专利名称：燃料喷射泵的驱动方法
技术领域：
本发明涉及适用于将燃料供给内燃机(以下简称发动机)的染料喷射泵的驱动方法，具体地说涉及适用于搭载在双轮车上等的发动机的燃料喷射泵的驱动方法。
背景技术：
作为适用于搭载在双轮车上等发动机的燃料喷射泵，在例如特开平2000-221137号公报中记载了该燃料泵，所述燃料泵利用电磁驱动型柱塞泵将从燃料箱到送料管导出的燃料加压输送，且将加压输送行程的初期领域的燃料利用回流管回流到燃料箱的同时，将加压输送行程的后期领域的燃料利用喷嘴向吸气通路喷射。
在所述装置中设置排放设备，在利用柱塞泵加压输送的燃料用喷嘴喷射之前，预先利用回流管将混有气泡的燃料向燃料箱回流。
但是，在所述装置中，在环境温度高时或电磁驱动时产生线圈发热等情况时，由于供给的燃料内产生大量的气泡，需要有效消除产生的气泡。
例如，由于发动机停止前后等是高温，会产生大量气泡。因此，从该高温状态重新起动发动机时，难以起动发动机(不能得到良好的重新起动性)且将产生的气泡利用排放设备排出时需要一定时间，由此存在不能得到稳定的燃料喷射等问题。
另外，在发动机高负荷运转后处于无功运转状态时，就会成为高温环境且燃料回流(循环)量少，所以存在不能很好排出产生的气泡的问题。
鉴于上述几个问题，本发明的目的是提供不需要特别变更结构也可控制无功运转时等温度上升、加快排出产生的气泡且很好排出高温环境下产生的气泡、改善重新起动时的起动性的燃料喷射泵驱动方法。
发明内容
本发明的燃料喷射泵的驱动方法，其特征是，所述燃料喷射泵具有柱塞、励磁线圈和控制设备，所述柱塞在利用往返运动吸入和加压输送燃料的同时，在加压输送行程的初期领域将燃料向返回通路排出且在加压输送行程的后期领域将燃料向喷射口加压输送；所述励磁线圈用于对柱塞施加电磁起动力；所述控制设备控制对线圈的通电，喷射与发动机运转状态相应的燃料；当发动机处于指定状态时，所述控制设备控制对线圈脉冲通电至不喷射燃料。
根据所述结构，当发动机处于指定状态时(例如，燃料内易产生气泡的运转状态或高温停止状态等)，由于驱动至燃料不喷射，即在加压输送行程的初期领域的范围内使柱塞往返运动，所以产生的气泡主动回到返回通路并排出。
因此，有效排出气泡的同时，也增加回流的燃料流量，提高冷却作用，控制气泡的产生。
在上述结构中，控制设备可采用在从发动机处于无功运转到对线圈脉冲通电至燃料喷射期间进行脉冲通电至不喷射燃料的结构。
根据所述结构，由于在从发动机处于无功运转到对线圈脉冲通电至燃料喷射之间补充脉冲通电至不喷射燃料(非喷射驱动脉冲)，所以即使在燃料流量少的状态下，也可有效排出产生的气泡且得到冷却效果，控制气泡产生。
另外，在上述结构中，控制设备可采用在用于起动发动机的电源处于起动前的ON状态时对线圈脉冲通电至不喷射燃料的结构。
根据所述结构，由于在起动或重新起动发动机之前，在加压输送行程的初期领域的范围驱动柱塞，所以可预先排出滞留的气泡，提高发动机的起动性，特别是重新起动性。
在上述结构中，控制设备可采用从电源处于ON状态到在指定时间内或者只按指定次数对线圈脉冲通电至不喷射燃料的结构。
根据所述结构，由于在预先设定的时间内或只按指定次数脉冲通电，所以避免完全排除气泡后的无用驱动，降低电力消费。
在上述结构中，控制设备可采用根据从线圈电流、电源电压、喷射燃料的脉冲通电的频率中选择的至少一种状态量，设定对线圈的脉冲宽度至不喷射燃料的结构。
根据所述结构，由于根据与发动机运转相关的上述状态量控制脉冲宽度，所以可实施高精度的通电控制。
在上述结构中，控制设备可采用根据温度信息设定对线圈的脉冲宽度至不喷射燃料的结构。
根据所述结构，由于根据燃料温度、或与燃料温度有关的发动机温度、油温、线圈温度等温度信息，设定脉冲宽度至不喷射燃料，所以可实施与发动机运转状态相应的更精确的通电控制，在上述结构中，控制设备可采用根据温度信息判断脉冲通电是否不喷射燃料的结构。
根据所述结构，由于根据燃料温度、或与燃料温度有关的外气温度、发动机温度、油温、线圈温度等温度信息判断脉冲通电是否不喷射燃料，所以在例如不产生气泡的极寒冷环境下不需要通电，避免无用的驱动，可降低电力消费。
图1是表示采用本发明驱动方法适用的燃料喷射泵的燃料供给系统的概略组成图。
图2是表示本发明的燃料喷射泵的驱动方法的流程图。
图3是表示对发动机电源为ON状态下的燃料喷射泵的脉冲通电的时间图表。
图4是表示对发动机处于无功运转状态下的燃料喷射泵的脉冲通电的时间图表。
图5是表示采用本发明驱动方法适用的其他燃料喷射泵的燃料供给系统的概略组成图。
具体实施例方式
下面结合
本发明的实施方式。
图1是表示采用本发明驱动方法适用的燃料喷射泵的燃料供给系统的概略组成图。如图1所示，所述燃料供给系统包括双轮车的燃料箱1、燃料喷射装置10、供给燃料的送料管3、低压过滤器4、回流管5、发动机控制组件(ECU)40、作为电源的电池50、以及电键开关60等；所述燃料喷射装置10是由配置在发动机2吸气通路2a上的电磁驱动型燃料喷射泵20和喷嘴30组成；所述低压过滤器4配置在送料管3中间；所述回流管5具有将供给的部分燃料(剩余燃料)返回到燃料箱1的返回通路；所述发动机控制组件(ECU)40是作为控制燃料喷射泵20的驱动的控制设备使用；所述电键开关60控制整个系统电源的ON/OFF以及发动机2的起动。
如图1所示，燃料喷射泵20包括柱塞21、气缸22、励磁线圈23、单向阀24、单向阀25、溢流阀26、以及单向阀27；所述柱塞21往返运动；所述气缸22将柱塞21可自由滑动地装入；所述励磁线圈23对设置在气缸22外侧的磁轭(没有图示)产生磁力线；所述单向阀24只允许燃料流向气缸22的前端侧划定的加压输送室P；所述单向阀25只允许燃料从在柱塞21内的柱塞通路21a上设置的加压输送室P向回流管(返回通路)5流过；所述溢流阀26在加压输送行程的初期领域的后面闭塞柱塞通路21a；所述单向阀27在加压输送室P内的燃料被加压至指定压力以上时才允许排出。另外，在线圈23没有通电时，柱塞21利用复位弹簧(没有图示)位于待机位置(图1中用实线表示的位置)。
如图1所示，喷嘴30包括喷管口31、提升阀32、喷射口33、以及辅助空气管34；所述喷管口31具有以指定口径拧在一起的喷管；所述提升阀32在通过喷管口31的燃料为指定压力以上时打开阀；所述喷射口33用于喷射燃料；所述辅助空气管34供给雾化燃料的空气。
在具有上述结构的燃料喷射装置10中，在对线圈23以指定以上的脉冲宽度通电并产生电磁驱动力时，就会开始燃料的加压输送行程，而在该初期领域(柱塞21移动到用双点划线S表示的位置)中，以指定压力加压的混有气泡的燃料通过单向阀25，从柱塞通路21a向回流管5排出。
柱塞21从初期领域移动到后期领域时，就会进一步对加压输送室P内的燃料加压。加压到指定压力以上的燃料将会打开单向阀27，流过喷管口31并计量，打开提升阀32，与辅助空气一起从喷射口33向吸气通路2a雾状喷射。
另一方面，切断对线圈33的通电时，柱塞21利用复位弹簧的弹力回到待机位置。此时，就会打开单向阀24，从送料管3向加压输送室P吸引燃料，等待后续喷射。
另外，对线圈23反复进行以指定以下脉冲宽度通电以及非通电时，柱塞21往返运动在利用溢流阀26闭塞柱塞通路21a(柱塞21移动到用双点划线S表示的位置)为止的初期领域的范围。因此，加压输送室P内混有气泡的燃料不排出到喷嘴30(即，不向吸气通路2a喷射)，仅仅从柱塞通路21a向回流管5排出。
作为控制设备的发动机控制组件40具有CPU等的控制部分41、驱动器42、检测电路43、检测电路44、以及存储部分45；所述控制部分41进行各种运算处理并发出控制信号；所述驱动器42用于驱动燃料喷射泵20；所述检测电路43检测各种状态量并向控制部分41输出；所述检测电路44检测电键开关60的状态(电源是否ON)以及电池50的电压并向控制部分41输出；所述存储部分45用于存储包括发动机运转信息的各种信息。
在这里，检测电路43检测利用驱动器42对线圈23通电的电流值或驱动脉冲的频率、节流阀2b的打开度、利用温度传感器2c检测的发动机2的温度等状态量。
下面参照图2的流程图、图3和图4的时间图表说明上述燃料供给系统的燃料喷射泵20的驱动。
首先，电键开关60为ON(电源处于ON状态)时(步骤S1)，控制部分41向驱动器42发出控制信号；如图3所示，驱动器42对线圈23实施脉冲通电至不喷射燃料(步骤S2)。
也就是，驱动器42对线圈23发出将柱塞21在加压输送行程的初期领域的范围(在此范围，主要是不喷射燃料，也可包括闭塞柱塞通路21a后的附近范围)驱动的非喷射驱动脉冲Tni，实施脉冲通电。
另外，也可以在该脉冲通电时，控制部分41根据检测电路43，44检测的状态量进行各种运算处理，向驱动器42发出控制信号，驱动器42根据这些控制信号设定脉冲宽度至不喷射燃料，对线圈23脉冲通电。
如上所述，由于在发动机2起动之前将柱塞21在加压输送行程的初期领域驱动，可预先排出内部滞留的气泡。特别是，在高负荷运转后停止发动机2并在这种状态下放置后起动发动机2时，有可能滞留大量气泡，但是由于预先排出产生的气泡，能够顺利起动发动机2。
接着，将电键开关60复位到初始位置，判断发动机2是否起动(步骤S3)。在这里，在还未起动时，驱动器42对线圈23发出非喷射驱动脉冲Tni，进行脉冲通电。
但是，所述非喷射驱动脉冲通电优选设置计时器(没有图示)等测定时间，使电键开关60从ON状态仅仅保持指定时间。另外，设置计数器(没有图示)测定脉冲次数，使其保持指定次数。通过这些手段，可避免完全排除气泡后的无用驱动，降低电力消费。
另一方面，在步骤S3中，在判断发动机2处于起动时，利用检测电路43，44等检测各种状态量并检测发动机2的运转状态(步骤S4)，根据该检测信息，判断发动机2是否处于无功运转状态(步骤S5)。
在这里，在判断发动机2处于无功运转状态时，驱动器42对线圈23发出喷射驱动脉冲Tinj，实施脉冲通电，使基于存储部分45上存储的控制图等的、与运转状态相应的燃料进行喷射。
另一方面，在步骤S5中，在判断发动机2处于无功运转状态时，控制部分41根据利用检测电路43，44等检测的各种状态量，进行各种运算处理，向驱动器42发出控制信号，其中所述状态量可以是之前的线圈电流、电源(电池50)的电压、之前的喷射驱动脉冲Tinj的频率等中至少一种。驱动器42根据这些控制信号，对线圈23脉冲通电至不喷射燃料。
也就是，如图4所示，驱动器42在从喷射燃料的一个喷射驱动脉冲Tinj开始到下一个喷射驱动脉冲Tinj为止期间对线圈23多次发出不喷射燃料的非喷射驱动脉冲Tni，实施脉冲通电。在无功运转状态中，由于喷射驱动脉冲Tinj的宽度窄且其周期较长，所以可容易插入(补充)上述非喷射驱动脉冲Tni。
因此，即使在燃料流量少的无功运转状态下，也可有效排出产生的气泡，且可冷却从线圈23释放的热量，控制气泡的产生。
接着，将电键开关60逆回，判断发动机2是否停止(步骤S7)。在这里，当判断发动机2处于运转状态而未停止时，返回到步骤S4，再次同样重复进行步骤S4，S5，S6。
另一方面，在步骤S7中，当判断发动机2停止时，接着判断电键开关60是否OFF(步骤S8)。在这里，当判断电键开关60处于ON状态(没有OFF)时，返回到步骤S2，如图3所示驱动器42对线圈23脉冲通电至不喷射上述燃料。
也就是，驱动器42对线圈23在从发动机2停止到指定时间后或仅仅指定次数以非喷射驱动脉冲Tni来脉冲通电。
特别是，在高负荷运转之后停止发动机时，产生的大量气泡滞留在燃料通路的内部。因此，在此状态下即使想要重新起动发动机2，气泡混在燃料中喷射，所以喷射量不均匀，难以起动发动机2。为此，如上所述，由于在重新起动发动机2之前，将柱塞21在初期领域驱动并有效排出滞留在内部的气泡，所以可喷射消除气泡的均匀燃料，并可顺利重新起动发动机2。
图5是表示燃料供给系统的其他实施方式的概略结构图。
在该实施方式中，除了燃料喷射泵的结构不同之外，其他部分与上述实施方式相同，故对相同结构标上相同符号，省略其说明。
如图5所示，构成燃料喷射装置10’的一部分的燃料喷射泵20’具有柱塞21’、气缸22’、励磁线圈23、单向阀24、单向阀25’、以及单向阀27；所述柱塞21’往返运动；所述气缸22’可将柱塞21’自由滑动地装入；所述励磁线圈23对设置在气缸22’外侧的磁轭(没有图示)产生磁力线；所述单向阀24只允许燃料向在气缸22’的前端侧划定的加压输送室P流入；所述单向阀25’只允许从在气缸22’侧面形成的回流孔22a上设置的加压输送室P经过回流通路28’向回流管(返回通路)5’流过；所述单向阀27在加压输送室P内的燃料被加压至指定压力以上时才允许排出。
对线圈23非通电时，柱塞21’利用复位弹簧(没有图示)位于待机位置(图5中用实线表示的位置)。另外，在这里，柱塞21’的外周面在加压输送行程的初期领域的后面(图5中用双点划线S表示的位置)闭塞回流孔22a’，发挥与溢流阀26相同的作用。
在具有上述结构的燃料喷射装置10’中，在以指定以上的脉冲宽度对线圈23通电并产生电磁驱动力时，开始燃料的加压输送行程，在该初期领域(柱塞21’移动至用双点划线S表示的位置)中，将以指定压力加压而混有气泡的燃料从回流孔22a’穿过打开的单向阀15’以及回流通路28’，向回流管5排出。
当柱塞21’从初期领域移动到后期领域时，将加压输送室P内的燃料进一步加压。因此，加压至指定以上压力的燃料将会打开单向阀27，通过喷管口31并计量，打开提升阀32，与辅助空气一起从喷射口33向吸气通路2a雾状喷射。
另一方面，当断开对线圈23的通电时，柱塞21’利用复位弹簧的弹力回到待机位置。此时，将打开单向阀24，将燃料从送料管3向加压输送室P吸引，等待后续喷射。
另外，对线圈23反复进行以指定以下脉冲宽度通电以及非通电时，柱塞21’往返运动在利用柱塞通路21’的外周面闭塞回流孔22a’(柱塞21’移动到用双点划线S表示的位置)为止的初期领域的范围。因此，加压输送室P内的混有气泡的燃料不排出到喷嘴30(即，不向吸气通路2a喷射)，仅仅通过回流孔22a’和回流通路28向回流管5排出。
如图2至图4所示，上述燃料喷射泵20’也同样如前所述，当发动机2处于无功运转状态时，或电键开关60为ON(电源处于ON)状态时，通过脉冲通电至不喷射燃料(即，发出非喷射驱动脉冲Tni)，提高气泡的排出效率，实施稳定的燃料喷射且可提高重新起动性。
在上述实施方式中，在燃料喷射装置10，10’中燃料喷射泵20，20’和喷嘴30形成一起，但是两者分别配置且利用燃料配管等连接的系统中也同样适用本发明的驱动方法。
另外，在上述实施方式中，发动机2的指定状态是指无功运转状态、将电键开关60处于ON状态来停止发动机2的状态，但是，即使无功运转以外的低负荷运转状态等，只要是可补充非喷射驱动脉冲Tni，通过相同的脉冲通电，也能提高气泡的排出效率且确保冷却作用，可控制气泡的产生。
而且，在上述实施方式中，仅仅按预先设定的时间或次数脉冲通电至不喷射燃料，但是不按上述指定时间或次数，也可以根据燃料温度、或与燃料温度有关的外气温度、发动机温度、油温、线圈温度等温度信息，适当确定时间或次数并脉冲通电至不喷射燃料。因此，可避免无用的驱动且降低电力消费，实施与发动机运转状态相应的高精度的通电控制。
如上所述，根据本发明的燃料喷射泵的驱动方法，在具有利用柱塞加压输送行程的初期领域中不喷射燃料而排出的排放设备的燃料喷射泵中，发动机在指定状态例如无功运转状态、或停止且电源处于ON状态，以及燃料内容易产生气泡的运转状态或高温停止状态下，利用对线圈脉冲通电至不喷射燃料，有效排出气泡的同时，增加回流的燃料流量，提高冷却作用。因此，也控制气泡的产生，得到稳定的燃料喷射，尤其是提高重新起动性。
权利要求
1.一种燃料喷射泵的驱动方法，其特征是，所述燃料喷射泵具有柱塞、励磁线圈和控制设备，所述柱塞在利用往返运动吸入和加压输送燃料的同时，在加压输送行程的初期领域中将燃料向返回通路排出且在加压输送行程的后期领域中将燃料向喷射口加压输送；所述励磁线圈用于对所述柱塞施加电磁起动力；所述控制设备控制对所述线圈的通电，喷射与发动机运转状态相应的燃料；当发动机处于指定状态时，所述控制设备对线圈脉冲通电至不喷射燃料。
2.如权利要求1所述的燃料喷射泵的驱动方法，其特征是，所述控制设备是在从发动机处于无功运转到对线圈脉冲通电至燃料喷射期间，脉冲通电至不喷射燃料。
3.如权利要求1所述的燃料喷射泵的驱动方法，其特征是，所述控制设备是在用于起动发动机的电源处于起动前的ON状态时对线圈脉冲通电至不喷射燃料。
4.如权利要求3所述的燃料喷射泵的驱动方法，其特征是，所述控制设备是从所述电源处于ON状态到指定时间内对线圈脉冲通电至不喷射燃料。
5.如权利要求3所述的燃料喷射泵的驱动方法，其特征是，所述控制设备是从电源处于ON状态到只按指定次数对线圈脉冲通电至不喷射燃料。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的燃料喷射泵的驱动方法，其特征是，所述控制设备是根据从所述线圈电流、电源电压、喷射燃料的脉冲通电的频率中选择的至少一种状态量，设定对线圈的脉冲宽度至不喷射燃料。
7.如权利要求1至5中任意一项所述的燃料喷射泵的驱动方法，其特征是，所述控制设备是根据温度信息，设定对线圈的脉冲宽度至不喷射燃料。
8.如权利要求1至5中任意一项所述的燃料喷射泵的驱动方法，其特征是，所述控制设备是根据温度信息，判断脉冲通电是否不喷射燃料。
全文摘要
在利用柱塞(21)加压输送行程的初期领域将燃料向返回通路(5)排出且在加压输送行程的后期领域将燃料向喷射口(33)加压输送的电磁驱动型燃料喷射泵(20)中，当发动机(2)处于无功运转状态时，或高负荷运转之后停止后需要重新起动的状态时，利用对线圈(23)脉冲通电至不喷射燃料，使柱塞(21)往返运动在初期领域。因此，有效排出气泡，增加回流的燃料流量，提高冷却作用，控制气泡的产生，提高起动性或重新起动性。并且，提高燃料喷射泵中的气泡排出量，实现稳定的燃料喷射且提高起动性等。
文档编号F02M69/08GK1596339SQ0282383
公开日2005年3月16日 申请日期2002年11月1日 优先权日2001年11月29日
发明者山崎茂, 桥本省吾 申请人:三国股份有限公司