CN1314974A - 燃料供给装置及燃料压力调节装置 - Google Patents

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Abstract

一种燃料供给装置,包括:填装于燃料箱(2)的开口部(2a)、设置于燃料供给装置(10)的盖子部(3)上面,由检测自燃料泵(4)排出的燃料压力的膜片部(21a)所形成的燃料压力检测部(21),和其中容纳有基于燃料压力检测部(21)的信号,对流至燃料泵(4)的电流进行模拟控制的电流控制部(22)的燃料压力调节器(20)。藉此,燃料泵(4)可以对应于发动机上所安装的喷油器的要求流量排出燃料,因此,可以在降低燃料泵消耗电流的同时,降低工作噪声。

Description

燃料供给装置及燃料压力调节装置
技术领域
本发明涉及一种燃料(燃油)供给装置，所述燃料供给装置系内置于如汽车等的燃料箱内、向着对发动机喷射燃料的喷油器进行加压、供给燃料的燃料供给装置。
背景技术
图5为国际公开号WO96/23967号公报所示的以往的燃料供给装置的侧剖视图。
图中，1为燃料(油)供给装置，由盖子3、燃料(喷油)泵4、燃料过滤器5、压力调节装置6、喷油管7、图中未示的燃料液位计及电气接头作一体构成，并悬垂于由金属或树脂所形成的燃料箱2的开口部2a上。
燃料过滤器5由导电性树脂形成的支承构件5a和容纳于其内部的滤芯5b所形成，盖子3及边界部8作液密焊接。支承构件5a在其中央部支承燃料泵4，在其下端部支承压力调节器6和未图示的燃料液位计。盖子3和燃料箱2之间安装有用于气密支承的密封垫片9。
燃料过滤器5的支承构件5a中，在支承构件5a的内周侧上方，设置有用作燃料过滤器5的燃料入口的入口部10，通过密封材料10a，与燃料泵4的燃油(排出)管11连接。又，燃料过滤器5的支承构件5a具有二个燃料出口，形成第1燃料出口的管道12(单点线表示)从支承构件5a的下端沿轴向向上方延伸。管道12连通于设于盖子3上的喷油管7，将过滤后的燃料供给喷油器。形成第2燃料出口的返回管路13设置于支承构件5a的下侧部，与压力调节器6连接。
14为粗滤器，用于在燃料箱2内的燃料被吸入燃料泵4内时，过滤如铁粉等燃料箱2内的异物。
压力调节器6将其基座6b插入、并固定于自支承构件5a的底部向下方延伸的插入部5c中。基座6a的开口端和壳体6b之间夹持有膜片6c，该膜片6c上支承有设有排出孔6d的可动阀座6e。
在基座6a内固定有与可动阀座6e配合的固定阀座6f。壳体6b和膜片6c之间容纳有弹簧6g，壳体6b下部设有排出口6h，从排出孔6d排出的燃料从该排出口排出于燃料箱2内。
4a为燃料泵4的、用于向图中未示的电动机供给电流的电流供给部，电气连接于与盖子3一体成型的未图示的电气接头。
根据如上所述结构的燃料供给装置1，电流通过电流供给部4a，从图中未示的电气接头供给至燃料泵4的图中未示的电动机。电动机转动，燃料箱2内的燃料通过粗滤器14被吸入，从燃油管11排出后，沿管路15向着箭头A方向流动，通过滤芯5b，到达滤芯5b下的下部空间16。
再有，一部分燃料流入压力调节器6，当基座6a内的燃料压力大于弹簧6g所设定的压力时，膜片6c向着壳体6b一侧移动，可动阀座6e的排出孔6d打开，通过排出口6h，将基座6a内的燃料再返回至燃料箱2内。其余部分沿管道12，流向箭头B的方向，通过喷油管7，供给至安装于图中未示的发动机的燃料喷射装置的喷油器。
在如上所述的以往的燃料供给装置中，燃料泵4的电动机上连续地供给一定的电力，连续排出燃料箱2内的燃料，安装于发动机上的喷油器所需的燃料经过喷油管7被送出，残余燃料全部从压力调节器6的排出孔6d，通过排出口6H，返回至燃料箱2。
燃料泵4设定为当发动机处于最大负载时，可排出其大于所须燃料流量的燃料；而当发动机处于空载时，喷油器所要求的燃料流量减少，大部分通过压力调节器6的排出口6h返回至燃料箱2。
如上所述，燃料泵4与喷油器所要求的燃料流量无关，其电动机通常是处于全力工作状态，因此，其消耗电流增大，车辆上所载的电池的负担增大。又，由于在发动机空载等、发动机声响较小时，燃料泵4的电动机仍在作高速回转，因此，存在的问题是，燃料泵4的工作噪声太大。
本发明系为解决上述问题而作，本发明的目的在于：提供一种燃料供给装置，所述燃料供给装置使燃料泵排出与喷油器所要求的燃料流量相对应的燃料，藉此运转，降低燃料泵的消耗电流，同时，降低燃料泵的工作噪声。
发明的揭示
本发明的燃料供给装置包括：填装于燃料箱的开口部、设置有排油管的盖子部；通过排油管，将燃料箱内燃油压送至发动机喷油器的燃料泵；用于对来自燃料泵排出的燃料进行过滤的燃料过滤器；基于检测自燃料泵排出的燃料压力的检测结果，控制燃料泵的排出压力的燃料压力调节器。
又，所述燃料压力调节器包括：燃料压力检测部、基于燃料压力检测部的检测信号，控制流向燃料泵的电流的电流控制部。
又，所述燃料压力调节器包括：根据燃料压力而变位的膜片部、用于调节膜片部的变位量的压缩弹簧，使膜片部向着一定方向变位的旋转轴。
又，所述电流控制部由具有根据旋转轴的变位量而使电阻变化的可变电阻器、根据可变电阻器的阻值控制基极电流的晶体管的模拟电路所组成。
又，本发明的燃料压力调节装置包括吸入燃料的吸入部、检测燃料压力的燃料压力检测部、基于燃料压力检测部的检测信号，控制流向燃料泵的电流的电流控制部。
附图的简单说明
图1为本发明的一个实施形态中的燃料供给装置的侧剖视图。
图2为图1中的燃料压力调节器的放大图。
图3为本发明的一个实施形态中的燃料供给装置安装于车辆上的连接图。
图4为本发明的其他实施形态中的燃料压力调节装置的放大侧剖视图。
图5为以往的燃料供给装置的侧剖视图。
实施发明的最佳形态
图1为本发明的一个实施形态中的燃料供给装置的侧剖视图。图中，100为燃料供给装置，盖子3、燃料泵4、燃料过滤器5、喷油管7、粗滤器14、燃料压力调节器20、及燃料液位计(图中未示)作一体构成。并悬挂于由金属或树脂所形成的燃料箱2的开口部2a上。
燃料过滤器5由导电性树脂形成的支承构件5a和收置于内部的滤芯5b所构成，盖子3和边界部8作液密的焊接。支承构件5a中央部支承有燃料泵4，其下端部支承有图中未示的燃料液位计。盖子3和燃料箱2之间安装有用于气密支承的密封垫片9。
在燃料过滤器5的支承构件5a的内周侧上方设置有用作燃料过滤器5的燃料入口的入口部10，通过密封材料10a，与燃料泵4的排油管道11连接。支承构件5a上设置有作为燃料过滤器5的燃料出口的管道12(点划线所示)，从支承构件5a的下端沿轴向向上方延伸。
管道12与盖子3上所设的喷油管7连通，将过滤过的燃料供给喷油器。燃料压力调节器20设置于燃油管路(以下称为燃油管道)的盖子3的上面，用于检测燃料压力，所述燃料系从管道12，经喷油管7通向喷油器。14为粗滤器，用于在燃料箱2内的燃料被吸入燃料泵4内时，过滤铁粉等的异物用。
图2为图1中的燃料压力调节器的放大图。(a)为侧剖视图，(b)为(a)的Ⅱ-Ⅱ线的剖视图。
图中，燃料压力调节器20由燃料压力检测部21、电流控制部22及盒体23所构成。
燃料压力检测部21由根据燃料压力而变位的膜片部21a、用于调节膜片部的21a的变位量的压缩弹簧21b，使膜片部21a向着一定方向变位的旋转轴21c，及支承旋转轴21c、且可滑动的轴承21d所构成。
又，所述电流控制部22由对流向燃料泵4的电流进行控制的晶体管22a、用于保护晶体管22a不受过电压损害的固定电阻器22b、用于保护晶体管22a不受过电流损害的固定电阻器22c、固定于旋转轴21c上、在可变电阻器22d的电阻表面上可移动的电刷22e、用于吸收在燃料泵4发生的浪涌电压的二极管22f、电流控制端子22g、控制输入端子22h及负侧端子22i所构成。
又，电刷22e使用即具有弹性、其本身又是优良导体的磷青铜板，旋转轴21c使用即具有滑动性和耐磨损性、其本身又是优良导体的不锈钢杆，轴承21d使用即具有滑动性和耐磨损性、其本身又是优良导体的铜合金，电刷22e，旋转轴21c，轴承21d及可变电阻器22d相互间作电气导通。
图3为本发明的一个实施形态中的燃料供给装置安装于车辆上的连接图。图中，40为电池，41为电键开关，42为电子控制装置，该装置在对发动机的喷油器进行电气控制的同时，也控制切换燃料泵4的电源的电源继电器43。该电源继电器43的输出电压通过燃料泵4，加于燃料压力调节器20的电流控制端子22g，及燃料压力调节器20的控制输入端子22h。电池40的一个端子接地于车辆上，同时，连接于燃料压力调节器20的负侧端子22i上。
下面，参照图1-图3，就所述结构的燃料供给装置100的工作作一说明。
打开电键开关41，电压从电池40供给至电子控制装置42，受电子控制装置42控制的电源继电器43打开，电源供给至燃料压力调节器20的控制输入端子22h及燃料泵4。控制输入装置22h上供给电压，则基极电流通过可变电阻器22d、固定变阻器22c流入晶体管22，与所述电流成比例的集电流作为燃料泵4的通电电流流出，驱动燃料泵4。
燃料泵4一旦驱动，燃料箱2内的燃料通过粗滤器14被吸入后，从排油管道11排出，沿管路15向箭头A方向流动，通过滤芯5b，到达滤芯5b下方的下部空间16。然后，燃料沿管道12向箭头B方向流动，通过喷油管7，供给至安装于图中未示的发动机上的燃料喷射装置的喷油器。
在所述燃料送出工序中，设置于燃料管道上的燃料压力调节器20的燃料压力检测部21的膜片21受到燃料压力，则旋转轴21c作上下移动，固定于旋转轴21c上的电刷22e在可变电阻器22d的表面移动，藉此，使得可变电阻器22d的电阻值可变，对流向晶体管22a的基极电流进行控制。
在发动机启动时，来自管道12、通过喷油管7通向喷油器的燃料管道内的燃料压力较低，因此，燃料压力检测部21的膜片21a的旋转轴21c被压缩弹簧21b所挤压位于下方，可变电阻器22d电阻值变小，晶体管22a上流过大的基极电流。
其结果，流经燃料泵4的电流增大，燃料泵4的未图示的电动机全力工作，燃料管道内的燃料压力上升。燃料压力上升，则膜片部21a的旋转轴21c也克服压缩弹簧21b而上升(图3中的F方向)，可变电阻器22d的电阻值增大，流向晶体管22a的基极电流减小，流向燃料泵4的电动机的电流也减小。
如此，在内置于燃料压力调节器20内的燃料压力检测部21和电流控制部22的作用下，在燃料管道内的燃料压力低的场合，流经燃料泵4的电动机的电流增大；在燃料管道内的燃料压力大的场合，藉由减小流向燃料泵4的电动机的电流，则通过喷油管7供给至喷油器的燃料管道内的燃料压力由流经燃料泵4的电流受到晶体管22a的模拟控制，而维持在规定的值。
又，作为将供给至喷油器的燃料管道内的燃料压力支保持在规定值的方法，也有人考虑采用这样的方法：使用半导体式压力传感器，检测燃料压力，由该检测值对电场效应晶体管进行数码化控制，藉此，控制流经燃料泵4的电流。但此时燃料泵4的电动机为感应负荷，所以，数码化的切换容易在燃料泵4的二端发生高电压的反起电压，产生电气噪声。
对此，本发明的方法是，通过模拟控制控制流向燃料泵4的电流，就不会发生如上所述的问题。
又，燃料压力取决于发动机、喷油器、电子控制装置42等的规格。因此，藉由燃料压力调节器20内收纳的压缩弹簧21b的负荷、可变电阻器22d的电阻值，固定电阻器22c的电阻值、晶体管22a的电流放大率的选定而设定于规定的压力。预先设定燃料压力调节器20、使用试验装置，将燃料压力调节至规定值之后，再进行安装则效果更好。
又，在上述说明中，是将燃料压力调节器20设置于盖子3的上面，但也可设置于燃料过滤器5的支承构件5a上，燃料过滤器5内置于支承构件5a的内部，但也可设置于燃料箱2外部的燃料管道途中。
以下，就本发明的其他实施形态作一说明。
图4为本发明的其他实施形态中的燃料压力调节装置的侧剖视图。图中，200为燃料压力调节装置，在燃料压力调节器20的盒体23的下部固装有具有使自燃料泵4排出的燃料流入的吸入口30a的吸入部30。
燃料压力调节装置200可设置于燃料箱2的内部、燃料箱2的外侧面部、排油管道7和喷油器之间的燃料管道的近旁，用橡胶软管等连接燃料管道和吸入口30a，藉此，检测被吸入吸入口30a的燃料压力，进行如同上述本发明的一个实施形态中的燃料供给装置的动作，对流向燃料泵4的电流进行模拟控制，将燃料管道内的燃料压力保持在规定的值。
根据如上所述结构的燃料供给装置，燃料泵可以对应于发动机上所安装的喷油器的要求排出燃料流量，所以，可以在降低燃料泵的消耗电流的同时，降低工作噪声。
又，将燃料压力检测部所检测的信号输入电流控制部，可以正确地控制流入燃料泵的电流。
又，因为燃料压力检测部由根据燃料压力而变形的膜片部和压缩弹簧、旋转轴及轴所形成，所以，可以藉由简单的结构检测燃料压力。
又，因为电流控制部由晶体管、固定电阻器、电刷、二极管及输入端子所形成，所以，可以藉由对流向燃料泵的电流进行模拟控制而进行正确的控制。
又，燃料压力调节装置因为可以安装于燃料供给装置以外的地方，所以，其搭载性能良好。
产业上的可利用性
本发明的燃料供给装置包括：填装于燃料箱的开口部、设置有排油管的盖子部，通过排油管，将燃料箱内燃料压送至发动机喷油器的燃料泵，用于对来自燃料泵的排出的燃料进行过滤的燃料滤油器，基于检测自燃料泵排出的燃料压力的检测结果，控制燃料泵动作的燃料压力调节器。
藉此，燃料泵可以与发动机上所安装的喷油器的要求流量相对应地排出燃料，所以，可以在降低燃料泵的消耗电流的同时，减轻搭载于车辆上的电池负荷。又，在发动机空转等发动机声响较低时，由于燃料泵的电动机低速转动，所以，可以降低工作噪声，不使乘车人员产生不快感。
又，本发明的燃料压力调节器及燃料压力调节装置用于检测燃料压力，对发生燃料压力的燃料泵的电动机电流进行模拟控制，但本发明的上述装置也适用于除燃料以外的介质压力和使该介质产生压力的电气装置的组合等场合。

Claims (5)

1．一种燃料供给装置，其特征在于，所述燃料供给装置包括：填装于燃料箱的开口部、设置有排油管的盖子部；通过排油管，将燃料箱内燃料压送至发动机喷油器的燃料泵；用于对来自燃料泵排出的燃料进行过滤的燃料过滤器；基于检测自燃料泵排出的燃料压力的检测结果，控制燃料泵的排出压力的燃料压力调节器。
2．如权利要求1所述的燃料供给装置，其特征在于，所述燃料压力调节器包括：燃料压力检测部、基于燃料压力检测部的检测信号，控制流向燃料泵的电流的电流控制部。
3．如权利要求2所述的燃料供给装置，其特征在于，所述燃料压力调节器包括：根据燃料压力而变位的膜片部、用于调节膜片部的变位量的压缩弹簧，使膜片部向着一定方向变位的旋转轴。
4．如权利要求2所述的燃料供给装置，其特征在于，所述电流控制部由具有根据旋转轴的变位量而使电阻变化的可变电阻器、根据可变电阻器的阻值控制基极电流的晶体管的模拟电路所组成。
5．一种燃料压力调节装置，其特征在于，所述燃料压力调节装置包括吸入燃料的吸入部、检测燃料压力的燃料压力检测部、基于燃料压力检测部的检测信号，控制流向燃料泵的电流的电流控制部。
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