专利名称：液体丙烷喷射发动机的燃料供给系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液体丙烷喷射(liquid propane injection，或LPI)发动机的燃 料供给系统，更特别地，涉及一种LPI发动机的燃料供给系统，其能够提高维护性能和使用 性能。
背景技术：
LPI发动机包括向其中供油的LPI燃料泵，从而在将燃料强制地供给到其中时实 现燃料供给性能的稳定性。也就是说，燃料泵安装在油箱内部，并且被强制地供给的液态LPG燃料由喷射器 所喷射。LPI发动机适合对应于严格的喷射(emission)控制，并且能够在使得发动机的喷 射输出降低的同时改进发动机冬天时的起动。如图2所示，传统的LPI发动机的燃料供给系统包括油箱10，其中安装有燃料泵 12，用于将液态燃料供给到发动机20 ；燃料供给管线30，其一端连接到燃料泵10，且其另一 端连接到喷射器，该喷射器连接到发动机20 ；以及燃料返回管线40，其一端连接到发动机 20，且其另一端连接到油箱10。从燃料泵12所提供的燃料依次经过燃料供给管线30和所述喷射器而喷射到燃烧 室，并且剩余的燃料经过燃料返回管线40而返回到油箱10。同时，用于在发动机停止的情况下对燃料供给进行阻断的截止阀32以及用于检 测燃料温度的温度传感器34被安装在燃料供给管线30处。另外，用于检测燃料压力的压力检测传感器49和用于将燃料压力维持在预定压 力范围内的调节器单元48被安装在燃料返回管线40处。然而，由于传统的LPI燃料泵安装在LPI油箱内部，用于将燃料供给到发动机，所 以在燃料泵发生故障的情况下，在气体抽取器(gas extractor)从油箱抽取高压LPG燃料 之后，必须将油箱切割开以替换该泵，并且随后应当对该油箱进行修补。在此情况下，仅允许在符合安全限制的指定机构中进行气体抽取，这导致顾客要 长时间等待。因此，增加了用于抽取气体的人力，从而引起了顾客的抱怨，特别是出租车司机。另外，对燃料泵的噪声、振动和颠振(NVH)的修理进行补偿的部件和材料成本是
昂贵的。另外，由于许多部件被焊接在油箱内部，所以会引起油箱板的热变形，并且在焊接 过程中会产生导致燃料泵耐久性削弱的剥落(scale)。
此外，问题在于，由于安全问题以及吸入气体所引起的不适感，现场工人要避开 LPI油箱的修理和检查。公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理 解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有 技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种液体丙烷喷射(LPI)发动机的燃料供给系统， 其具有提高维护性能和使用性能的优点。在本发明的一个方面，液体丙烷喷射(LPI)发动机的所述燃料供给系统，可以包 括油箱，所述油箱用于存放燃料；主燃料泵，所述主燃料泵连接到所述油箱并且设置在所述 油箱的外部；燃料供给管线，所述燃料供给管线连接所述主燃料泵和发动机，从而将燃料从 所述主燃料泵供给到发动机；以及燃料返回管线，所述燃料返回管线连接发动机和所述油 箱的内部，从而将燃料从发动机返回到所述油箱内部，其中副燃料泵设置到所述油箱内部， 并且经过副燃料泵连接管而连接到所述燃料供给管线，所述副燃料泵在满足预定条件时运 行。所述副燃料泵连接管可以连接到设置在所述油箱内部的排放管，并且所述副燃料 泵连接管和所述排放管可以经过单向止回阀而连接到所述燃料供给管线，所述单向止回阀 设置在所述副燃料泵连接管和所述排放管的接合位置的下游侧。所述预定条件可以在所述油箱内部的压力低于预定压力时得到满足。所述单向止回阀可以防止燃料回流到所述油箱中。所述燃料供给系统可以在所述主燃料泵的下游侧进一步包括调节器单元。在本发明的另一个方面，LPI发动机的所述燃料供给系统可以包括油箱，所述油箱 用于存放燃料；主燃料泵，所述主燃料泵连接到所述油箱并且设置在所述油箱的外部；燃 料供给管线，所述燃料供给管线连接所述主燃料泵和发动机，从而将燃料从所述主燃料泵 提供到发动机；以及燃料返回管线，所述燃料返回管线连接发动机和所述油箱，从而将燃料 从发动机返回到所述油箱内部，以及副燃料泵，所述副燃料泵设置在所述油箱内部，并且经 过副燃料泵连接管而连接到所述燃料供给管线，其中所述主燃料泵在行驶(driving)时运 行，且所述副燃料泵在预定条件下运行。所述预定条件可以在所述油箱内部的压力低于预定压力时得到满足。通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实 施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐 明。
图1为显示根据本发明的示例性实施方式的LPI发动机的燃料供给系统的示意 图。图2为显示LPI发动机的传统燃料供给系统的示意图。应当了解，所附附图并非按比例绘制，而是显示了说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位 置和外形，这些具体特征将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。在这些图形中，贯穿，附图标记在附图的全部多幅图形中表示本发明的同样的或 等同的部分。
具体实施例方式现在将对本发明的各个实施方式详细地作出引用，这些实施方式的实例被显示在 附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方式相结合进行描述，但是应当意识到，本 说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不但覆盖这些示 例性实施方式，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内 的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方式。下面将参考附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。图1为显示根据本发明的示例性实施方式的液体丙烷燃料(LPI)发动机的燃料供 给系统的示意图。如图1所示，油箱100、调节器单元200以及发动机经过燃料供给管线S和燃料返 回管线R而彼此连接，从而经由调节器单元200将油箱100中的液态燃料供给到发动机，并 且未使用的液态燃料随后经过调节器单元200而返回到油箱100。作为传统装置的调节器单元200维持供给到发动机的液态燃料的供给压力。另外，连接发动机和油箱100的燃料返回管线R连接到调节器单元200，从而将未 使用的燃料返回到油箱100。此外，对返回到油箱100的燃料的燃料压力进行检测的压力传感器可以安装在燃 料返回管线R中，燃料返回管线R连接到调节器单元200，另外，其中可以安装压力调节器， 从而仅在燃料压力超过预定压力时才将燃料返回到油箱100。尽管图中未显示，但是该燃料供给系统可以由ECU(电子控制单元)控制。另外，主燃料泵300安装在燃料供给管线S处，燃料供给管线S设置在油箱100和 调节器单元200之间，从而连续并强制地将油箱100中的燃料供给到发动机。在此，主燃料 泵300可以是设置在油箱100外部的外部燃料泵。另外，压力检测传感器110可以安装在油箱100处，用于检测油箱100的内部压 力。压力传感器110可以由ECU控制。此外，副燃料泵120安装在油箱100内部。副燃料泵120仅在压力传感器110所检测到的压力小于0. 5巴(bar)时才运行。此时，从副燃料泵120所供给的燃料经过副燃料泵连接管121而供给到油箱100 外部部分。在此，单向止回阀130设置为在燃料从油箱100流动到其外部之前防止燃料回流。在燃料供给的过程中，如果燃料供给管线S被阻断或者调节器单元200发生导致 燃料流动变差的故障，燃料供给管线S的压力就大于副燃料泵120的压力。此时，由于燃料供给管线S的压力较高，燃料经过再循环管线回流到副燃料泵120 中，该再循环管线设置为从主燃料泵的出口到其入口。为了避免导致损坏副燃料泵120的回流，其应当设置有防止回流的单向止回阀130。同时，从副燃料泵连接管121分出的单独的排放管122将燃料供给到发动机。也就是说，副燃料泵连接管121和排放管122在单向止回阀130处接合。因而，油箱100中的燃料仅通过利用其内部压力而经过排放管122供给到主燃料 泵300，并且在油箱100的内部压力小于0. 5巴的情况下，通过副燃料泵120的运行，油箱 100中的燃料经过副燃料泵连接管121供给到主燃料泵300。下面将对根据本发明示例性实施方式的LPI发动机的燃料供给系统的运行进行 详细描述。在行驶的过程中，当压力传感器110所检测到的压力大于0.5巴时，在安装于油箱 100内部的单向止回阀130和主燃料泵300之间设置有燃料供给管线S的控制阀的状态下， 燃料经过排放管122流入到主燃料泵300中。主燃料泵300在行驶过程中连续操作。此时，主燃料泵300以相比于油箱100的压力的预定压力对来自油箱100的液态 燃料加压。例如，在3巴的燃料泵100的压力上增加5巴的压力，从而由燃料供给管线S所 供给的液态燃料的压力为8巴。同时，如果压力传感器110所检测到的压力小于0.5巴，E⑶就控制设置在油箱 100内部的副燃料泵120运行。随后，通过利用副燃料泵120的抽吸操作，燃料经过副燃料泵连接管121和单向止 回阀130而供给到主燃料泵300。当液态燃料经过调节器单元200而供给到发动机时，一部分燃料被喷射器喷射并 且被点燃，其剩余部分经由燃料返回管线R并经过调节器单元200而返回到油箱100。在此方式中，经过燃料返回管线R的返回的液态燃料经由打开的回流阀而穿过调 节器单元200，并且其随后被储存在油箱100中。同时，流入到燃料返回管线R中的液态燃料由于温度提高而膨胀。此时，如上所 述，压力提高到8巴，随后，由于调节器单元200的压力调整器和闭合的燃料返回管线R中 的回流阀相继打开，所以燃料再次流入到油箱100中。在主燃料泵300发生故障的情况下，只需要在油箱100和主燃料泵300之间的燃 料供给管线s处所安装的控制阀闭合从而与油箱100切断的状态下，将主燃料泵300从燃 料供给管线S上拆下来进行修理或更换即可，由此使修理简化而不必顾及工作场地。另外， 因为不必从油箱100抽取所有燃料，在此过程中使燃料的损失最小化。另外，在燃料供给过程中，如果在主燃料泵300和调节器单元200之间的燃料供给 管线S由于混合在液态燃料中的沉积物而阻塞或者发生故障，燃料供给管线S的压力就大 于副燃料泵120的压力。然而，单向止回阀防止了所供给的液态燃料回流，从而降低了对副 燃料泵120的损坏。另外，因为副燃料泵120只有当油箱100的内部压力低于预定压力时才运行，所以 副燃料泵120的故障被最小化了，并由此提高了其寿命。为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“外部”被用于参考附图中所显示的 特征的位置来描述示例性实施方式的这些特征。前面对本发明具体示例性实施方式所进行的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并非要做到毫无遗漏，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上 述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的 特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示 例性实施方式及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等 价形式所限定。
权利要求
1.一种液体丙烷喷射发动机的燃料供给系统，包括 油箱，所述油箱用于存放燃料；主燃料泵，所述主燃料泵连接到所述油箱并且设置在所述油箱的外部； 燃料供给管线，所述燃料供给管线连接所述主燃料泵和发动机，从而将燃料从所述主 燃料泵供给到发动机；以及燃料返回管线，所述燃料返回管线连接发动机和所述油箱的内部，从而将燃料从发动 机返回到所述油箱内部，其中副燃料泵设置到所述油箱内部，并且经过副燃料泵连接管而连接到所述燃料供给 管线，所述副燃料泵在满足预定条件时运行。
2.根据权利要求1所述的燃料供给系统，其中所述副燃料泵连接管连接到设置在所述 油箱内部的排放管，并且所述副燃料泵连接管和所述排放管经过单向止回阀而连接到所述燃料供给管线，所述 单向止回阀设置在所述副燃料泵连接管和所述排放管的接合位置的下游侧。
3.根据权利要求2所述的燃料供给系统，其中所述预定条件在所述油箱内部的压力低 于预定压力时得到满足。
4.根据权利要求2所述的燃料供给系统，其中所述单向止回阀防止燃料回流到所述油 箱中。
5.根据权利要求1所述的燃料供给系统，进一步包括位于所述主燃料泵的下游侧的调 节器单元。
6.一种液体丙烷喷射发动机的燃料供给系统，包括 油箱，所述油箱用于存放燃料；主燃料泵，所述主燃料泵连接到所述油箱并且设置在所述油箱的外部； 燃料供给管线，所述燃料供给管线连接所述主燃料泵和发动机，从而将燃料从所述主 燃料泵供给到发动机；以及燃料返回管线，所述燃料返回管线连接发动机和所述油箱，从而将燃料从发动机返回 到所述油箱内部，以及副燃料泵，所述副燃料泵设置在所述油箱内部，并且经过副燃料泵连接管而连接到所 述燃料供给管线，其中所述主燃料泵在行驶时运行，且所述副燃料泵在预定条件下运行。
7.根据权利要求6所述的燃料供给系统，其中所述预定条件在所述油箱内部的压力低 于预定压力时得到满足。
全文摘要
本发明涉及一种液体丙烷喷射(LPI)发动机的燃料供给系统，其可以包括油箱，所述油箱用于存放燃料；主燃料泵，所述主燃料泵连接到所述油箱并且设置在所述油箱的外部；燃料供给管线，所述燃料供给管线连接所述主燃料泵和发动机，从而将燃料从所述主燃料泵供给到发动机；以及燃料返回管线，所述燃料返回管线连接发动机和所述油箱的内部，从而将燃料从发动机返回到所述油箱内部，其中副燃料泵设置到所述油箱内部，并且经过副燃料泵连接管而连接到所述燃料供给管线，所述副燃料泵在满足预定条件时运行。
文档编号F02M21/02GK101994601SQ20091022637
公开日2011年3月30日 申请日期2009年11月26日 优先权日2009年8月26日
发明者宋柱泰 申请人:现代自动车株式会社