专利名称：发动机的燃料供给系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及对发动机燃料供给系统的改进，其中，燃料泵泵腔中的排放口与设置在燃料储料器中的入口相连，燃料泵由发动机驱动，以便抽取燃料箱中的燃料，燃料储料器具有通气口，且利用浮阀来控制燃料储料器中入口的打开和关闭，从而把燃料储料器中的燃料供给到发动机。
然而，在这种传统的燃料供给系统中，在发动机停止运作期间，当发动机本身及其环境处于高温时，在燃料泵泵腔中会产生油蒸汽，从而在燃料泵泵腔中阻碍抽油，在某些情况下，在发动机热起动时会阻碍燃料泵的泵送功能，从而导致起动性降低。
为了实现上述发明目的，根据本发明的第一方面和特征，提供了这样一种发动机燃料供给系统，在这种发动机燃料供给系统中，燃料泵泵腔中的一个排放口与设置在燃料储料器中的一个入口相连，燃料泵由发动机驱动，以便抽取燃料箱中的燃料，燃料储料器具有一个通气口，且利用浮阀来控制燃料储料器中该入口的打开和关闭，从而把燃料储料器中的燃料供给到发动机，其中，在泵腔中设置一个第二排放口，在燃料储料器中设置一个第二入口，该第二入口没有浮阀，第二排放口和第二入口通过一个控制阀相连，该控制阀用于控制第二排放口与第二入口之间的连通。
采用具有该第一特征的这种结构，通过控制阀的正确操作，就能把燃料泵泵腔中产生的燃料蒸汽排放到燃料储料器，并进一步排放到一个通气口，以便允许燃料泵中的第二排放口和燃料储料器中的第二入口相互连通，从而确保了燃料泵的正常运作，并提高了发动机的热起动性。
根据本发明的第二方面和特征，除了具有第一特征的结构之外，控制阀是一个电磁阀，该电磁阀根据发动机的操作状态而被打开和关闭。
采用具有该第二特征的这种结构，就能根据发动机的操作状态来适当地对控制阀进行控制，并且能简单可靠地从燃料泵泵腔中排放油蒸汽。
根据本发明第三方面和特征，除了具有第一特征或第二特征的结构之外，在发动机起动期间控制阀被打开。
采用这种具有该第三特征的结构，在发动机起动期间燃料泵泵腔能朝燃料储料器打开，从而把泵腔中产生的油蒸汽排放到燃料储料器，从而提高发动机的热起动性。
根据本发明的第四方面和特征，除了具有第三特征的结构之外，控制阀的打开状态持续到发动机起动之后再经过一给定时间为止。
由于第四特征的这种结构，通过确保在发动机的启动时打开的控制阀在该发动机的启动后的一段时间内保持打开状态，从而能可靠防止燃料泵的泵室中的燃料蒸汽保留在其中。
根据本发明的第五方面和特征，除了具有第四特征的结构之外，如果在给定的时间内发动机或它的环境处于高温状态，控制阀的打开状态就被持续着。
采用这种具有第五特征的结构，当发动机或发动机室处于高温状态时，在发动机起动之后，在发动机起动时打开的控制阀的打开状态也能在给定时间内被持续着，从而当发动机或发动机室处于产生油蒸汽的可能性很小的低温状态时，能防止电磁阀的无效打开。
根据本发明的第六方面和特征，除了具有第四特征的结构之外，当发动机在给定时间内处于高荷载状态时，控制阀的打开状态就被持续着。
采用这种具有第六特征的结构，当发动机处于高荷载状态时，即使在发动机起动之后，在发动机起动时打开的控制阀的打开状态也能在给定时间内被持续着，从而就能根据相应于这种高荷载状态向燃料储料器进行加油。
根据本发明的第七方面和特征，除了具有第四特征结构之外，当发动机在给定时间内处于高速旋转状态时，控制阀的打开状态就被持续着。
采用具有第七特征的这种结构，当发动机处于高荷载状态时，即使在发动机起动之后，在发动机起动时打开的控制阀的打开状态甚至能在发动机启动后的给定时间内被持续着，从而就能相应于这种高速旋转状态向燃料储料器进行加油。
根据本发明的第八方面和特征，除了具有第一至第七特征中的结构之外，第二排放口被设置在燃料泵泵腔的上部。
采用这种具有第八特征的结构，当控制阀被打开时，油蒸汽就能更平稳地从燃料泵泵腔排放。
根据本发明的第九方面和特征，除了具有第一至第八特征中任何特征的结构之外，在外装发动机系统中，燃料泵和燃料储料器被设置在一个发动机室中，一根通向燃料泵中的吸入口的燃料管通过一个接头与一根燃料出口管相连，该燃料出口管通向安装在外壳上的燃料箱的一个出口，因此，在发动机室内，利用一个辅助燃料泵就能把燃料储料器中的油供给到发动机中的燃料注射阀。
采用具有第九特征的这种结构，即使在外装发动机系统的狭窄且难以散热的发动机室中，在发动机起动时在主燃料泵中的泵腔中所产生的油蒸汽也能被即时地向燃料储料器排放，从而提高了发动机的起动性。
通过下面对本发明的优选实施例进行的描述，并结构附图，就可以清楚地理解本发明的上述发明目的以及其它的一些发明目的、特征以及本发明的一些优点。
图2是沿着
图1中线2-2的剖面图；图3是外装发动机系统中发动机的整个燃料供给系统的示意图；图4是图3中的主要部分的被放大的部分垂直剖面图。
优选实施例的描述下面将参照附图以实施例的方式来描述本发明。
在下面的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”是相对于安装有外装发动机系统O的外壳H而言的。
参照图1和图2，安装在外壳H的后端的外装发动机系统(outboardengine system)包括一个安装箱(mount case)1；一个延伸箱(extensioncase)2，与安装箱1的下端面连接；一个齿轮箱3，与延伸箱2的下端面相连。一个V式(V-type)六缸水冷四冲程发动机E利用一根竖直设置的曲轴4被安装在安装箱1的一个上端面上。
一个环形的底盖14安装到安装箱1。底盖14盖住从发动机E的下部延伸到延伸箱2的上部的这一部分的周边，一个发动机护罩15被可拆卸地安装在底盖14的上端，以便从上部罩住发动机E。一个用于容纳发动机的发动机室15由发动机护罩15和底盖14所限定。
发动机E包括一个用于支撑竖直设置的曲轴4的曲轴箱5；一对从曲轴5向后方向伸展成V形的左边坡(bank)6L和右边坡(bank)6R。曲轴箱5的一个下表面利用螺栓被连接到安装箱1的上部的一个安装表面上。
边坡6L和边坡6R中的每一个边坡包括许多(在图示实施例中有三个)竖直设置的缸孔7L，7R。
如图3所示，被安装到左边坡6L和右边坡6R的吸入管11L和11R上的是用于向吸入管11L和11R的下游部分注射燃料的电磁燃料注射阀12L和12R；以及用于向燃料注射阀12L和12R分配燃料的左、左右燃料通路20L和20R。
一个膜式主燃料泵21被设置在边坡中的一个边坡6L或6R的头部，并由边坡6L或6R中的一根阀操作凸轮轴来驱动。第一燃料管24与主燃料泵21中的一泵腔21a中的一个吸入口23相连，该第一燃料管24与一根燃料出口管27相连，所说的燃料出口管27从设置在外壳H上的一燃料箱26延伸。一个吸入阀28被安装在吸入口23内。
一个第一燃料过滤器29和一个第二燃料过滤器30按照指定的顺序从第一燃料管24a的中部的上游侧进行设置。第一燃料过滤器29适于从燃料中除去水，第二燃料过滤器30适于从燃料中除去其它的杂质。
图4中清楚地表示出，第一排放口31a和第二排放口31b被平行设置在主燃料泵21的泵腔21a中。象常规的排放口一样，在第一排放口31a中安装了一个排放阀32，但是，在第二排放口31b中没有安装排放阀。第一排放口31a被设置在泵腔21a的下部或竖直方向上的中部，以便促进泵腔21a中所产生的油蒸汽的排放。
第一排放口31a通过第二燃料管24b与第一入口孔36a相连，该第一入口孔36a设置在安装箱1上的一燃料储料器35的一顶壁中。一个公知的浮阀37被安装在燃料储料器35中，并被用于当存储的燃料高度等于或高于一个预定高度时关闭第一入口孔36a。因此，在发动机运作期间，由主燃料泵21从燃料箱26中抽取的给定量的燃料被存储在燃料储料器35中。浮阀37的浮子的转动轴(图中未示)被设置成平行于外装发动机系统O的倾斜轴，以便即使在外装发动机系统O倾斜期间也能正确的操作浮阀37。
一个没有浮阀的第二入口孔36b被设置在燃料储料器35的顶壁中，并与燃料储料器正常连通，主燃料泵21中的第二排放口31b通过一根燃料蒸汽排放管38与第二入口孔36b相连。一个常闭电磁阀39被设置在燃料蒸汽排放管38中。
一个电操纵的辅助燃料泵40被连接在燃料储料器35的一侧，用于抽取燃料储料器35中存储的燃料，该辅助燃料泵40具有一个排放口41，该排放口41通过第三燃料管24c与右燃料通路20R的上端相连。因此，从辅助燃料泵40排放的高压燃料从右燃料通路20R的上端注入右燃料通路20R，然后经过一根连通管42从左燃料通路20L的下端注入左燃料通路20L，并被供给到燃料注射阀12L和12R。
一个调压器43被安装在左燃料通路20L的上端。该调压器43用于调节两条燃料通路20L和20R中的压力，即，调节从燃料注射阀12L和12R注射的燃料的压力。一根回燃料管44与调压器43的剩余燃料出口管43a相连，并在其末端开向燃料储料器35内。因此，由燃料调压器43的调压所形成的剩余燃料通过回燃料管44回到燃料储料器35。燃料调压器43被用于根据推进压力即发动机E中的荷载控制所注入燃料的压力。
一根通气管45与燃料储料器35的顶壁相连，以便与燃料储料器35中的燃料液面高度之上的空间连通。通气管45首先向上延伸，然后在发动机E的上部被弯曲成倒U形，并开向安装箱1下面的底盖14内的空间17内。一个燃料蒸汽收集器46具有过滤介质，并被设置在通气管45的上行路径中。燃料储料器35的内部通过通气管45换气；在换气时在燃料储料器内产生的燃料蒸汽由该燃料蒸汽收集器46收集，于是，被液化的燃料流回到燃料储料器35。
一个电子控制单元50与设置在燃料蒸汽排放管38内的电磁阀39相连，用于控制电磁阀的操作。与电子控制单元50相连的有起动马达操作传感器的输出端，用于在发动机起动马达的操作期间输出一个监测信号；一个计时器52，用于当在发动机E起动之后测量了经过的一给定时间时，输出一个监测信号；一个温度传感器53，用于当发动机E或它的环境处于预定的高温状态时，输出一个监测信号，一个发动机荷载传感器54，用于当发动机处于高荷载状态时输出一个监测信号；以及一个发动机转速传感器55，用于当发动机E处于高速旋转状态时，输出一个监测信号。
为了利用温度传感器53监测发动机的温度，就对发动机E中的缸头的壁面温度或水冷套的温度进行监测，为了监测发动机E周围的环境温度，就对发动机室16的温度、温度最好是主燃料泵附近的温度进行监测。
下面的表1表示出了电子单元50根据各个传感器和计时器51至55的监测信号控制电磁阀39打开的模式。
表1
说明星号*表示监测信号被输出的情况当电子控制单元50从起动马达操作传感器51接收到监测信号时，控制模式1打开电磁阀39；当电子控制单元50从起动马达操作传感器51和计时器52同时接收到监测信号时，控制模式2打开电磁阀39；当电子控制单元50从起动马达操作传感器51、计时器52和温度传感器53同时接收到监测信号时，控制模式3打开电磁阀39；当电子控制单元50从起动马达操作传感器51、计时器52和发动机荷载传感器54同时接收到监测信号时，控制模式4打开电磁阀39；当电子控制单元50从起动马达操作传感器51、计时器52和发动机转速传感器55同时接收到监测信号时，控制模式5打开电磁阀39；当电子控制单元50从起动马达操作传感器51、计时器52、温度传感器53、发动机荷载传感器54和发动机转速传感器55同时接收到监测信号时，控制模式6打开电磁阀39。可以根据需要来选择控制模式1至6，这取决于所要求的技术条件。
下面将描述这个实施例的操作情况。
当起动马达(图中未示)被运作，使发动机E起动时，发动机E的阀操作凸轮轴同时驱动主燃料泵21，因此，主燃料泵21就从外装发动机系统O中的燃料箱26中抽取燃料，并通过第二燃料管24b把燃料排放到燃料储料器内。在那时，如果由于发动机E或发动机室16处于高温状态而在泵腔21a中已经产生燃料蒸汽，那么，主燃料泵21的抽取作用就被阻止。
相反，在本发明的这个实施例中，即使选择电子控制单元50的控制模式1至6中的任何一种控制模式，电子控制单元50也会从起动马达操作传感器51接收到监测信号，以便打开燃料蒸汽排放管38中的电磁阀39，从而打开主燃料泵21d中的泵腔21a，经过燃料蒸汽排放管38流到燃料储料器35。结果是，在主燃料泵21的作用下，使得主燃料泵21中的燃料蒸汽迅速地通过燃料蒸汽排放管38排放到燃料储料器35内，并不受排放阀32和浮阀37的阻碍，然后，从燃料储料器35通过通气管45排放到外部。
尤其是，把第二排放口31b设置在泵腔21a的上部，这对有效地促进了泵腔21a中的燃料蒸汽被排向燃料蒸汽排放管38。
按照上述方式排放了燃料蒸汽的主燃料泵21能立即执行正常的抽吸操作。此外，在那时，主燃料泵21中的一部分燃料通过燃料蒸汽排放管38被供给到燃料储料器35内，因此，向燃料储料器35的加油不会被延迟，并且可以适应燃料消耗的需要，这是因为辅助燃料泵40毫不迟延地把燃料供给到燃料注射阀12L和12R，从而提高了发动机E的热起动性。
当采用控制模式2时，电子控制单元50使电磁阀39继续保持打开状态，直到在发动机起动之后再过了一给定时间为止，因此，就可以防止燃料蒸汽停留在主燃料泵21的泵腔21a中。
当采用模式3时，如果发动机E或发动机室16进入了一种高温状态，同时经过了一给定的时间，那么，电子控制单元50就使电磁阀39继续保持打开状态。这还能防止当发动机E或发动机室16处于产生燃料蒸汽的可能性很小的低温状态时电磁阀39的无效打开。
当采用控制模式4时，如果发动机E进入一种高荷载状态，同时甚至在发动机起动之后又经过了一给定时间，那么电子控制单元50使电磁阀39继续保持打开状态，这样就能根据这种高荷载状态来向燃料储料器35进行加油。
当采用控制模式5时，如果发动机E进入一种高速旋转状态，同时甚至在发动机起动之后又经过了一给定时间，那么，电子控制单元50就使电磁阀39继续保持打开状态，因此，就可以根据这种高速旋转状态来对燃料储料器35进行加油。
当采用控制模式6时，如果发动机E或发动机室16进入一种高温状态，同时甚至在发动机起动之后又经过了一给定时间，并且发动机E处于高荷载和高速旋转状态，那么，电子控制单元50就使电磁阀39继续保持打开状态，这样就可以根据发动机的高荷载高速旋转状态来对燃料储料器35进行加油，同时能最大程度地把电磁阀39的打开期间减小到一个小数值。
在控制模式1至6的任何一种控制模式中，在发动机起动之后，当电子控制单元50使电磁阀39返回到其关闭状态并关闭燃料蒸汽排放管38时，功能已经被正常化的主燃料泵21象在正常状态中一样，通过排放阀32、第二燃料管24b和阀37继续向燃料储料器35进行加油。
即使在发动机E停止运作之后，电磁阀39也保持着关闭状态。因此，即使当外装发动机系统O发生了倾斜，也能防止主燃料泵的泵腔21a中的燃料无用地通过燃料蒸汽排放管38流向燃料储料器35。
如果象上述实施例那样，把本发明应用于外装发动机系统中的发动机的燃料供给系统中，那么，即使在狭窄且难以在外装发动机系统O中散热的发动机室16中，在发动机起动时，在主燃料泵21中的泵腔21a中所产生的燃料蒸汽也能被迅速地向储油嚣35排放，从而提高了发动机的热起动性。
尽管已经详细描述了本发明的实施例，但是，应当知道，本发明并不局限于上述实施例，在不脱离由权利要求所限定的本发明的实质和范围的情况下，可以在设计上对本发明作出各种改变。例如，可以采用下面的表2中所表示出的控制模式7和8，作为利用电子控制单元50来控制电磁阀39的控制模式。
表2
权利要求
1.一种发动机燃料供给系统，其中，一燃料泵泵腔中的一排放口与设置在一燃料储料器中的一入口相连，燃料泵由发动机驱动，以便抽取燃料箱中的燃料，燃料储料器具有通气口，且利用浮阀来控制燃料储料器中的所说入口的打开和关闭，从而把燃料储料器中的燃料供给到发动机，其中，在所说泵腔中设置一第二排放口，在所说的燃料储料器中设置一第二入口，所说的第二入口没有浮阀，所说的第二排放口和所说的第二入口通过一控制阀相连，该控制阀用于控制所说的第二排放口与所说的第二入口之间的连通。
2.一种根据权利要求1所述的发动机燃料供给系统，其特征在于，所说的控制阀是一电磁阀，该电磁阀根据发动机的操作状态而被打开和关闭。
3.一种根据权利要求1或2所述的发动机燃料供给系统，其特征在于，所说的控制阀在发动机起动期间被打开。
4.一种根据权利要求3所述的发动机燃料供给系统，其特征在于，所说控制阀的打开状态持续到发动机起动之后再经过一给定时间为止。
5.一种根据权利要求4所述的发动机燃料供给系统，其特征在于，当在所说的给定时间内发动机或它的环境处于高温状态时，所说控制阀的打开状态就被持续着。
6.一种根据权利要求4所述的发动机燃料供给系统，其特征在于，当发动机在所说的给定时间内处于高荷载状态时，所说控制阀的打开状态就被持续着。
7.一种根据权利要求4所述的发动机燃料供给系统，其特征在于，当发动机在所说的给定时间内处于高速旋转状态时，所说控制阀的打开状态就被持续着。
8.一种根据权利要求1，2，4，5，6，或7所述的发动机燃料供给系统，其特征在于，所说的第二排放口被设置在所说的泵腔的上部。
9.一种根据权利要求1，2，4，5，6，或7所述的发动机燃料供给系统，其特征在于，在外装发动机系统中，所说的燃料泵和所说的燃料储料器被设置在一发动机室中，并且，通向所说燃料泵中的一吸入口的一燃料管通过一接头与一燃料出口管相连，该燃料出口管通向安装在一外壳上的燃料箱的一出口，以至于，在所说的发动机室内，利用一辅助燃料泵将所说燃料储料器中的燃料供给到发动机中的燃料注射阀。
全文摘要
一种发动机燃料供给系统,其中,一燃料泵泵腔中的一排放口与设置在一燃料储料器中的一入口相连,燃料泵由发动机驱动,以便抽取一燃料箱中的燃料,且利用一浮阀来控制燃料储料器中的入口的打开和关闭,从而把燃料储料器中的燃料供给到发动机,在燃料泵中设置一第二排放口,在燃料储料器中设置一第二入口,该第二入口没有浮阀。第二排放口和第二入口通过一控制阀相连,该控制阀在发动机起动期间被打开。因此,当发动机被起动时,燃料泵中的泵腔中所产生的燃料蒸汽能向具有一通气口的燃料储料器排放,从而使功能正常化,于是便能提高发动机的热起动性。
文档编号F02B61/04GK1385605SQ0211971
公开日2002年12月18日 申请日期2002年5月15日 优先权日2001年5月15日
发明者和田哲, 井熊智典, 设乐贞文, 坂井洵, 石川和记, 高桥信広 申请人:本田技研工业株式会社, 株式会社京浜