專利名稱：用于內(nèi)燃機的燃料供應(yīng)裝置及燃料壓力調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于當(dāng)內(nèi)燃機停止運行時適當(dāng)?shù)乜刂迫剂瞎?yīng)通道中的壓力的技術(shù)。
背景技術(shù)：
對于用于內(nèi)燃機的燃料供應(yīng)裝置，已知這樣構(gòu)成的系統(tǒng)，即，為了防止由于過多的燃料而使燃料溫度升高(該過多的燃料沒有被噴射從而通過在燃料噴射閥下游的壓力調(diào)節(jié)器從燃料噴射閥返回到燃料箱中)，除去了從燃料噴射閥的燃料回流通道，并且在燃料泵之后布置有壓力調(diào)節(jié)器以調(diào)節(jié)燃料壓力(稱為非回流系統(tǒng))。
日本未審專利公報No.7-293397公開了這種類型的燃料供應(yīng)裝置，其中為了防止發(fā)動機停止運行后保留在燃料供應(yīng)通道中的燃料產(chǎn)生蒸氣，保持燃料供應(yīng)通道中的剩余壓力從而防止蒸氣的產(chǎn)生。
此外，在日本未審實用新型公開No.5-12643中，發(fā)動機停止運行后，燃料供應(yīng)通道中的燃料壓力降低到大氣壓力。
然而，如在日本未審專利公報No.7-293397中所公開的，在保持發(fā)動機停止運行時的剩余壓力的情況下，由于剩余壓力太高，因此會發(fā)生燃料從燃料噴射閥的泄漏，從而燃料蒸氣趨于累積在氣缸中，導(dǎo)致在發(fā)動機重啟時間或廢氣排放時運行性能的退化。
此外，如在日本未審實用新型公開No.5-12643中所公開的，如果發(fā)動機停止運行時將燃料壓力降低到大氣壓力，那么將可能產(chǎn)生蒸氣，并且由于在發(fā)動機重啟時燃料壓力升高的延遲，使得發(fā)動機重啟性能退化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是防止在發(fā)動機停止運行時燃料從燃料噴射閥泄漏以及產(chǎn)生蒸氣。
為了完成上述目的，本發(fā)明這樣構(gòu)成，使將燃料供應(yīng)通道中的燃料返回到燃料箱中的旁通通道打開，并且燃料供應(yīng)通道中的一部分燃料從打開的旁通通道返回到燃料箱中，而后，將燃料供應(yīng)通道中的燃料壓力降低到比大氣壓力高的預(yù)定燃料壓力，從而進(jìn)行調(diào)節(jié)。
從以下參考附圖的描述將理解本發(fā)明的其他目的和特征。


圖1是示出了第一實施例中的內(nèi)燃機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的視圖；圖2是在第一實施例中布置的壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)的放大剖視圖；圖3是示出了第一實施例中的發(fā)動機運行停止時和發(fā)動機運行重啟時的狀態(tài)的時序圖；以及圖4是示出了第二實施例中的內(nèi)燃機的燃料供應(yīng)裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的視圖。
具體實施例方式
圖1是示出了第一實施例中的內(nèi)燃機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的視圖。
在圖1中，通過電操作的燃料泵2來抽吸燃料箱1中的燃料，并且通過燃料供應(yīng)通道3在壓力下將從燃料泵2排出的燃料傳送到各氣缸的燃料噴射閥4。
燃料氣門(fuel damper)5設(shè)在燃料供應(yīng)通道3中，檢測燃料壓力的燃料壓力傳感器6安裝到燃料通道(gallery)部分3A的下游端上。
燃料噴射閥4為電磁燃料噴射閥，它在向其螺線管供電時打開，而在停止供電時關(guān)閉，并且根據(jù)對應(yīng)于發(fā)動機所需燃料量的、從控制單元7傳送來的預(yù)定脈沖寬度Ti(閥打開時間)的驅(qū)動脈沖信號而被控制打開，以將燃料噴射到發(fā)動機進(jìn)氣通道(未在圖中示出)中。
旁通通道8(其分流燃料供應(yīng)通道3以將燃料返回到燃料箱1中)連接到燃料供應(yīng)通道3的上游端，即，直接位于燃料泵2的排放口之上的部分。在旁通通道8和燃料供應(yīng)通道3的連接點處，設(shè)有打開/關(guān)閉閥9和壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)10，該打開/關(guān)閉閥9切換燃料供應(yīng)通道3和旁通通道8之間的連通/切斷，當(dāng)燃料供應(yīng)通道3和旁通通道8通過打開/關(guān)閉閥9的打開操作而相互連通時，該壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)10將在燃料供應(yīng)通道3中的燃料壓力調(diào)節(jié)到比大氣壓力高的預(yù)定燃料壓力。
這里，燃料泵2、旁通通道8、打開/關(guān)閉閥9和壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)10布置在燃料箱1中。
圖2詳細(xì)地示出了打開/關(guān)閉閥9和壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)10。打開/關(guān)閉閥9包括電磁閥，它設(shè)有閥體9a，其打開/關(guān)閉旁通通道8，以切換燃料供應(yīng)通道3和旁通通道8之間的連通/切斷；復(fù)位彈簧9b，其推動閥體9a以使其關(guān)閉；以及螺線管9c，它驅(qū)動閥體9a打開，并且打開/關(guān)閉閥9根據(jù)來自控制單元7的信號通過螺線管9c的ON/OFF操作而被驅(qū)動打開/關(guān)閉。在發(fā)動機運行期間，打開/關(guān)閉閥9通過螺線管9c的OFF操作而保持為關(guān)閉狀態(tài)。鄰近打開/關(guān)閉閥9的下游側(cè)布置的壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)10包括隔膜閥10a，其打開/關(guān)閉旁通通道8；以及復(fù)位彈簧10b，其通過預(yù)定的推動力推動隔膜閥10a使其關(guān)閉。這里，復(fù)位彈簧10b的推動力的大小設(shè)定為，當(dāng)隔膜閥10a接收到比在發(fā)動機停止運行時保持在燃料供應(yīng)通道3中的燃料壓力低的燃料壓力(但高于大氣壓力)時，隔膜閥10a被打開。
控制單元7除了接收來自燃料壓力傳感器6的檢測信號外，還接收來自空氣流量計11的進(jìn)氣量檢測信號Q、來自曲柄角度傳感器12的發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號Ne、來自水溫傳感器13的發(fā)動機冷卻水溫度(下面稱為水溫)信號Tw、來自發(fā)動機按鍵開關(guān)14的ON或OFF信號等。
接著，在其中裝有微計算機的控制單元7中，根據(jù)進(jìn)氣量Q和發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne來計算對應(yīng)于發(fā)動機所需的燃料量(即，氣缸進(jìn)氣量)的基本燃料噴射脈沖寬度Tp(基本閥打開時間)，并且還根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne和基本燃料噴射脈沖寬度Tp來設(shè)定燃料泵2的目標(biāo)燃料壓力Pa。之后，根據(jù)目標(biāo)燃料壓力Pa和由燃料壓力傳感器6檢測到的燃料壓力，通過PID(比例、積分、微分)控制等，控制單元7反饋控制根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne和基本燃料噴射脈沖寬度Tp設(shè)定的基本負(fù)載以獲得控制負(fù)載信號，并且控制單元7將該控制負(fù)載信號輸出到泵驅(qū)動電路(FPCM)15以控制燃料泵2，從而執(zhí)行反饋控制以獲得目標(biāo)燃料壓力。
因此，對發(fā)動機運行期間的燃料壓力進(jìn)行反饋控制，并且在發(fā)動機停止運行后，通過使用根據(jù)本發(fā)明的打開/關(guān)閉閥9和壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)10的控制來調(diào)節(jié)燃料壓力。
即，當(dāng)發(fā)動機按鍵開關(guān)14為OFF時，控制單元7在預(yù)定時間段內(nèi)向打開/關(guān)閉閥9供電，以使其打開(圖2中如點劃線所示)。接著，在發(fā)動機停止運行時，保持在燃料供應(yīng)通道3中的燃料壓力通過打開/關(guān)閉閥9施加到壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)10的隔膜閥10a上。如上所述，在發(fā)動機停止運行時通過燃料壓力作用在隔膜閥10a上的閥開啟力大于復(fù)位彈簧10b的推動力。因此，隔膜閥10a被推動打開，從而燃料通過旁通通道8以返回到燃料箱1中(在圖2中如點劃線箭頭所示)。因此，當(dāng)燃料壓力降低使得施加到隔膜閥10a上的閥開啟力與復(fù)位彈簧10b的推動力相等時，隔膜閥10a關(guān)閉，并且與隔膜閥10a上游側(cè)的旁通通道8連通的燃料供應(yīng)通道3中的燃料壓力保持為預(yù)定的燃料壓力，該預(yù)定的燃料壓力在隔膜閥10a上施加與復(fù)位彈簧10b的推動力相等的力。打開/關(guān)閉閥9在預(yù)定時間段后切斷電源以關(guān)閉，從而在將燃料壓力保持為預(yù)定的燃料壓力Po的同時，使得功率損耗達(dá)到最小。
圖3示出了發(fā)動機運行停止時和發(fā)動機運行重啟時的狀態(tài)。
由于燃料供應(yīng)通道3中的燃料壓力在發(fā)動機運行停止后降低到預(yù)定燃料壓力Po，因此可防止燃料從燃料噴射閥4泄漏。此外，由于預(yù)定燃料壓力高于大氣壓力，因此可抑制蒸氣的產(chǎn)生，并且也可抑制在發(fā)動機運行重啟時燃料壓力升高的延遲，從而滿足發(fā)動機的重啟性能。
此外，由于燃料泵2、旁通通道8、打開/關(guān)閉閥9以及壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)10布置在燃料箱1中，因此能有效地使用燃料箱1外部的空間。
圖4示出了第二實施例中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
在該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，除了在第一實施例中的結(jié)構(gòu)外，在燃料供應(yīng)通道3中安裝有燃料噴射閥4的部分的下游側(cè)，還設(shè)有安全閥21和回流通道22，可隨意地控制安全閥21的打開/關(guān)閉操作(例如，當(dāng)發(fā)動機開始運行時它被打開)，該回流通道22通過安全閥21將燃料返回到燃料箱1中。
因此，即使在這樣的情況下，尤其是燃料溫度變高從而在燃料供應(yīng)通道3中產(chǎn)生蒸氣，安全閥21被打開，從而使得蒸氣逃逸到回流通道22中。
本文通過引用將2003年9月12日提出的日本專利申請No.2003-320622的全部內(nèi)容結(jié)合于此，并要求其優(yōu)先權(quán)。
盡管只選擇了選定實施例來表示本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員由本說明書可顯而易見，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍的情況下，可以進(jìn)行各種變化和修改。
此外，對本發(fā)明實施例的前述說明只是為了舉例說明，并不是對由后附的權(quán)利要求及其等同物限定的本發(fā)明進(jìn)行限制。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機的燃料供應(yīng)裝置，用于使用燃料泵通過燃料供應(yīng)通道將燃料箱中的燃料供給燃料噴射閥，其包括旁通通道，其分流所述燃料供應(yīng)通道而將燃料返回到所述燃料箱中；連通/切斷切換機構(gòu)，其能切換所述燃料供應(yīng)通道和所述旁通通道之間的連通/切斷，從而在發(fā)動機停止運行時使所述燃料供應(yīng)通道與所述旁通通道連通；以及壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)，當(dāng)所述燃料供應(yīng)通道與所述旁通通道通過所述連通/切斷切換機構(gòu)相互連通時，所述壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)通過所述旁通通道將在所述燃料供應(yīng)通道中的一部分燃料返回到所述燃料箱中，以將所述燃料供應(yīng)通道中的燃料壓力降低到比大氣壓力高的一預(yù)定燃料壓力，從而調(diào)節(jié)燃料壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃機的燃料供應(yīng)裝置，其特征在于，所述連通/切斷切換機構(gòu)包括打開/關(guān)閉閥，其安裝到所述旁通通道的上游側(cè)；以及控制單元，當(dāng)發(fā)動機停止運行時其控制所述打開/關(guān)閉閥使其打開；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于內(nèi)燃機的燃料供應(yīng)裝置，其特征在于，所述打開/關(guān)閉閥在供電時打開，在停止供電時關(guān)閉，以及當(dāng)發(fā)動機停止運行時，所述控制單元在一預(yù)定時間段內(nèi)向所述打開/關(guān)閉閥提供電力，以打開所述打開/關(guān)閉閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃機的燃料供應(yīng)裝置，其特征在于，所述壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)包括隔膜閥，其在所述打開/關(guān)閉閥下游打開/關(guān)閉所述旁通通道；以及復(fù)位彈簧，其推動所述隔膜閥使其關(guān)閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃機的燃料供應(yīng)裝置，其特征在于，所述燃料泵、所述旁通通道、所述打開/關(guān)閉閥和所述壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)都布置在所述燃料箱中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃機的燃料供應(yīng)裝置，其特征在于，在所述燃料供應(yīng)通道中安裝有所述燃料噴射閥的部分的下游側(cè)，設(shè)有安全閥和回流通道，其中該安全閥的打開/關(guān)閉操作可被任意地控制，該回流通道通過所述安全閥將燃料返回到所述燃料箱中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于內(nèi)燃機的燃料供應(yīng)裝置，其特征在于，所述安全閥在發(fā)動機開始運行時打開。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃機的燃料供應(yīng)裝置，其特征在于，當(dāng)發(fā)動機正常運行時，檢測所述燃料供應(yīng)通道中的燃料壓力，并且將該燃料壓力檢測值控制為達(dá)到根據(jù)發(fā)動機運行狀態(tài)設(shè)定的目標(biāo)燃料壓力。
9.一種用于內(nèi)燃機的燃料供應(yīng)裝置，用于使用燃料泵通過燃料供應(yīng)通道而將燃料箱中的燃料供給燃料噴射閥，包括旁通通道，其分流所述燃料供應(yīng)通道而將燃料返回到所述燃料箱中；連通/切斷切換機構(gòu)，其能切換所述燃料供應(yīng)通道和所述旁通通道之間的連通/切斷，從而在發(fā)動機停止運行時使所述燃料供應(yīng)通道與所述旁通通道連通；以及壓力調(diào)節(jié)裝置，當(dāng)所述燃料供應(yīng)通道與所述旁通通道通過所述連通/切斷切換機構(gòu)相互連通時，所述壓力調(diào)節(jié)裝置通過所述旁通通道將所述燃料供應(yīng)通道中的一部分燃料返回到所述燃料箱中，以將所述燃料供應(yīng)通道中的燃料壓力降低到比大氣壓力高的一預(yù)定燃料壓力，從而調(diào)節(jié)燃料壓力。
10.一種調(diào)節(jié)燃料供應(yīng)通道中的燃料壓力的方法，該燃料供應(yīng)通道通過燃料泵將從燃料箱排出的燃料供給內(nèi)燃機的燃料噴射閥，所述方法包括以下步驟當(dāng)發(fā)動機停止運行時，打開一旁通通道，該旁通通道將所述燃料供應(yīng)通道中的燃料返回到所述燃料箱中；以及通過所述旁通通道將所述燃料供應(yīng)通道中的一部分燃料返回到所述燃料箱中，以將所述燃料供應(yīng)通道中的燃料壓力降低到比大氣壓力高的一預(yù)定燃料壓力，從而調(diào)節(jié)燃料壓力。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的調(diào)節(jié)燃料供應(yīng)通道中的燃料壓力的方法，其特征在于，在當(dāng)發(fā)動機停止運行時打開所述旁通通道的所述步驟中，打開位于所述旁通通道中的一打開/關(guān)閉閥，以打開所述旁通通道。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的調(diào)節(jié)燃料供應(yīng)通道中的燃料壓力的方法，其特征在于，在將所述燃料供應(yīng)通道中的燃料壓力降低到比大氣壓力高的一預(yù)定燃料壓力以調(diào)節(jié)燃料壓力的所述步驟中，通過處于該預(yù)定燃料壓力或之上的燃料壓力，推動打開位于所述打開的旁通通道中的閥，并且將燃料返回到所述燃料箱中直到所述閥關(guān)閉，從而將燃料壓力降低到該預(yù)定燃料壓力。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的調(diào)節(jié)燃料供應(yīng)通道中的燃料壓力的方法，其特征在于，還包括如下步驟當(dāng)發(fā)動機開始運行時，將所述燃料供應(yīng)通道中的一部分燃料從安裝有所述燃料噴射閥的部分的下游側(cè)返回到所述燃料箱中。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的調(diào)節(jié)燃料供應(yīng)通道中的燃料壓力的方法，其特征在于，在所述當(dāng)發(fā)動機開始運行時將一部分燃料返回到所述燃料箱中的所述步驟中，打開位于所述燃料供應(yīng)通道中安裝有所述燃料噴射閥的那部分的下游側(cè)的安全閥，從而通過連接到所述安全閥上的回流通道將燃料返回到所述燃料箱中。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的調(diào)節(jié)燃料供應(yīng)通道中的燃料壓力的方法，其特征在于，還包括如下步驟檢測所述燃料供應(yīng)通道中的燃料壓力；以及當(dāng)發(fā)動機正常運行時，將該燃料壓力檢測值控制為達(dá)到根據(jù)發(fā)動機運行狀態(tài)設(shè)定的目標(biāo)燃料壓力。
全文摘要
當(dāng)發(fā)動機停止運行時，打開將燃料供應(yīng)通道中的燃料返回到燃料箱中的旁通通道，從而返回該燃料供應(yīng)通道中的一部分燃料，并且將在該燃料供應(yīng)通道中的燃料壓力降低為比大氣壓力高的預(yù)定燃料壓力，從而進(jìn)行燃料壓力調(diào)節(jié)。
文檔編號F02D41/38GK1594847SQ200410073718
公開日2005年3月16日 申請日期2004年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月12日
發(fā)明者關(guān)谷暢晃, 山田博 申請人:日立優(yōu)喜雅汽車配件有限公司