29 sind ebenfalls vorgesehen.
Bei der wie oben beschrieben angeordneten Kraftstoffzufuhrvorrichtung und dem Druckregler tritt Kraftstoff, welcher von einer Kraftstoffpumpe 103 unter Druck gesetzt worden ist, durch den Einlassport 21a hindurch, füllt das Innere des Gehäuses 21, öffnet das Prüfventil 28, tritt durch den Ausströmauslassport 21e hindurch und wird einem Druckreglungsdurchgang 105 zugeführt. Wenn das Innere des Durchgangs, welcher über den Druckregler 110 von der Kraftstoffpumpe 103 einer Druckreglung unterzogen wird, einen vorbestimmten Druck erreicht, welcher durch die Druckregulierungsfeder 24 eingestellt wird, bewegt sich das Ventilelement 26 in Richtung eines Pfeils A gegen die Druckregulierungsfeder 24 im Zusammenwirken mit dem Diaphragma 25. Wenn sich das Ventil 26a des Ventilelements 26 von dem Ventil- Sitz 21b des Gehäuses 21 weg bewegt, wird der Ausströmdurchgang 26c für den Kraftstoffüberschussdurchgang geöffnet, wodurch es dem überschüssigen Kraftstoff ermöglicht wird, über den Kraftstoffüberschussdurchgang 23 in den Kraftstoffbehälter 102 auszuströmen.
Dementsprechend wird es bei dieser Ausführungsform unnötig, dass der überschüssige Kraftstoff von dem Druckreg ler durch einen Hochtemperaturabschnitt, welcher den Motor enthält, hindurchtritt. Somit steigt die Kraftstofftemperatur nicht an, und der Betrag von erzeugten Blasen ist niedrig, wodurch die Effizienz der Kraftstoffpumpe verbessert wird. Wenn darüber hinaus die Zufuhr von Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe 103 unter Druck gestoppt worden ist, stößt das in dem Ausströmauslassport 21a vorgesehene Prüfventil 28 gegen den Prüfventilsitz 21d und schließt den Ausströmdurchgang 21c, so dass der Druck innerhalb des Druckregulierungsdurchgangs 105 aufrechterhalten werden kann. Da das Durchgangsloch, welches als Ausströmdurchgang für überschüssigen Kraftstoff dient, in dem Ventilelement 26 vorgesehen ist, kann ebenfalls das Ventilelement leichtgewichtig ausgebildet werden.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es ebenfalls, die Ansprechgeschwindigkeit des Ventilelements bezüglich des Flusses der einer Druckreglung zu unterwerfenden Flüssigkeit während der Druckreglung zu verbessern, so dass die Druckreglung mit hoher Genauigkeit bewirkt werden kann. Da die Kontaktoberflächen des Ventilsitzes 21b und des Ventils 26b, welches auf dem Ventilelement 26 vorgesehen ist, parallel zu dem Kraftstoffdurchgang befindlich sind, wird das Ventilelement nicht schnell ungünstigen Effekten wie Schwankungen des Kraftstoffdrucks bezüglich des seitlichen Drucks infolge des Kraftstoffflusses unterworfen, wodurch es ermöglicht wird, die Druckreglungsgenauigkeit zu verbessern.

Zweite Ausführungsform

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Kraftstoffzufuhrvorrichtung derart angeordnet, dass der Druckregler und die Kraftstoffpumpe getrennt angeordnet sind. Bei dieser zweiten Ausführungsform ist der Druckregler an der Kraftstoffpumpe wie in Fig. 3 und 4 dargestellt befestigt. Wie in Fig. 4 dargestellt enthält die Vorrichtung einen Druckregler 110 ähnlich dem beispielsweise in Fig. 2 dargestellten Druckregler. Ein Einlassport 21a zur Aufnahme eines einer Druckreglung zu unterwerfenden Fluids ist in einem Gehäuse 21 gebildet. Ein Kraftstoffausströmauslassport 103a ist ebenfalls vorgesehen, wodurch Kraftstoff fließt, der von der Kraftstoffpumpe 103 unter Druck gesetzt wird. Der Auslassport 103a ist Gasdicht in den Einlassport 21a des Gehäuses 21 eingesetzt. Bei dieser Ausführungsform kann überschüssiger Kraftstoff von dem Druckregler 110 direkt in den Kraftstoffbehälter 102 ausströmen, so dass die lange Rohrleitung zur Rückführung des überschüssigen Kraftstoffs bei der in Fig. 10 dargestellten herkömmlichen Kraftstoffzufuhrvorrichtung in den Kraftstoffbehälter 102 unnötig wird.

Dritte Ausführungsform

Bei der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform sind der Druckregler und die Kraftstoffpumpe in Längsrichtung integriert gebildet. Bei dieser dritten Ausführungsform ist der Druckregler auf einer Seitenoberfläche der Kraftstoffpumpe wie in Fig. 5 und 6 dargestellt vorgesehen. Wie in Fig. 6 gezeigt ist der Druckregler 110 ähnlich wie der in Fig. 2 dargestellte Regler beispielsweise vorgesehen. Das Gehäuse 21 des Reglers 110 besitzt ein Ansaugteil 21f. Dieses Ansaugteil 21f ist in die Seitenoberfläche des Gehäuses 103b der Kraftstoffpumpe 103 eingepasst. Sogar wenn der Druckregler an der Kraftstoffpumpe befestigt ist, kann bei dieser Ausführungsform die Gesamthöhe niedrig gehalten werden. Somit kann der Regler in einem dünnen Kraftstoffbehälter mit geringer Höhe installiert werden, so dass die Vorrichtung an der Unterseite oder dergleichen des Kofferraums eines Fahrzeugs befestigt werden kann.

Vierte Ausführungsform

Fig. 7 zeigt eine schematische Veranschaulichung einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Entsprechend der Figur enthält die Vorrichtung einen Kraftstofftank 102, welcher Kraftstoff 108 enthält, ein Prüfventil 104, eine Einspritzvorrichtung 106 und einen Druckregler 110, die jeweils im allgemeinen ähnlich den Merkmalen der Kraftstoffzufuhrvorrichtung der ersten Ausführungsform sind. Eine Ersatzdruckvorrichtung 109 ist ebenfalls vorgesehen und ist aus einem elastischen Material wie einem aus Metall gefertigten oder aus synthetischem Gummi gefertigten Faltenbalg gebildet. Die Ersatzdruckvorrichtung 109 ist in dem Druckregulierungsdurchgang 109 installiert, d.h. in einen Kraftstoffzufuhrdurchgang, in der Nähe einer Einspritzvorrichtung 106 für einen Verbrennungsmotor. Es wird festgestellt, dass eine Mehrzahl von Ersatzdruckvorrichtungen 109 vorgesehen sein können.
Wenn bei dieser Ausführungsform der Betrag des Kraftstoffverbrauchs des Motors ansteigt, wird ein großer Betrag von Kraftstoff von der Einspritzvorrichtung 106 in den Motor eingespritzt, und der Kraftstoffdruck an dem Einlassport der Einspritzvorrichtung 106 fällt plötzlich ab. Der in der Ersatzdruckvorrichtung akkumulierte Druck arbeitet zu diesem Zeitpunkt und verhindert einen Abfall des Drucks an dem Einlassport der Einspritzvorrichtung 106, wodurch eine geeignete Kraftstoffzufuhr in dem Motor bewirkt wird.

Fünfte Ausführungsform

Bei einer in Fig. 8 dargestellten fünften Ausführungsform ist die Abdeckung 22 derart ausgebildet, dass sie einen röhrenförmigen inneren Zylinder 22a aufweist, welcher sich im allgemeinen axial nach innen auf das Innere der Ab deckung 22 zu erstreckt, welche durch das äußere zylindrische Teil definiert ist. Entsprechend der Figur ist das Ende 22b des röhrenförmigen inneren Zylinders 22a in Form einer Trompete bzw. eines Schalltrichters gebildet. Dieses Ende 22b des inneren Zylinders 22a befindet sich im Eingriff mit dem äußeren Zylinder 26d des in dem Ventilelement 26 vorgesehenen Ausströmdurchgangs 26c mit einer sehr kleinen beweglichen oder variablen Lücke C dazwischen oder umgibt ihn. Somit sind der röhrenförmige innere Zylinder 22a in der Abdeckung 22 und der äußere Zylinder 26d des Ausströmdurchgangs 26c im allgemeinen koaxial und überlappen sich einander entsprechend einem Teil der axialen Ausdehnung. Die grundlegende Anordnung und der Betrieb sind ähnlich wie diejenigen, welche in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben sind. In dem System, bei welchem der Druck auf einen vorbestimmten Druck durch die Druckregulierungsfeder 24, reguliert wird, ist es dann, wenn der Betrag von überschüssigem Kraftstoff groß ist, nötig, den Bereich der Öffnung an dem Einlassteil des Ausströmdurchgangs 26c für überschüssigen Kraftstoff in dem Ventilelement 26 zu erhöhen. Dementsprechend wird die Druckregulierungsfeder 24 zusammengedrückt und die Öffnungsfläche vergrößert, so dass der regulierte Druck hoch wird.
Um es bei dieser Ausführungsform zu ermöglichen, hohe geregelte Drücke zu bewältigen, ist das Ende 22b des in der Abdeckung 22 vorgesehenen röhrenförmigen inneren Zylinders 22a in Form einer Trompete bzw. eines Schalltrichters gebildet, und der äußere Zylinder 26d des Ventilelements 26 ist in den inneren Zylinder 22a mit der sehr kleinen beweglichen oder variablen Lücke C eingesetzt. Wenn als Ergebnis der überschüssige Kraftstoff durch den Kraftstoffüberschussdurchgang 23 fließt, tritt an der Lücke C zwischen dem äußeren Zylinder 26d an dem stromab befindlichen Ende des Ventilelements 26 und dem trompetenförmigen Ende 22b des inneren Zylinders 22a der Abdeckung ein Venturieffekt auf. Da die Federkammer B in der Abdeckung als gasdichte Kammer ausgebildet ist, kann in der Federkammer B ein negativer Druck erzeugt werden. Wenn die Lücke C an den Eingriffsteilen des stromab befindlichen äußeren Zylinders 26d des Ventilelements 26 und des inneren Zylinders 22a der Abdeckung derart eingestellt wird, dass ein negativer Druck in Übereinstimmung mit dem erhöhten Druckteil erzeugt wird, welcher auftritt, wenn der Betrag von überschüssigem Kraftstoff sich erhöht hat, ist es möglich, den Betrag eines negativen Drucks, welcher infolge des Venturieffekts erzeugt wird, der als Ergebnis des Flusses von überschüssigem Kraftstoff auftritt, zu ändern. Somit kann die Druckregulierungsgenauigkeit durch Erhöhen des Betrags der Druckregulierung verbessert werden.
D.h., es kann dann, wenn der Betrag von überschüssigem Kraftstoff sich erhöht hat, die Öffnungsfläche an dem Einlassteil des Ausströmdurchgangs 26c für den überschüssigen Kraftstoff in der Diaphragmahalterung 26 sogar dann erhöht werden, wenn der regulierte Druck nicht hoch wird, da der negative Druck in der Federkammer B in der Abdeckung 22 auftritt. Somit ist es möglich, einen großen Betrag von überschüssigem Kraftstoff mit demselben Druck ausströmen zu lassen.

Sechste Ausführungsform

Fig. 9 stellt eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Entsprechend der Figur besitzt der Boden eines Kraftstoffbehälters 201 mit zwei Behältern zwei ausgesparte Teile, welche an beiden Seiten eines aufrecht stehenden Kamms befindlich sind. Somit ist der Behälter 201 in zwei Behälter oder zwei Behälterkammern unterteilt. Der Kraftstoffbehälter 201 besitzt eine erste Behälterkammer 201a und eine zweite Behälterkammer 201b. Wenn der Betrag von Kraftstoff, welcher in dem Kraftstoffbehälter verbleibt, klein wird, ist die Struktur des Behälters wie diejenige, bei welcher Kraftstoff getrennt in der ersten Be hälterkammer 201a und der zweiten Behälterkammer 201b verbleibt.
Eine Kraftstoffpumpe 103 und ein Druckregler I10 sind ähnlich wie die in Fig. 8 Dargestellten beispielsweise enthalten. Dieser Druckregler 110 besitzt ein Ansaugrohr 22c, welches mit der Federkammer B der Abdeckung 22 kommuniziert und zusammen mit der Kraftstoffpumpe 103 in dem Kraftstoffbehälter 201 mit zwei Behältern installiert ist. Mit Ausnahme des Ansaugrohrs 22c ist der Druckregler 110 ähnlich wie der bezüglich der fünften Ausführungsform dargestellte Druckregler, so dass eine detaillierte Beschreibung des Reglers 110 hier nicht wiederholt wird.
Ein Ausströmrohr 202 ist in dem Einlassport 21a lokalisiert. Ein Kapillarrohr 203 besitzt ein Ende, welches mit dem Ansaugrohr 22c des Druckreglers 110 verbunden ist, und ein anderes Ende, welches in den Kraftstoffbehälter 201 der Seite der zweiten Behälterkammer 201b über einen Kraftstofffilter 204 eingetaucht ist.
Bei der wie oben angeordneten Kraftstoffzufuhrvorrichtung wird der Kraftstoff, welcher aus der Kraftstoffpumpe 103 ausströmt, dem Druckregler 101 über das Ausströmrohr 202 zugeführt, wobei der Kraftstoff einer Druckreglung in einem festen Druckbereich unterworfen wird, und der Kraftstoff wird danach einem (nicht dargestellten) Motor zugeführt. Darüber hinaus tritt der überschüssige Kraftstoff, welcher durch den Druckregler 110 einer Druckreglung unterworfen wird, durch den Kraftstoffüberschussdurchgang 23 hindurch, strömt in Richtung eines Pfeils E aus und strömt in die Seite der ersten Behälterkammer 201a aus.
Falls wie oben bezüglich der Struktur und des Betriebs der in Fig. 8 dargestellten fünften Ausführungsform des Druckreglers beschrieben das Ende 22b des in der Abdeckung 22 vorgesehenen röhrenförmigen inneren Zylinders 22a in Form eines Schalltrichters gebildet ist, wird dann, wenn der überschüssige Kraftstoff durch den Kraftstoffüberschussdurchgang 22 fließt, ein negativer, Druck in der Federkammer B der Abdeckung 22 infolge des Venturieffekts erzeugt. Wenn dieser negative Druck groß wird, kann der Kraftstoff von der Seite der zweiten Behälterkammer 201b über das Ansaugrohr 22c und die Kapillarröhre 203 abgesaugt werden. Als Ergebnis kann der Kraftstoff von dem Kraftstofffüberschussdurchgang 23 auf den Kraftstoffbehälter der Seite der ersten Behälterkammer 201a übertragen werden.
Da die vorliegende Erfindung wie oben beschrieben angeordnet und konstruiert ist, werden wenigstens die folgenden Vorteile realisiert bzw. erzielt.
Der Druckregler ist zwischen der in dem Kraftstoffbehälter angeordneten Kraftstoffpumpe und dem Prüfventil vorgesehen, um einen Kraftstoffrückfluss von dem Verbrennungsmotor zu verhindern. Wenn der Motor gestoppt wird und die Kraftstoffzufuhr von der Kraftstoffpumpe zu Ende geht, ist es somit möglich, den Kraftstoffdruck zwischen dem Kraftstoffregler und der Einspritzvorrichtung aufrechtzuerhalten, wodurch die Motorstartcharakteristik verbessert wird. Darüber hinaus kann der überschüssige Kraftstoff von dem Druckregler zu dem Kraftstoffbehälter ohne Hindurchtreten durch einen Hochtemperaturabschnitt, welcher den Motor beinhaltet, zurückkehren. Somit wird die Kraftstofftemperatur in dem Kraftstofftank nicht erhöht, und der Betrag von erzeugten Blasen ist nicht übermäßig. Daher ist möglich, die Effizienz der Kraftstoffpumpe zu verbessern.
Wenn der Kraftstoffregler integriert mit dem in den Kraftstoffbehälter eingetauchten Kraftstoffpumpe angebracht ist, ist darüber hinaus möglich, ein üblicherweise benötigtes Rückflussrohr zum Zurückfließen des überschüssigen Kraftstoffs von dem in dem Motorraum angeordneten Druckregler in den Kraftstoffbehälter wegzulassen.
Wenn der Druckregler neben die Seitenoberfläche der in dem Kraftstoffbehälter vorgesehenen Kraftstoffpumpe gestellt ist, wird ebenfalls eine Installation in einem Fahrzeug mit einem dünnen Kraftstoffbehälter möglich, dessen Höhe niedrig ist. Folglich kann die Vorrichtung vorteilhaft an der Unterseite oder dergleichen des Kofferraums des Fahrzeugs befestigt werden.
Darüber hinaus ist es durch Installieren einer Ersatzdruckvorrichtung in dem Kraftstoffzufuhrdurchgang in der Nähe des Verbrennungsmotors möglich, einen plötzlichen Abfall des Drucks zu kompensieren, wenn der Betrag des Kraftstoffverbrauchs durch den Verbrennungsmotor erhöht ist und ein großer Kraftstoffbetrag in den Motor durch die Einspritzvorrichtung eingespritzt worden ist.
Darüber hinaus ist die Konstruktion derart ausgebildet, dass der Ventilsitz, der Auslassdurchgang für überschüssigen Kraftstoff, die Druckregulierungsfeder zum Drücken des Ventilelements gegen den Ventilsitz mit einem vorbestimmten Druck und das elastische Diaphragma in dem Gehäuse unter Aufrechterhaltung einer Gasdichtigkeit gehalten werden und eine Abdeckung zur Aufnahme und zum Halten der Druckregulierungsfeder vorgesehen sind. Dementsprechend kann das Ventilelement leichtgewichtig ausgebildet werden, und es wird ermöglicht, die Ansprechgeschwindigkeit des Ventilelements bezüglich des Flusses einer Flüssigkeit, welche einer Druckreglung unterworfen wird, während der Druckreglung zu verbessern, so dass eine Druckreglung mit hoher Genauigkeit bewirkt werden kann.
Darüber hinaus ist die Anordnung derart vorgesehen, dass die Federkammer zwischen dem elastischen Diaphragma und der Abdeckung gebildet ist, die Druckreglungsfeder um den inneren Zylinder der Abdeckung, welche sich auf den Ventilsitz zu erstreckt, aufgenommen ist und gehalten wird und der innere Zylinder der Abdeckung und der äußere Zylinder des Auslassdurchgangs derart positioniert sind, dass einer den anderen mit einer beweglichen oder variablen Lücke überdeckt (d.h. sie sind üblicherweise koaxial und überlappen einander wenigstens bezüglich eines Teils ihrer axialen Ausdehnung). Dementsprechend ist die Federkammer der Abdeckung unter einem negativen Druck durch Hervorrufen einer Strahlpumpenaktion infolge des Venturieffekts zwischen dem inneren Zylinder der Abdeckung und dem äußeren Zylinder des Ausströmdurchgangs gesetzt worden. Mittels dieses negativen Drucks arbeitet das Ventilelement in die Richtung, in welche die Druckreglungsfeder gedrückt wird, um die Lücke zwischen dem Ventilsitz und dem Ventilelement zu erhöhen. Somit wird das Ausströmen von überschüssigem Kraftstoff erleichtert und die Last auf die Kraftstoffpumpe vermindert.
Da die Kontaktoberflächen des in dem Kraftstoffdurchgang lokalisierten Ventilsitzes und des Ventils parallel zu dem Kraftstoffdurchgang gebildet sind, wird das Ventilelement nicht ungünstigen Wirkungen bezüglich des seitlichen Stosses bzw. Schubes unterworfen, welcher dem Fluss des Kraftstoffs zugeordnet ist, der von der Kraftstoffpumpe unter Druck zugeführt wird. Es ist somit möglich, die Druckreglungsgenauigkeit zu verbessern.
Wenn der Druckregler in einem in zwei Behälter unterteilten Kraftstoffbehälter installiert ist, ist es dann, falls ein Kapillarrohr vorgesehen ist, dessen distales Ende sich zu dem Behälter an der Seite erstreckt, an welcher die Kraftstoffpumpe nicht installiert ist, und welches mit der durch die Abdeckung des Druckreglers gebildete Federkammer kommuniziert, möglich, Kraftstoff von dem Behälter, in welchem die Kraftstoffpumpe nicht installiert ist, zu dem Behälter, in welchem die Kraftstoffpumpe installiert ist, durch Anwendung eines negativen Drucks zu übertragen, welcher in der Federkammer infolge des Flusses von überschüs sigem Kraftstoff auftritt. Somit ist es möglich, den Kraftstoff in zwei Behältern durch eine Kraftstoffpumpe anzusaugen.
Die Prinzipien, bevorzugten Ausführungsformen und Betriebsarten der vorliegenden Erfindung sind oben beschrieben worden. Jedoch ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Die hierin beschriebenen Ausführungsformen dienen eher der Erläuterung als der Beschränkung. Variationen und Änderungen können vorgenommen werden, und es können Äquivalente verwendet werden, ohne vom Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Druckregler (110) mit:

einem Gehäuse (21) mit einem Kraftstoffeinlaßport (21a) zur Aufnahme von Kraftstoff aus einer Kraftstoffpumpe (103), einem Kraftstoffauslaßport (21e) zum Lenken von Kraftstoff auf einen Verbrennungsmotor, einer Öffnung und einem elastischen Diaphragma (25), welches sich über die Öffnung zur Definition des Inneren des Gehäuses und des Äußeren erstreckt;

einem Ventilelement (26), welches an dem elastischen Diaphragma befestigt ist, wobei das Ventilelement einen Ausströmdurchgang (26c) zum Ausströmenlassen von überschüssigem Kraftstoff dadurch aufweist, daß es dem Inneren des Gehäuses ermöglicht wird, mit dem Äußeren zu kommunizieren, wobei der äußere Durchmesser des Durchgangs einen äußeren Zylinder des Ventilelements definiert;

einem Ventilsitz (21b), welcher in dem Gehäuse gegenüber dem Ventilelement vorgesehen ist, um den Ausströmdurchgang des Ventilelements während eines Druckkontakts des Ventilelements mit dem Ventilsitz zu schließen; und

einer Feder (24), um das Ventilelement in einen Druckkontakt mit dem Ventilsitz mit einem vorbestimmten Druck zu bringen;

dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement in einem Kraftstoffdurchgang angeordnet ist, welcher sich zwischen dem Kraftstoffeinlaßport und dem Kraftstoffauslaßport erstreckt und Kontaktoberflächen des Ventilelements und des Ventilsitzes im wesentlichen parallel zu dem Kraftstoffdurchgang ausgerichtet sind.

2. Druckregler (110) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Abdeckung (22), welche an dem Gehäuse (21) befestigt ist, zur Abdeckung der äußeren Seite der Öffnung des Gehäuses, wobei die Abdeckung einen äußeren Zylinder, welcher die äußere Form der Abdeckung definiert, und einen in neren Zylinder (22a) aufweist, welcher in einem mittleren Teil des Oberteils der Abdeckung vorgesehen ist und sich nach innen auf den Ventilsitz (21b) zu erstreckt, wobei der äußere Zylinder des Ventilelements (26) in dem inneren Zylinder der Abdeckung mit einer Lücke positioniert ist, welche zwischen dem inneren Zylinder der Abdeckung und dem äußeren Zylinder des Ventilelements gebildet ist.

3. Verwendung eines Druckreglers (110) nach Anspruch 1 oder 2 in einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung mit:

einem Kraftstofftank (102; 201), einer Kraftstoffpumpe (103), welche in dem Kraftstofftank angeordnet ist, einem Kraftstoffzufuhrdurchgang, welcher mit dem Auslaß der Kraftstoffpumpe verbunden ist und zur Zufuhr von Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe zu einem Verbrennungsmotor geeignet ist, einem Prüfventil (104), welches in dem Kraftstoffzufuhrdurchgang stromab der Kraftstoffpumpe zum Verhindern eines Rückflusses von Kraftstoff positioniert ist, wobei der Druckregler in dem Kraftstoffzufuhrdurchgang zwischen dem Prüfventil und der Kraftstoffpumpe zum Regulieren des Drucks des zugeführten Kraftstoffs angeordnet ist.

4. Verwendung eines Druckreglers (110) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffpumpe in dem Kraftstofftank (201) installiert ist, wobei wenigstens ein Teil davon in zwei Tankteile unterteilt ist, die Kraftstoffpumpe in einem (201a) der zwei Tankteile lokalisiert ist, der andere Kraftstofftankteil (201b) und das Innere der Abdeckung durch eine Kapillarröhre (203) miteinander in Verbindung stehen.

5. Verwendung eines Druckreglers (110) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckregler an der Kraftstoffpumpe befestigt ist.

6. Verwendung eines Druckreglers (110) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckregler an einer Seite der Kraftstoffpumpe (103) befestigt ist.

7. Verwendung eines Druckreglers (110) nach Anspruch 3 oder 6, gekennzeichnet durch eine Ersatzdruckvorrichtung, welche in dem Kraftstoffzufuhrdurchgang benachbart dem Verbrennungsmotor zur Kompensation eines Abfalls des Kraftstoffdrucks in dem Kraftstoffzufuhrdurchgang angeordnet ist.