TW534952B - Plunger pump driving method - Google Patents

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534952 A7 B7 五、發明説明（1 ) 〔發明所屬之技術領域〕 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明是有關可將燃料供給至內燃機（以下稱引擎） 之噴射器所運用之柱塞泵的驅動方法，尤其是關於具有一 體設置於搭載小排氣量引擎之兩輪車等燃料箱內的燃壓調 節器所成柱塞泵之驅動方法。 〔習知技術〕 藉著對電磁線圈的導電產生電磁啓動力，使柱塞往返 動作進行燃料的吸入及吐出之容積型柱塞中，根據車輛蓄 電池的電源電壓E，進行驅動器之脈衝導電控制。此一導電 控制是以電池的電壓E作爲導電時間Ton、驅動週期T形 成的驅動信號，外加於電磁線圈。 〔發明所欲解決之課題〕 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 但是，上述習知的導電控制中，導電時間Ton及驅動 週期T不論電池之電壓E的値爲何，係設定於一定値。因 此，因電池劣化或低溫環境下等導致電壓E的降低時，如 第9(a)圖所示，會有降低柱塞泵之吐出性能（每單位時間 的吐出量）的問題。 另一方面，電池的電壓E高於必要以上的場合，如第 9(b)所示，會增加柱塞泵的消耗電力（驅動電壓Ex驅動電 流I )，而有不經濟等的問題。 本發明是有鑑於上述各點所硏創而成，其目的是提供 因爲電池等電源的劣化或其他要因等，造成電源電壓的變 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4- 534952 A7 _____B7 五、發明説明（2 ) 化時，仍可確保穩定的吐出性能，及獲得消耗電力的降 低，具經濟效益之柱塞泵的驅動方法。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 〔解決課題的手段〕 本發明之柱塞泵的驅動方法係對於電磁線圈的導電所 產生的電磁啓動力而往返動作進行燃料的吸入及壓送之柱 塞泵，控制手段係利用預定電源所供給的電力控制對電磁 線圈的脈衝導電，以驅動柱塞泵之柱塞泵的驅動方法中， 其特徵爲：上述控制手段可因應電源的電壓，改變對電磁 線圈的導電時間。 根據以上的構成，對應電源的電壓控制導電時間，因 此不論電源電壓的變化爲何，可防止消耗電力的浪費進行 經濟性的驅動，並可確保穩定期待的吐出量。 上述構成中，控制手段的電源電壓低於預定位準時， 採用較預定時間增長對電磁線圈之導電時間的構成。 根據此一構成，即使因電源劣化等使得電源電壓降低 時，由於增長導電時間，因而可獲得穩定的吐出量。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，上述構成中，控制手段的電源電壓高於預定位準 時，採用較預定時間縮短對電磁線圈之導電時間的構成。 根據此一構成，即使電源電壓高於必要以上的電壓 時，由於縮短導電時間，因此可確保穩定的吐出量’降低 消耗電力。 上述構成中，控制手段可對應電源電壓，採用改變對 電磁線圈之驅動週期的構成。 -5- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 534952 A7 B7 五、發明説明（3) 根據此一構成，對於電源電壓變化之穩定吐出量的確 保，並可選擇最適當條件的吐出量與消耗電力。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，本發明柱塞泵之驅動方法是相對於電磁線圈的導 電所產生的電磁啓動力而往返動作進行燃料的吸入及壓送 之柱塞泵，控制手段是利用預定電源所供給的電力控制電 磁線圈的導電，以驅動柱塞泵的柱塞泵之驅動方法中，其 特徵爲：上述控制手段係進行導電至電磁線圈導電之電流 値達極限値爲止，隨後以預定的時間進行非導電。 根據此一構成，由於進行監視驅動電流的反饋控制， 因此控制軟體簡單，且可抑制柱塞泵各個性能的差異。 〔發明之實施型態〕 以下，參閱添附圖示說明本發明的實施型態如下。 第1圖是表示包含進行本發明相關驅動之柱塞泵系統 的系統圖。該燃料供給系統中，如第1圖所示一體具備柱 塞泵之燃料供給裝置10係設置於兩輪車燃料油箱1內，通 過供油管2，形成朝安裝於引擎3的吸氣瑋4之電磁驅動閥 式噴油器5供給燃料。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，燃料供給裝置10 (柱塞泵）等的控制是以作爲控 制手段的引擎控制單元（ECU)進行。該ECU中連接有操控種 種控制的控制部（CPU) 100、預先儲存引擎3的運轉等相關 種種的資訊及柱塞泵驅動之相關控制圖等的記憶部 (R〇M)110、驅動柱塞泵之驅動器120、作爲電源的電池6及 檢測該電池電壓的A/D轉換器130等。 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 534952 A7 B7 五、發明説明（4) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 燃料供給裝置10是如第2圖所不，將柱塞栗2 0，及噴 油器4的上游側調節燃料壓力的燃壓調節器40不使用連結 用的配管而是一體結合f吴組化形成裝置本體，在本體下方 安裝吸入過濾器50。 柱塞泵20爲電磁驅動之容積型泵，如第2圖所示具備 汽缸2 1、插入汽缸2 1內滑動呈直線式往返動作之柱塞 22、嵌合汽缸21外圍的軛23、在軛23外圍以捲軸所捲繞 的電磁線圈24及配置在柱塞22兩側的螺旋彈簧26a、26b 等。 又’柱塞泵22的下方嵌合有劃分燃料通路27a及吸入 口 27b的通路構件27，通路構件27上開關燃料通路27a的 提動閥28被保持在以彈簧28a朝著封閉方向作用的狀態。 輥2 3的下方側面部連結劃分從作動室V 1水平方向伸長的 燃料通路29a及吐出口 29’的接頭構件29，該接頭構件29 是以彈簧30a朝著封閉方向的狀態保持著開關燃料通路29a 的止回閥30。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 燃料調節器40係於噴射器5上游調節燃料的壓力（燃 壓）的入口控制型調節器，如第2圖所示，具備配置在連 通吐出口 29a’的燃料通路41及垂直方向伸長的燃料通路42 之間進行兩通路的開關調整燃料壓力的隔膜43等，又燃料 通路41中’具有可頂接隔膜43之針44b的止回閥44是保 持在以彈簧44a朝封閉方向作用的狀態。亦即，隔膜43的 一部份抵抗彈簧44a的作用力將針44b推回，形成可開啓止 回閥44。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公董） 534952 A7 B7 五、發明説明（5 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，燃料通路42的上方設置安裝突緣部45，其上面設 置供給管2的連接部6，及露出連接電磁線圈24的配線之 連接端子的電連接器47等。 其次，針對該燃料供給裝置1 0 (柱塞泵20及燃壓調節 器40)的動作說明如下。 首先，藉著對於電磁線圈24的導電使柱塞22朝著往 返動作方向的下方移動，壓縮作動室VI內的燃料。並且， 燃料被超過預定的壓力壓縮時，抵抗彈簧30a的作用力開 啓止回閥30，從吐出口 29a’吐出被壓縮的燃料。 另外，一旦切斷對電磁線圈24的導電時，藉著螺旋彈 簧26b的作用力使柱塞22向上方移動。同時，利用壓力差 抵抗彈簧28a的作用力開啓提動閥28，從吸入口 27a’吸入 燃料流入作動室VI內。隨後，螺旋彈簧26a、26b的作用 力到達平衡時，停止柱塞22。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外，上述動作雖已說明針對柱塞22 —次往返動作時 的基本動作，但是一般的動作中，利用對於電磁線圈24進 行脈衝導電控制時產生的電磁啓動力，及螺旋彈簧26a、 26b之復位方向的作用力間的相互作用，使柱塞22連續地 往返動作’對應其移動行程之預定容積的燃料被連續地從 吸入口 27a’吸入，並從吐出口 29a’以預定的壓力吐出。 又，較吐出口 29a'更下游側的燃料通路41、42爲燃壓 調節器40之隔膜43及止回閥44的作用，燃料通路42或隔 膜室C內的壓力爲預疋壓力以上的場合，藉彈簧44a的作 用力使止回閥44封閉燃料通路41。在此狀態下，燃料通路 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 534952 A7 B7 五、發明説明（6 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 42內的燃料壓力形成預定位準以下時，利用彈簧的作用力 使隔膜43動作按壓針44b，開啓止回閥44。藉此，使燃料 通路41上游側的燃料流入隔膜室C內，引導至燃料通路 42。並且，燃料通路42內的燃料壓力形成預定位準以上 時，利用其壓力使隔膜4動作，關閉止回閥44。 其次，詳細說明進行上述一連續動作的脈衝導電控制 如下。其中，控制順序是如第3圖所示，初始化後，藉A/D 轉衡器130，控制部100讀取電池6的電壓E (步驟S1 )， 根據儲存在記憶部11 0的控制圖，算出導電至電磁線圈24 時的驅動週期T、導電時間Ton (步驟S2 )。隨之控制部 100可將所算出獲得的驅動信號T、Ton輸出至驅動器120 (步驟S3)。藉此，驅動器120可對於電磁線圈24進行預 定的脈衝導電。 又，對電磁線圈24的導電時間Ton、驅動週期T、電 池6的電壓E及柱塞泵20的吐出性能（每單位時間的吐出 量）之間，具有第4圖表示的關係，因此可對應電池6的 電壓E適當選擇驅動週期T、導電時間Ton，可以最適當的 泵效率驅動柱塞泵20。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如上述，在形成預定基準的驅動條件下，例如第5(a) 圖所示，藉電池6的電壓Eo、驅動週期T及導電時間Toni 驅動。 在此條件下，電池6劣化的場合或低溫環境下的場合 等，一般的電源電壓E係形成低於預定位準及正常時的電 壓Eo。此時，控制部100係根據電壓Es及記憶部11〇的控 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） -9 - 534952 A7 B7 五、發明説明（7) 制圖等，算出驅動週期T、導電時間Ton2(Ton2>Tonl)後， 輸出至驅動器120。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 亦即，如第5(b)圖所示，控制部100係經由驅動器120 對電磁線圈24，進行較預定時間（Toni)更長的時間Τοη2的 導電。藉此，即使驅動電壓Ε降低，柱塞泵20仍可補償其 降低而驅動，因而可獲得穩定的吐出量。 另一方面，如第6(a)圖所示，相對於形成電壓Εο、驅 動週期Τ、導電時間Toni之預定基準的驅動條件下，電池 6的電源電壓E形成較預定位準的電壓Εο更高的電壓Eh的 場合，控制部100可根據電壓Eh及記憶部110的控制圖 等，算出驅動週期T、導電時間Ton3(Ton3< Toni)，輸出至 驅動器120。 亦即，如第6(b)圖所示，控制部100係經由驅動器120 對電磁線圈24，進行較預定時間（Toni)更短的時間Ton3的 導電。藉此，即使高於必要以上的驅動電壓Ε時，可驅動 降低因柱塞泵20導致的消耗電力，獲得穩定的吐出量。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 進行上述之導電控制時，例如可採用第7圖表示物以 作爲控制圖。在此控制圖中同時顯示，不僅變化導電時間 Ton，也可以對應電源電壓Ε變化驅動週期Τ進行導電。例 如第7圖所示，低於驅動電壓E時，增長驅動週期T，並對 應增長導電時間Ton。 藉此，不論電壓位準如何地降低，仍可確保穩定的吐 出性能（吐出量）。 再者，驅動週期T不論是低電源電壓E的場合，吐出 -10 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） 534952 A7 ___B7 _ 五、發明説明（8 ) 量以可滿足要求値且消耗電力最少的條件，或者選擇導電 時間Ton導致之吐出量變化少的條件爲佳。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第8圖是表示其他實施型態之柱塞泵20的驅動方法。 其中，控制部100係監視驅動電流I，對電磁線圏24進行 導電使其値形成預定之極限値Ith爲止，隨後以預定時間進 行非導電。但是，驅動電流I係電壓轉換，藉A/D轉換器 作爲電壓値記憶於控制部100。 例如，電池6的電壓E高於預定位準時，如第8(a)圖 所示，僅以短時間Tons對於電磁線圈24進行導電時，驅 動電流I到達預定的極限値Ith。之後以預定的時間切斷對 於電磁線圈24的導電。 另一方面，因劣化等降低電池6的電壓E時，如第8(b) 圖所示，以長時間Toni對電磁線圈24進行導電時，驅動 電流I到達預定的極限値Ith。隨後以預定的時間切斷對於 電磁線圈24的導電。 上述之驅動控制中，監視驅動電流I進行反饋控制， 因此可簡化控制軟體，並可抑制因柱塞泵20的各個離散値 之吐出性能的影響。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上述實施型態中，雖已顯示一體設置於配置在燃料槽1 內之燃料供給裝置10之柱塞泵20的驅動，但是可同樣運 用於單體之柱塞泵等的驅動。 又，上述實施型態係顯示柱塞泵20不僅可運用於兩輪 車之燃料供給的場合，不僅限於此，其他的車輛，例如三 輪車或四輪車等的搬運車、割草機、發電機等的泛用引 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 534952 A7 B7 五、發明説明（9) 擎，或者遊艇等的船舶，或者甚至如滑雪車等，運用於小 排氣量之引擎的燃料供給時，同樣可運用本發明的驅動方 法。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 〔發明效果〕 如上述’根據本發明之柱塞泵的驅動方法，相對於以 電磁啓動力往返動作進行燃料的吸入及壓送之柱塞泵，控 制手段利用預定電源所供給的電力控制對電磁線圏的脈衝 導電時，可對應電源的電壓變化對電磁線圈的導電時間， 例如電源的電壓低於預定位準時，較預定時間增長對電磁 線圈的導電時間，另一方面，電源的電壓高於預定位準 時，較預定時間縮短對電磁線圈的導電時間加以控制，藉 此不論電源電壓的變化如何，皆可確保穩定之期待的吐出 量，並可防止消耗電力的浪費進行經濟性的驅動。 〔圖式之簡單說明〕 第1圖是具備進行本發明相關驅動的柱塞泵之燃料供 給系統的槪略圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印¾ 第2圖是包含柱塞泵之燃料供給裝置的縱剖面圖。 第3圖是表示柱塞泵之驅動控制的流程圖。 第4(a)、（b)、（c)圖是分別表示電源電壓不同時之柱塞 泵的導電時間及吐出量與驅動週期間的關係圖表。 第5(a)、（b)圖是表示本發明驅動方法之一實施型態的 控制圖。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ297公釐） 534952 A7 B7 五、發明説明（10) 第6U)、（b)圖是表示本發明驅動方法之其他實施型態 的控制圖。 第7圖是表示本發明驅動方法的控制圖之示圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第8(a)、（b)圖是表示本發明驅動方法之另外實施型態 的控制圖。 第9圖是表示柱塞泵的特性，（a)是表示導電時間與吐 出流量的關係圖表，（b)是表示導電時間與消耗電流的關 係圖表。 〔符號說明〕 1 燃料箱 3 引擎 5 噴射器 6 電池（電源） 10 燃料供給裝置 20 柱塞泵 22 柱塞 24 電磁線圈 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 40 燃壓調節器 1〇〇 控制部（控制手段） 110 記憶部 120 驅動器（控制手段） 130 A/D轉換器。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 29*7公釐） -13 -

Claims (1)

1. 534952 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 1. 一種柱塞泵之驅動相對於電磁線圈的導電所 產生的電磁啓動力而往返動燃料的吸入及壓送之柱 塞泵，控制手段係利用預定電源所供給的電力控制對電磁 線圈的脈衝導電，以驅動柱塞泵之柱塞泵的驅動方法中， 其特徵爲： 上述控制手段可因應電源的電壓，改變對電磁線圈的 導電時間。 2. 如申請專利範圍第1項記載之柱塞泵之驅動方法，其 中上述控制手段的電源電壓低於預定位準時，增加較預定 時間更長之對電磁線圏的導電時間。 3. 如申請專利範圍第1項記載之柱塞泵之驅動方法，其 中上述控制手段的電源電壓高於預定位準時，縮短較預定 時間爲短之對電磁線圈的導電時間。 4. 如申請專利範圍第1項記載之柱塞泵之驅動方法，其 中上述控制手段可對應電源電壓，改變對電磁線圈的驅動 週期。 、 5. —種柱塞泵之驅動相對於電磁線圈的導電所 產生的電磁啓動力而往返動燃料的吸入及壓送之柱 塞泵，控制手段係利用預定電源所供給的電力控制對電磁 線圈的導電，以驅動柱塞泵的柱塞泵之驅動方法中，其特 徵爲·· 上述控制手段係進行導電至上述電磁線圈導電之電流 値達極限値爲止，隨後以預定的時間進行非導電。_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -14-