CN1274955C - 燃料喷射装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种燃料喷射装置，使用柱塞泵(1)作为燃料泵，柱塞泵(1)配置在位于发动机(E)上方位置的燃料罐(T)附近，柱塞泵(1)的排出通路(7)通过燃料供给管路(31)与发动机(E)附近的下方位置的燃料喷射阀(J)连接。调压器(R)配置在燃料喷射阀(J)上方且在柱塞泵(1)附近，调压器(R)的流入通路(23)与柱塞泵(1)的排出通路(7)连接，流出通路(24)通过返回燃料管路(33)与燃料罐(T)连接。由此，可将连接燃料泵和燃料喷射阀(J)的燃料供给管路(31)内产生的蒸汽通过调压器(R)有效地排到燃料罐(T)内，可从燃料喷射阀(J)向发动机(E)连续地供给正确的燃料，并适合小排气量二轮车使用。

Description

燃料喷射装置

技术领域

本发明涉及通过燃料泵吸入燃料罐内的燃料，再将燃料泵升压的燃料通过燃料喷射阀供给发动机的燃料喷射装置。其中特别涉及二轮车、以及以二轮车为准的三轮车及四轮车、普通发动机等使用的燃料喷射装置。

背景技术

目前的燃料喷射装置如特开2001-140733号公报所示。在发动机上方配置燃料罐，并且在燃料罐下方配置柱塞泵，柱塞泵的流入通路和燃料罐通过燃料流入管路连接。另外，向发动机喷射供应燃料的燃料喷射阀装在与发动机相连的吸气管上，该燃料喷射阀通过燃料供给管路与柱塞泵的排出通路连接。

另外，面向燃料喷射阀的将燃料供给管路内的燃料压力调至给定压力的调压器，被安装在燃料喷射阀的燃料流入侧的端部，调压器的返回燃料管路与燃料罐连接。

然后，燃料罐内储存的燃料通过燃料流入管路流入柱塞泵，经过柱塞泵升压的燃料通过排出通路、燃料供给管路向燃料喷射阀供应，由于此时在燃料供给管路内流动的燃料压力被调压器调整到给定的燃料压力，这样就可向燃料喷射阀提供具有给定压力的燃料。

另外，调压器中剩余的燃料经返回燃料管路返回到燃料罐内。

根据目前的这种燃料装置，在连接柱塞泵和燃料喷射阀之间的燃料供给管路内产生的蒸汽(vapour)到达燃料喷射阀的燃料流入侧的端部，一部分蒸汽有可能被卷入面向燃料喷射阀的燃料流中而进入燃料喷射阀内。

而且，若该蒸汽从燃料喷射阀排向发动机，将产生妨碍燃料的正确计量、导致燃料供给间断等不良影响，使发动机不能正常运行。

这种现象尤其在排气量小的发动机方面(如50cc～250cc)表现得尤为显著。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而开发的，其目的在于提供一种优良的燃料喷射装置，可抑制在连接燃料泵和燃料喷射阀之间的燃料供给管路内产生的蒸汽从燃料喷射阀排出，因此能够从燃料喷射阀向发动机连续不断地供应正常的燃料，特别适用于排气量小的发动机。

为达到上述目的，本发明的燃料喷射装置的第1特征是，在发动机的上方配置燃料罐，燃料罐内的燃料经燃料泵升压的同时，由调压器将燃料压力调整到给定压力的燃料通过燃料喷射阀供应给发动机，其中：

燃料泵是电磁驱动式的柱塞型燃料泵，构成所述柱塞型燃料泵的泵体具有向上方延伸的插入筒和配置在插入筒侧向的安装凸缘；插入筒内设置朝向插入筒的上端面开口的第1燃料通路和第2燃料通路；

在安装凸缘处安装有螺线管部，其由罩、可自由滑动地配置在可动铁心导向孔内的可动铁心、固定在罩上并且面对可动铁心导向孔的固定铁心以及电磁线圈构成；

在泵体内具有泵部，其由在所述螺线管部驱动下在柱塞孔内进行往复运动的由柱塞、控制连通柱塞孔和第1燃料通路的流入通路开闭的吸入侧单向阀和控制连通柱塞孔和可动铁心导向孔的流出通路开闭的排出侧单向阀构成；

调压器安装在所述固定铁心上，其流出通路与贯穿固定铁心并在可动铁心导向孔上开口的排出路连接，其流出通路通过返回燃料管路与第2燃料通路连接，同时与通过排出路分叉的燃料供应管路连接；

而且通过将插入筒插入在燃料罐的底部开口的插入孔内，将泵体安装在燃料罐上。

另外，本发明在上述第1特征基础上的第2特征是：从重力方向的下方位置、朝向固定铁心的排出通路连接上述燃料供给管路。

根据本发明的燃料喷射装置的第1特征，储存在燃料罐内的燃料通过配置在燃料罐底部附近的柱塞型燃料泵进行升压，该燃料经柱塞型燃料泵的排出通路和燃料供给管路向配置在燃料罐下方的燃料喷射阀供应。

另一方面，调压器在燃料喷射阀上方，配置在柱塞型燃料泵附近，在柱塞型燃料泵的排出通路中流动的一部分燃料通过流入通路流入调压器内，调压器内的剩余燃料通过流出通路、返回燃料管路以及第2燃料通路返回到燃料罐内。

在此，连接柱塞型燃料泵和燃料喷射阀的燃料供给管路内产生的蒸汽，通过蒸汽本身具有的浮力在燃料供给管路内向上方移动，该蒸汽从柱塞型燃料泵的排出通路进入调压器内，然后从返回燃料管路、第2燃料通路排到燃料罐内。

如上所述，在燃料供给管路内产生的蒸汽被排到燃料罐内，这是因为作为燃料泵使用的是柱塞型燃料泵，泵的排出压力例如为150kPa左右的低压，并且柱塞型燃料泵的柱塞的每1个冲程的排出量可少到约3mm³左右。以及

柱塞型燃料泵配置在燃料罐底部附近，燃料喷射阀配置在燃料罐的下方位置，而且调压器配置在燃料喷射阀上方的柱塞型燃料泵附近。

于是，在用燃料喷射阀向发动机喷射供给的燃料中不含蒸汽，可正确地、稳定地向发动机供给燃料。

另外，根据本发明第2特征，由于与燃料喷射阀连接的燃料供给管路是从下方位置面向固定铁心的排出通路进行连接的，因此燃料供给管路内产生的蒸汽通过自身的浮力，可靠地流入排出通路内。该排出通路内的蒸汽，通过在排出通路开口的调压器的流入通路和流出通路可靠地从燃料通路、第2燃料通路排入燃料罐内。

附图说明

图1是表示具有本发明的燃料喷射装置所使用的调压器的柱塞型燃料泵的另一实施例的纵向剖视图。

图2是图1中的柱塞型燃料泵的上部主视图。

符号说明：1柱塞泵，2F流入通路，3罩，5电磁线圈，6固定铁心，7排出通路，8可动铁心，11柱塞，15吸入侧单向阀，17排出侧单向阀，23流入通路，24流出通路，31燃料供给管路，33返回燃料管路，40A插入筒，40C上端面，41第1燃料通路，42第2燃料通路，E发动机，J燃料喷射阀，P泵部，R调压器，S螺线管部，T燃料罐。

具体实施方式

下面，对本发明燃料喷射装置的一实施例进行说明。

图1是具有调压器的柱塞型燃料泵在安装到燃料罐的状态下的剖视图。图2是图1所示的具有调压器的柱塞型燃料泵的上部平面图。

泵体(40)具有向上方延伸的呈简装的插入筒(40A)和配置在插入筒(40A)侧向的安装凸缘(40B)。

图1中安装凸缘(40B)部分，从右向左，连续设置有可动铁心导向孔2C和柱塞孔2D，从柱塞孔2D的底部朝向右通过吸入阀座2E贯穿流入通路2F。上述流入通路2F与在插入筒(40A)的上端面(40C)处开口的第1燃料通路(41)连通。S是配置在泵体2的左端面2A的螺线管部，结构如下。

3是由导电材料制成的呈有底杯状的罩，在左侧开口端形成向侧向延伸的凸缘3A。

4是从罩3左侧的开口端向底部插入配置的呈筒状的线圈绕线管，在其外周叠层缠绕着电磁线圈5。

6是固定配置在罩3底部中心的、其左侧插入线圈绕线管4内的、由导电材料制成的固定铁心，在固定铁心6的中心，从右端向左端贯穿设置有排出通路7。

8是与固定铁心6的左端对向配置的、同时在线圈绕线管4及可动铁心导向孔2C内可自由滑动地配置的呈中空圆筒状的可动铁心，该可动铁心8通过第1弹簧9在离开固定铁心6左端的方向上被赋予势能。该可动铁心8是由磁性材料制成的。

上述结构的螺线管部S以下述形式装在泵体40上。将罩3的开口端插入配置在泵体40的安装凸缘40B的外周。

此时，在罩3开口端的内周和安装凸缘40B的外周之间配置O型圈等密封材料，另外，在泵体40的右端面和线圈绕线管4的左侧的凸缘之间配置由磁性材料制成的磁极圆板10，而且将可动铁心8的左端插入配置在泵体40的可动铁心导向孔2C内，可动铁心可在孔内自由移动。

在这种状态下，将罩3侧向延伸的凸缘3A用螺钉紧固在泵体40上，这样，螺线管部S被安装在泵体40上。

另一方面，柱塞11可自由进退地配置在泵体40的柱塞孔2D内，该柱塞11通过柱塞托架12被对中支承，并可自由移动，其左端在柱塞孔2D内，右端与可动铁心8的止动部8A对接。13是为使柱塞11右端与可动铁心8的止动部8A对接的第2弹簧。因此，可动铁心8和柱塞11，通过第1弹簧9和第2弹簧13的弹力，在止动部8A相互对接，处于止动状态。

图1所示的可动铁心8和柱塞11的状态为电磁线圈5的非通电状态。

另一方面，柱塞孔2D通过配置柱塞11而形成了泵室14，在上述泵室14中，与流入通路2F相连的吸入阀座2E具有开口，在吸入阀座2E对面配置吸入侧单向阀15。

另外，泵室14和可动铁心导向孔2C通过流出通路16连接，在流出通路16设置有面对可动铁心导向孔2C的排出阀座2G，而且在该排出阀座2G对面配置有排出侧单向阀17。

即，由柱塞11、吸入侧单向阀15、排出侧单向阀17构成泵部P。

调压器R的结构如下。

20为将框体分割为燃料室21和弹簧室22的隔板，在燃料室21开口有流入通路23和流出通路24，流出通路24具备阀座25并在燃料室24内开口。

另一方面，在隔板20上，整体安装有控制阀座25开口的阀体26，阀体26通过压缩在弹簧室22内的隔板弹簧27向关闭阀座25侧推压。

上述调压器R，因为其固定于在固定铁心6的右端开口的排出通路7上，其利用形成在与燃料室21相连的流入通路23外周的雄螺纹和锁紧螺母43来固定在排出通路7上。

由此，燃料室21通过流入通路23与固定铁心6的排出通路7连通。

流出通路24通过返回燃料管路33与贯穿插入筒(40A)、朝向上端40C开口的第2燃料通路连通42。

18A是从排出通路7的中间向下分叉的第1燃料接头，其和配置在位于燃料罐T下方的发动机附近的燃料喷射阀J通过燃料供给管路31进行连接。44是插入配置在插入筒40A的上端面40C开口的第1燃料通路41上的过滤器。该过滤器44突出配置在上端面40C的上方。

根据以上所述，由插入筒40A和安装凸缘40B构成的泵体40具有螺线管部S和泵部P，并且在上述螺线管部的固定铁心6上紧固配置有调压器R，将泵体40的插入筒40A带密封圈46一起插入燃料罐T的底部Ta形成的插入孔Tb内，在这种状态下，泵体40紧固在燃料罐T上。

在本实施例中，是通过配置在罩3外周的紧固带45使其紧固在燃料罐T上的。

根据如上所述，泵室14通过流入通路2F、第1燃料通路41、过滤器44A与燃料罐T内部连接，向燃料罐T内部开口的第2燃料通路42通过返回燃料管路33与调压器R的流出通路24连接。

另外，11A是设置在柱塞11的左侧凸缘上的切槽，该切槽11A允许燃料从可动铁心导向孔2C向排出通路7流动。

下面对上述燃料喷射装置的作用进行说明。

与发动机的运转动作同步，向柱塞泵型燃料泵的电磁线圈5输入驱动脉冲信号，在向电磁线圈5通电时，可动铁心8克服第1弹簧9的弹簧阻力，从原来的位置向固定铁心6侧移动，此时，柱塞11借助第2弹簧13的弹力，在图1中向右方移动，以便跟随可动铁心8。

由于上述动作，泵室14的室容积增大，并且泵室14内的压力下降，因此排出侧单向阀17将排出阀座2G堵塞，同时吸入侧单向阀15将吸入阀座2E打开，燃料罐T内的燃料通过第1燃料通路41和流入通路2F被吸入泵室14内。

然后，切断向电磁线圈5的通电，可动铁心8借助第1弹簧9的弹力，返回到左侧的原来的位置，此时，柱塞11通过可动铁心8的止动部8A被机械地向左侧挤压，与可动铁心8同步回到左侧原位。

由于上述动作，泵室14的室容积减少，同时泵室14内的压力上升，因此吸入侧单向阀15将吸入阀座2E堵塞，同时排出侧单向阀17将排出阀座2G打开，在泵室14内的前一过程中吸入的燃料通过流出通路16排到可动铁心导向孔2C内，

而且，通过连续向上述电磁线圈通电和输入断电的驱动脉冲信号，柱塞11在泵室14内往复运动，被升压的燃料从泵室14通过流出通路16、可动铁心导向孔2C、可动铁心8的内部通过切槽11A连续地排到贯穿设置在固定铁心6的排出通路7。

而且，排出通路7内的一部分燃料通过第1燃料接头18A和燃料供给管路31，供给至燃料喷射阀J，排出通路7内的其他燃料通过流入通路23，供给至调压器R。

对于调压器R，被柱塞型燃料泵1升压的燃料通过排出通路7、燃料导入管路32、流入通路23被导入到调压器R的燃料室21内，燃料室21内充满燃料，通过隔板20将阀体26向上抬，打开阀座25，而在设定压力下，与弹簧室22内的隔板弹簧27的弹簧力保持平衡，由此就可使从排出通路7排出的燃料压力保持在给定的设定压力下。另一方面，通过阀体26打开阀座25而使得从燃料室21流向流出通路24内的燃料，通过返回燃料管路33及第2燃料通路42回流进燃料罐T内。

因此，可以将具有给定燃料压力的燃料从柱塞型燃料泵1通过排出通路7、第1燃料接头18A、燃料供给管路31向燃料喷射阀J供给，燃料喷射阀J基于未图示的来自ECU的喷射信号，向发动机E喷射燃料。

在二轮车方面，如果发动机的环境温度处于高温状态，例如夏季空转时或低速行驶时等，在易受热影响的发动机E附近，且具有较长管路的燃料供给管路31内将产生蒸汽，但通过使用本发明的燃料喷射装置，不用特别的蒸汽分离部件和蒸汽排出部件，就可有效地抑制蒸汽从燃料喷射阀J排出。

下述结构可达到上述效果。

第1，使用电磁驱动式柱塞型燃料泵作为燃料泵。

第2，燃料喷射阀J配置在发动机E附近的较低位置，柱塞型燃料泵配置在发动机E上方的燃料罐T的附近。

第3，调压器R配置在燃料喷射阀J的上方、即柱塞型燃料泵附近的位置。

将上述3条进行有机的结合。

即，通过使用柱塞型燃料泵1作为燃料泵，泵的排出压与现有的、四轮车所用的摩擦泵、滚柱泵的250～300kPa的排出压相比可较容易进行降压，利用调压器R可容易地将该降低了压力的燃料进一步调整到给定的低压。利用调压器R进行低压化的燃料压力可在150kPa左右。

用调压器R可将现有的燃料泵的燃料压力250～300kPa调低至150kPa，但需要提高调压器R的调压精度，这不是所期望的。

另外，通过使用柱塞型燃料泵，可使柱塞11的每1个冲程的排出量减少到3mm³左右。

如上所述，从柱塞型燃料泵1流向燃料喷射阀J的燃料供给管路31内的燃料的压力及流速与现有技术相比可大幅度降低。

另一方面，若着眼于燃料供给管路31，则燃料供给管路31的下端与位于下方位置的燃料喷射阀J连接，燃料供给管路31的上端与位于上方位置的柱塞型燃料泵1连接，而且调压器R配置在柱塞型燃料泵1的附近。

因此，燃料供给管路31内产生的蒸汽，通过自身具有的浮力，在燃料供给管路31内可容易地向着位于上方位置的柱塞型燃料泵1上升移动。

如上所述，根据本发明的燃料喷射装置，在配置于发动机附近并具有较长长度的燃料供给管路31内产生蒸汽时，该蒸汽通过自身所具有的浮力，在燃料供给管路31内向上移动，由于此时在燃料供给管路31内流动的燃料的压力及流速大大降低，上述蒸汽在燃料供给管路31内确实地向上移动，从柱塞泵型燃料1的第1燃料接头18A集中到柱塞泵1的排出通路7。

另一方面，由于调压器R配置在柱塞型燃料泵1的附近，调压器R的燃料导入管路32通过第2燃料接头18B与柱塞泵1的排出通路7连接，因此上述集中到排出通路7的蒸汽从流入通路23与燃料一起导入到调压器R的燃料室21内。

而且进入到燃料室21内的蒸汽，在为进行调压让阀体26将阀座25打开时，与剩余燃料一起通过流出通路24、返回燃料管路33及第2燃料通路42，排到燃料罐T内。

这样，可将蒸汽从调压器R中有效地排出，这是因为调压器R配置在燃料喷射阀J上方，并配置在柱塞型燃料泵1附近。

另外，在发动机空转及低速运行时，从调压器R的返回燃料管路33返回至燃料罐T的返回燃料量较多，因此上述结构在蒸汽易发生的上述运行时，可大幅度地提高蒸汽的排出性。

并且，根据本发明，柱塞型燃料泵1和调压器R配置在燃料罐T的附近，由此，连接燃料罐T和柱塞型燃料泵1的流入通路2F的第1燃料通路41、连接柱塞型燃料泵1和调压器R的流入通路23以及连接调压器R和燃料罐T的返回燃料管路33的管路长度可缩短，由此，可使外露的配管缩短，特别有益于配管在外部露出的二轮车。

根据相关的实施例，在构成螺线管部S的固定铁心6贯穿设置排出通路7，将调压器R固定安装在固定铁心6上，因此可不使用特别的紧固零件而将调压器R可靠地配置在柱塞泵附近。

由于直接将调压器R装在固定铁心6上，因此不需要连接调压器R的流入通路23和柱塞泵的排出通路7的燃料导入管路，使燃料配管简化，特别适合二轮车的配管设置。

另外，通过如上述那样预先组装柱塞型燃料泵和调压器R，并且配管连接返回燃料管路33，这样只要将柱塞型燃料泵安装在燃料罐T上即可，因此对二轮车的搭载在组装性能方面有很大提高。

在泵体40的插入筒40A上设置有向插入筒40A的上端面40C开口的第1燃料通路41和第2燃料通路42，第1燃料通路41通过流入通路2F与泵室14连接，第2燃料通路42通过返回燃料管路33与调压器R的流出通路24连接，因此，通过将泵体40的插入筒40A插入至燃料罐T的插入孔Tb内，就可完成泵室14和燃料罐T的连接以及调压器R的流出通路24和燃料罐T的连接。

特别是因为在燃料罐T上只设置单一的插入孔Tb，因此很容易对目前使用的燃料罐T进行改造。

如上所述，根据本发明的燃料喷射装置，使燃料供给管路31内产生的蒸汽确实可靠地从燃料供给管路31内通过排出通路7、调压器R及返回燃料管路33，排到燃料罐T内。由此就可使燃料喷射阀J正确、稳定地进行燃料供给，特别是可提高小排气量的二轮车的空运转性和低速运转性。

另外，其下端与燃料喷射阀J连接、其上端与设置在柱塞泵1的固定铁心6上的排出通路7连接的燃料供给管路31，通过从重力方向的下方位置向排出通路7开口，使燃料供给管路31内产生的蒸汽容易地集中到排气通路7内，由此就提高了从调压器R向燃料罐T的排气性。

另外，柱塞泵1的泵体40由插入筒40A和安装凸缘40B构成，在安装凸缘40B上安装螺线管部S，并且使泵体40内具有泵部P，调压器R装在螺线管部S的固定铁心6上，贯穿设置在固定铁心6上的排出通路7与连接燃料喷射阀J的燃料供给管路31和调压器R的流入通路23连接，这样可使调压器R很容易地配置在柱塞型燃料泵1附近，并且，柱塞型燃料泵1和调压器R可先进行局部组装，因此提高了向燃料罐T的组装性能。

而且，向插入筒40A的上端面40C开口的第1燃料通路41通过流入通路2F与泵室14连接，并且第2燃料通路42通过返回燃料管路33与调压器R的流出通路24连接。由于通过将插入筒40A插入配置在燃料罐T的插入孔Tb内，就可完成燃料罐T、柱塞型燃料泵1和调压器R的连接，所以可大幅度地提高与燃料罐T连接的操作性。

另外，因为在燃料罐T只设置单一的插入孔Tb，所以使燃料罐T的制造简单化。

Claims (2)

1.一种燃料喷射装置，在发动机的上方配置燃料罐，燃料罐内的燃料被燃料泵升压的同时，由调压器将燃料压力调整到给定压力的燃料通过燃料喷射阀供应给发动机，其特征在于：

燃料泵是电磁驱动式柱塞型燃料泵(1)；构成所述柱塞型燃料泵的泵体(40)具有向上方延伸的插入筒(40A)和配置在插入筒(40A)侧向的安装凸缘(40B)；插入筒(40A)内设置朝向插入筒(40A)的上端面(40C)开口的第1燃料通路(41)和第2燃料通路(42)；

在安装凸缘(40B)处安装有螺线管部(S)，其由罩(3)、可自由滑动地配置在可动铁心导向孔(2C)内的可动铁心(8)、固定在罩(3)上并且面对可动铁心导向孔(2C)的固定铁心(6)以及电磁线圈(5)构成；

在泵体(40)内具有泵部(P)，其由在所述螺线管部(S)驱动下在柱塞孔(2D)内进行往复运动的由柱塞(11)、控制连通柱塞孔(2D)和第1燃料通路(41)的流入通路(25)开闭的吸入侧单向阀(15)和控制连通柱塞孔(2D)和可动铁心导向孔(2C)的流出通路(16)开闭的排出侧单向阀(17)构成；

调压器(R)安装在所述固定铁心(6)上，其流出通路(23)与贯穿固定铁心(6)并在可动铁心导向孔(2C)上开口的排出通路(7)连接，其流出通路(24)通过返回燃料管路(33)与第2燃料通路(42)连接，同时与通过排出通路(7)分支的燃料供应管路(31)连接；

而且通过将插入筒(40A)插入在燃料罐(T)的底部(Ta)开口的插入孔(Tb)内，将泵体(40)安装在燃料罐(T)上。

2.如权利要求1所述的燃料喷射装置，其特征在于：从重力方向的下方位置、朝向固定铁心(6)的排出通路(7)连接所述燃料供给管路。

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