專利名稱：燃油噴射系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將燃油噴射到內(nèi)燃機(jī)、特別是壓燃式發(fā)動機(jī)中的裝置。
背景技術(shù)：
將燃油噴射進(jìn)現(xiàn)代的柴油機(jī)的最普通的裝置可以被分為兩種功能不同的種類機(jī)械促動系統(tǒng)和共軌系統(tǒng)。大部分用于商用車輛的大功率柴油機(jī)應(yīng)用機(jī)械促動的電子控制整體式噴油器/單位泵系統(tǒng)。小功率柴油機(jī)市場由泵到噴嘴的管路式機(jī)械促動的燃油噴射系統(tǒng)(FIE)或所謂的高壓共軌系統(tǒng)所占領(lǐng)。
有幾種類型的機(jī)械促動式整體式噴油器/單位泵，它們都能用相對好的液壓/機(jī)械效率產(chǎn)生非常高的噴射壓力，這是它們優(yōu)于共軌系統(tǒng)的最重要的優(yōu)點(diǎn)之一。另一個重要優(yōu)點(diǎn)是更好的耐久性，由于其元件連續(xù)暴露在要求用于噴射的最大油壓下，所以高壓共軌系統(tǒng)的耐久性比機(jī)械促動系統(tǒng)差很多。機(jī)械促動的整體式噴射系統(tǒng)還有一個重要的優(yōu)點(diǎn)是它們在單次噴射期間實現(xiàn)良好的噴射率改善的固有能力。高壓共軌系統(tǒng)不能容易地提供這種噴射特性，當(dāng)它們固有的正方形噴射曲線圖形在一些發(fā)動機(jī)運(yùn)行點(diǎn)變成所希望的時，現(xiàn)代的具有直接噴嘴控制閥的整體式噴油器同樣能以該方式形成噴射曲線。這在噴射率曲線形狀上提供給所述整體式噴油器系統(tǒng)更好的靈活性。
另一方面，高壓共軌系統(tǒng)具有某些優(yōu)于機(jī)械促動式噴射系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。其中對于商用車輛發(fā)動機(jī)最重要的是幾乎不受限制的噴射正時靈活性和容易實現(xiàn)多種噴射。燃油噴射系統(tǒng)的這種性能對于引入各種類型的柴油排氣后處理裝置和在類似HCCT的替代燃燒過程的發(fā)展進(jìn)步是很重要的。機(jī)械促動系統(tǒng)對于一個驅(qū)動泵柱塞的凸輪的依賴可能很大地限制了它們滿足多種噴射的噴射正時和噴油的要求的能力。高壓共軌系統(tǒng)優(yōu)于機(jī)械整體式噴射系統(tǒng)的另一個優(yōu)點(diǎn)可能是，當(dāng)在非常低的發(fā)動機(jī)負(fù)荷和怠速下運(yùn)行時具有更低的寄生驅(qū)動功率損失。在這種情況下，高壓共軌系統(tǒng)也能比具有大柱塞直徑的機(jī)械促動整體式噴射系統(tǒng)有更好的燃油輸送精度。最后，機(jī)械促動的整體式噴射系統(tǒng)可以是由FIE自身和動力傳動系統(tǒng)傳遞扭矩以促動系統(tǒng)而產(chǎn)生的過大機(jī)械噪音的來源。這種過大噪音在發(fā)動機(jī)怠速下是特別明顯的。高壓共軌系統(tǒng)的工作不是在任何運(yùn)行點(diǎn)都顯著地增加總的發(fā)動機(jī)噪音。
發(fā)明主題本發(fā)明的主題是一種具有共軌功能的新式機(jī)械整體式噴射系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是使機(jī)械噴射促動和共軌原理在允許利用它們各自優(yōu)點(diǎn)的情況下被選擇地使用，并在它們各自的缺點(diǎn)可能不利地影響發(fā)動機(jī)性能的其它情況下被選擇地停用。
現(xiàn)有技術(shù)評論Jiang申請的美國專利6247450 B1公開了一種由具有一個控制閥和一個共軌的機(jī)械促動整體式噴油器構(gòu)成的系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，共軌壓力在較低水平下被調(diào)節(jié)并且燃油在該壓力下能通過一個計量孔被供給到整體式噴油器中，該計量孔在整體式噴油器的柱塞的某個回縮位置打開，而在其它柱塞位置關(guān)閉。共軌壓力的變化和計量孔的打開持續(xù)時間確定充入柱塞腔的燃油量。在柱塞的泵送行程期間，計量孔被關(guān)閉，燃油在柱塞腔中被增壓，該柱塞腔被形成合適的尺寸以允許達(dá)到所需的噴射壓力。柱塞腔經(jīng)由一個控制閥連接到傳統(tǒng)的彈簧關(guān)閉噴嘴的入口。當(dāng)達(dá)到所要求的壓力水平時，控制閥能被打開以將增壓燃油傳送到噴嘴并開始噴射。為了結(jié)束噴射，該閥關(guān)閉，于是噴嘴被回位彈簧關(guān)閉。
這種系統(tǒng)依靠柱塞來提供噴射正時上的靈活性，該柱塞在最大升程處靜止并保持在泵送行程期間生成的壓力。因為計量孔被關(guān)閉，所以在柱塞的大部分回縮行程和泵送行程期間，燃油噴射可能不能發(fā)生。顯然，除了當(dāng)柱塞在最大升程附近時，系統(tǒng)沒有被設(shè)計成在任何其它時間噴射，因為即使控制閥在燃油計量階段期間被打開并且共軌壓力被設(shè)定在噴嘴的彈簧打開壓力之上，穿過計量孔的壓力降也將阻止噴射，該壓力降是實現(xiàn)系統(tǒng)的燃油計量功能所必需的。
除了受限制的噴射正時范圍之外，美國專利6247450的系統(tǒng)具有大量的其它缺點(diǎn)，即在噴射開始和結(jié)束時噴射率曲線的不利形狀，受限制的噴射壓力范圍等等。
其它可能被認(rèn)為與本發(fā)明有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)的FIE是被康明斯公司引進(jìn)市場的、被稱為壓力/時間計量單元噴射系統(tǒng)的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的例子能在美國專利3544008、4092964和5445323中發(fā)現(xiàn)。這種類型的系統(tǒng)包括一個增壓燃料的共軌供給單元噴油器。然而，共軌的功能不是直接將燃料噴射進(jìn)發(fā)動機(jī)，而是幫助燃料計量供給到柱塞腔，計量的燃料在柱塞的泵送行程期間通過噴嘴排出。因而，這種系統(tǒng)具有有限的噴射正時范圍，并且需要在每次噴射到期時應(yīng)用機(jī)械促動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要目的是提供一種燃油噴射系統(tǒng)，它使機(jī)械噴射促動和共軌原理在允許利用它們各自優(yōu)點(diǎn)的情況下被選擇地使用，并在其它情況下被選擇地停用以避免它們各自的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的一個更具體的目的是提供一種燃油噴射系統(tǒng)，與已知的機(jī)械促動噴射系統(tǒng)相比，其可能的噴射正時范圍被加大，以便噴射能在發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)中的任何點(diǎn)處發(fā)生；與已知的高壓共軌系統(tǒng)的可行噴射壓力范圍相比，其可能的噴射壓力范圍被加大；并具有提高的噴射率的形成能力。這種系統(tǒng)允許在怠速和低負(fù)荷下單獨(dú)使用共軌工作原理以減小發(fā)動機(jī)噪音，并允許在需要高噴射壓力的情況下單獨(dú)使用機(jī)械促動原理，因而使得系統(tǒng)的共軌部分的設(shè)計由于相對低的最大給油管壓力而變得相對簡單和耐用。通過選擇合適的控制閥通電正時來使用兩種工作原理，除了已知機(jī)械促動整體式噴油器和共軌系統(tǒng)可能具有的其它類型的噴射率曲線形狀之外，例如正方形或三角形噴射率曲線、引燃噴射、高壓后噴射和延遲后噴射，這種系統(tǒng)能實現(xiàn)所謂的“鞋”形噴射。
本發(fā)明的另一個具體目的是提供一種燃油噴射系統(tǒng)，除了上述特征之外，它能固有地保護(hù)系統(tǒng)使其免于過壓。


圖1至9是本發(fā)明的各種實施方式的簡圖。
具體實施例方式
根據(jù)圖1中所示的本發(fā)明第一實施方式，提供了一個燃油噴射器1，它結(jié)合了一個傳統(tǒng)的通常關(guān)閉的噴嘴2和一個電操作的噴嘴控制閥(NCV)3；一個用于增壓燃油的機(jī)械促動裝置4，它包括一個帶有凸輪6和柱塞腔7的凸輪驅(qū)動的柱塞5、一個回位彈簧8和一個電操作閥9；一個通常服務(wù)于一組所述燃油噴射器的共軌10和發(fā)動機(jī)中的機(jī)械促動裝置(未示出)，一個用于增壓共軌和在所需水平下調(diào)節(jié)共軌中的壓力的裝置11；一個具有較低壓力的回油管路12和一個燃油箱13。一個電控單元(未示出)控制共軌10中的壓力并對閥3和9進(jìn)行控制。
燃油噴射器1被設(shè)計成如同來自現(xiàn)有技術(shù)的公知類型的高壓共軌噴射器一樣工作。如同這種已知的噴射器通常表現(xiàn)的那樣，噴射器1包括一個偏壓閥芯15以關(guān)閉噴嘴2的彈簧14；一個具有控制腔17的控制活塞16，控制腔被如此安排，即在控制腔中的較高壓力趨向于促使控制活塞推動閥芯15關(guān)閉噴嘴；輸入節(jié)流件18和出油口19。輸入節(jié)流件18連接控制腔17和柱塞腔7，而出油口19連接控制腔和NCV3。在收到一個指令時，NCV能打開并將出油口19連接到回油管路12。輸入節(jié)流件、出油口和NCV的流通面積被如此選擇，即NCV的打開引起控制腔中的壓力降，該壓力降足以使作用于閥芯15的差別面積上的壓力打開噴嘴2。還是如通常已知的高壓共軌噴射器那樣，出油口19和控制活塞16被如此設(shè)計，即控制活塞能在一個相應(yīng)于打開噴嘴的位置限制出油口，從而限制增壓的燃油通過輸入節(jié)流件18、出油口19和打開的控制閥3泄漏到回油管路12。
柱塞腔7連接到噴嘴2的入口。根據(jù)控制閥9的狀態(tài)，柱塞腔能與共軌10連接或斷開。
燃油噴射系統(tǒng)如下地工作在共軌10中的燃油壓力被維持在某個恒定水平，該水平根據(jù)發(fā)動機(jī)的特定運(yùn)行情況的要求進(jìn)行設(shè)定。當(dāng)例如對于運(yùn)行于怠速或處于相對低的負(fù)荷點(diǎn)的發(fā)動機(jī)，噴射不需要很高的噴射壓力時，控制閥9在整個發(fā)動機(jī)循環(huán)一直保持打開。在柱塞5的泵送行程期間，燃油通過控制閥9排回到共軌，以致在柱塞腔7中幾乎沒有壓力的增加，相應(yīng)地，驅(qū)動柱塞的發(fā)動機(jī)傳動裝置沒有受到多少扭振。為了開始噴射，NCV3打開，控制腔17中的壓力下降使得控制活塞16和閥芯15升起并打開噴嘴。然后，燃油在共軌壓力下通過打開的噴嘴噴射，直到NCV再次關(guān)閉。隨著NCV的關(guān)閉，控制腔17中的壓力回升到共軌壓力的水平，由彈簧14輔助的控制活塞16關(guān)閉噴嘴，這種工作模式還稱為共軌模式或CR模式。應(yīng)該了解，對于工作的CR工作模式，共軌10和回油管路12中的壓力之間的差別應(yīng)該大于噴嘴2的彈簧開啟壓力，如本領(lǐng)域公知的，所述彈簧開啟壓力由彈簧14的預(yù)加載荷和關(guān)閉的閥芯15的差別面積的大小確定。
通過消除扭振和被扭振的傳動裝置的快速釋放，CR工作模式使減小噴射系統(tǒng)的機(jī)械噪音成為可能，所述傳動裝置驅(qū)動機(jī)械促動裝置，機(jī)械噪音是機(jī)械促動FIE特別是整體式噴油器的特點(diǎn)。共軌壓力的可利用性還考慮到在發(fā)動機(jī)循環(huán)的任何點(diǎn)處的燃油噴射。關(guān)于共軌中工作壓力的最大設(shè)計限制是兩方面考慮的折中方案，一方面是成本、使用壽命和限制最大壓力的其它參數(shù)，另一方面是例如噴射正時的靈活性、噪音減小和其它改善發(fā)動機(jī)特性的好處。因而，典型的共軌中的最大工作壓力可以在200到600巴之間。
當(dāng)要求較高的噴射壓力時，控制閥9在柱塞5的泵送行程期間暫時關(guān)閉，這使柱塞腔7中、輸入節(jié)流件18處和噴嘴2的入口處的壓力增加。當(dāng)達(dá)到某個希望的壓力時，NCV打開，噴射如上述那樣發(fā)生。噴射的結(jié)束取決于關(guān)閉NCV和打開控制閥9的相對正時。該工作模式與現(xiàn)有技術(shù)中已知的電控機(jī)械促動整體式噴油器的作用順序類似，并且還被稱為EUI工作模式。通過用EUI工作模式，本發(fā)明能實現(xiàn)非常高的噴射壓力，高噴射壓力是已知的整體式噴油器和單位泵系統(tǒng)的特點(diǎn)。同時，因為高壓被關(guān)閉的控制閥9保持到相對小的容積，所以本發(fā)明沒有在共軌和其它容積中具有非常高的壓力的高壓共軌系統(tǒng)的缺點(diǎn)。實際上，共軌壓力在EUI工作模式期間可能被減低到一個非常低的水平，該水平僅足以確保柱塞腔7在柱塞回縮行程期間的可靠填充，典型地是在4到6巴之間。
在圖2中所示的本發(fā)明的另一個實施方式中，除了單向閥20被安裝在噴嘴2的入口和共軌10之間且其輸入端被連接到共軌外，系統(tǒng)被以同樣的方式設(shè)計。閥20在柱塞5的返回或回縮行程期間打開，減少柱塞腔7和共軌之間的壓力降。缺少閥20可能導(dǎo)致在噴嘴2的入口處用于CR噴射模式的壓力太低以致不能工作，因而閥20被用來在柱塞的回縮行程期間使噴射得以發(fā)生。另一方案是，它允許使用具有較小的流通面積的控制閥9，那又能改善控制閥的響應(yīng)時間，減小其尺寸、減少電能消耗等等。
當(dāng)要求較高的閥芯打開和關(guān)閉速度時，上述控制閥芯15運(yùn)動的原理可能是不適當(dāng)?shù)模ㄟ^使用三通閥和適當(dāng)?shù)馗淖円簤汗苈纺芸朔@一點(diǎn)。圖3和4表示本發(fā)明的另一個實施方式，其中一個三通針閥3被安裝在柱塞腔7和控制腔17之間。控制腔只與NCV連接，NCV能選擇地將控制腔17連接到壓力源(如圖中所示)或具有低壓力的回油管路12。NCV的打開使控制腔到壓力源的連接關(guān)閉并打開回油管路連接，以致燃油能快速排出，使閥芯的較快打開成為可能。NCV的關(guān)閉斷開控制腔17與回油管路的連接并將控制腔17重新連接到壓力源，這也能更快地關(guān)閉噴嘴。
與圖2中所示的實施方式相同，如圖4中所示，單向閥20可以用來擴(kuò)大系統(tǒng)的可能噴射正時的范圍和減小控制閥9的最大必需流通面積，其中單向閥20通過其入口連接到共軌和通過其出口連接到噴嘴2。
圖5中所示的又一個實施方式在柱塞腔7和共軌10之間結(jié)合了一個三位/三通控制閥9。控制閥9能選擇地將柱塞腔7連接到共軌或連接到回油管路12，或使柱塞腔與它們兩者隔離。其它的設(shè)計與圖3中所示的相同。根據(jù)圖5的實施方式構(gòu)形本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是所謂的噴射的“溢出結(jié)束(spill end)”能在需要的地方使用。
通過打開NCV從而從控制腔17釋放壓力，這又使噴嘴2打開，于是CR工作模式被實現(xiàn)。在CR模式的噴射期間，如圖5中所示，燃油從共軌通過打開的控制閥9供應(yīng)到噴嘴。閥9的這個位置被稱為第一位置。關(guān)閉NCV使控制腔17中的壓力升高并最終關(guān)閉噴嘴。在泵送形成期間被柱塞5排出的任何燃油都通過閥9回到共軌，這防止在系統(tǒng)中產(chǎn)生顯著的額外壓力，從而有效地消除扭振和柱塞驅(qū)動機(jī)構(gòu)的釋放。
在EUI工作模式中，控制閥9在柱塞5的泵送行程期間從第一位置切換到第二位置。在第二位置中，閥9將柱塞腔7從共軌和回油管路隔離。然后系統(tǒng)中的壓力升高，并且在達(dá)到所希望的壓力水平時，NCV打開使閥芯15如上所述地打開噴嘴。在柱塞產(chǎn)生的高壓下發(fā)生燃油噴射。為了結(jié)束噴射，幾種選擇是有效的。典型地，NCV關(guān)閉使控制腔17再增壓。如果希望噴射的背壓結(jié)束，那么控制閥9能在第二位置中保持關(guān)閉一段時間，該時間等于噴嘴關(guān)閉持續(xù)時間，或切換回第一位置。然后，噴嘴在控制腔17中的高壓下關(guān)閉，這將幫助回位彈簧14更快地關(guān)閉噴嘴。如果希望噴射的溢出結(jié)束，那么控制閥9切換到第三位置，將柱塞腔7連接到回油管路12并將柱塞腔7與共軌隔離。用這種方法，噴嘴由回位彈簧14關(guān)閉，同時噴嘴中的油壓很低。
如果同時使用噴射的溢出結(jié)束和背壓結(jié)束是有利的，那么NCV可以直接連接到共軌，如圖6中所示。為了結(jié)束噴射，NCV被切換到一個位置，在該位置中，它關(guān)閉控制腔17和回油管路12之間的連接并將控制腔與共軌連接起來?？刂崎y9被切換到第三位置以釋放柱塞腔和噴嘴中的壓力，并且閥芯15在回位彈簧14和控制腔17中的壓力的聯(lián)合作用下關(guān)閉噴嘴。在本發(fā)明的該實施方式中，可以使用一個相對弱的噴嘴回位彈簧14，這能使更低的最小共軌壓力設(shè)定成為可能，該壓力設(shè)定能被用于CR工作模式。
為了降低圖5和6中所示的噴射系統(tǒng)的復(fù)雜性，如圖7和8中所示，可以使用一個兩通噴嘴控制閥來取代三通閥。根據(jù)圖7和8的系統(tǒng)的作用順序分別與圖5和6中所示系統(tǒng)的作用順序一致，兩通NCV布置的設(shè)計和作用在該部分的前面部分中進(jìn)行了描述。
圖6和8中所示的本發(fā)明的實施方式可能是有利的，因為它們固有地對系統(tǒng)作出更好的保護(hù)使其免于過壓。這是因為控制腔17的入口被連接到共軌(直接或經(jīng)由NCV)而不是連接到柱塞腔7，在本發(fā)明的其它實施方式(圖1-5，7)中和許多現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計中，控制腔17的入口被連接到柱塞腔7。在這些控制腔17的入口被連接到柱塞腔7的系統(tǒng)中，由于壓力增加在噴嘴和控制腔17中同時發(fā)生，壓力不能打開噴嘴，所以當(dāng)NCV打開出現(xiàn)故障時，沒有任何溢出通道被留給在柱塞的泵送行程期間產(chǎn)生的壓力，這可能導(dǎo)致FIE和發(fā)動機(jī)的嚴(yán)重的機(jī)械損壞。如圖6和8中所示，將控制腔17連接到共軌對在關(guān)閉噴嘴的噴油器中能實現(xiàn)的最大壓力規(guī)定了一個硬件限制，該壓力限制由回位彈簧14的預(yù)加載荷、控制活塞16的直徑和共軌10中的壓力確定，共軌10中的壓力又能由安全閥容易地限制。
這種最大壓力的硬件限制原理可以被用于本發(fā)明上述的任何其它實施方式中。在圖9a、b中給出了這樣一個例子。
圖10中所示的本發(fā)明又一個實施方式結(jié)合了一個電致動的噴嘴控制閥21，其直接控制噴嘴2的閥芯15的位置。閥芯15能被機(jī)械地連接到NCV3的可移動電樞22。在該實施方式中，CR和/或EUI工作模式以及它們的結(jié)合以與前述相同的方式實現(xiàn)。電致動的噴嘴控制閥21可以是電磁線圈致動的或優(yōu)選地是壓電致動的，以實現(xiàn)閥芯15位置的快速而精確的控制。
在此描述的本發(fā)明所有的實施方式能以幾種方式形成噴射過程的噴射率曲線形狀。通過相對于控制閥9的關(guān)閉適當(dāng)?shù)匮舆tNCV3的打開正時，可變的針閥開啟壓力(NOP)在EUI工作模式期間被實現(xiàn)。對于圖6、8和9中所示的變型，通過使用直徑比閥芯15的直徑更大的控制活塞16，能設(shè)定很高的最大NOP。選擇較高的NOP給出一個更接近正方形的噴射率曲線，較低的NOP將在噴射期間使壓力逐漸升高，并且曲線將具有三角形的形狀。
已知多種噴射例如引燃噴射、分流噴射(split injection)和后噴射對于EUI和CR燃油噴射系統(tǒng)是可能的，這多種噴射的不同組合也可由本發(fā)明實現(xiàn)。另外，本發(fā)明使具有可變的壓力水平和可變的鞋階段持續(xù)時間的鞋形噴射成為可能。為了實現(xiàn)這種噴射圖形，隨著NCV在柱塞的泵送行程開始之前打開，CR和EUI工作模式都能在單次噴射循環(huán)內(nèi)使用。
用于增壓共軌10和調(diào)節(jié)燃油壓力的裝置11能結(jié)合一個固定排量泵和一個壓力調(diào)節(jié)器，壓力調(diào)節(jié)器本質(zhì)上是一個可控制的安全閥。泵的排量被如此選擇，即CR中的最大需要壓力能在任何發(fā)動機(jī)工作條件下實現(xiàn)。當(dāng)需要一個比特定條件下可實現(xiàn)的壓力更低的壓力時，安全閥將過剩的燃油從泵的出口返回到燃油箱。另一種方案是，能使用一個變化排量泵以便能在任何工作條件下調(diào)節(jié)泵的輸出，以在不打開安全閥的情況下維持需要的CR壓力，安全閥在這種系統(tǒng)中起一個安全卸壓閥的作用。變化排量泵的使用能減少功率損失，但這種泵通常比固定排量泵更加昂貴。在本發(fā)明中能應(yīng)用其它構(gòu)造的裝置11，例如由發(fā)動機(jī)通過一個可變傳動比的傳動裝置驅(qū)動的固定排量泵，該傳動裝置是機(jī)械的、液壓機(jī)械的或電動的。在后者的情況下，發(fā)動機(jī)的起動電動機(jī)能被用于該目的，因而避免了為泵附加一個專用電動機(jī)的成本。
盡管已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選實施方式對本發(fā)明進(jìn)行了公開，但應(yīng)該了解，可以有其它落入由所附的權(quán)利要求確定的本發(fā)明精神和范圍的實施方式。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)，包括一個具有入口的噴嘴(2)；一個形成柱塞腔(7)的凸輪驅(qū)動的柱塞(5)，所述柱塞腔連接到噴嘴的入口；一個用于燃油的共軌(10)；一個安裝在柱塞腔(7)和共軌(10)之間的控制閥(9)，在收到一個電子控制指令時，所述控制閥能打開或關(guān)閉在柱塞腔和共軌之間的液壓連通；一個用于打開和關(guān)閉噴嘴(2)的電促動的噴嘴控制閥(21)；一個用于增壓共軌和調(diào)節(jié)共軌(10)中的燃油壓力的裝置(11)；和一個燃油箱(13)。
2.如權(quán)利要求1所述的燃油噴射系統(tǒng)，其中一個單向閥(20)被安裝在所述柱塞腔(7)和共軌(10)之間，所述單向閥的入口連接到共軌。
3.如權(quán)利要求1所述的燃油噴射系統(tǒng)，其中所述控制閥(9)在處于第三位置時，將所述柱塞腔(7)從共軌(10)隔離并將柱塞腔(7)連接到回油管路(12)；當(dāng)處于第二位置時，將柱塞腔(7)從回油管路(12)和共軌(10)隔離；當(dāng)處于第一位置時，將柱塞腔(7)從回油管路(12)隔離并將柱塞腔(7)連接到共軌(10)。
4.一種燃油噴射系統(tǒng)，包括一個具有入口的噴嘴(2)和一個閥芯(15)；一個偏壓閥芯以關(guān)閉噴嘴的彈性裝置(14)；一個形成控制腔(17)的控制活塞(16)，該控制腔具有一個輸入節(jié)流件(18)和一個出油口(19)，所述控制活塞鄰接閥芯(15)以致控制腔(17)中的較高壓力趨向于將控制活塞(16)推動到閥芯上以關(guān)閉噴嘴；一個形成柱塞腔(7)的凸輪驅(qū)動的柱塞(5)，所述柱塞腔連接到輸入節(jié)流件(18)和噴嘴(2)的入口；一個用于燃油的共軌(10)；一個安裝在柱塞腔(7)和共軌(10)之間的控制閥(9)，在收到一個電子控制指令時，所述控制閥(9)能打開或關(guān)閉在柱塞腔和共軌之間的液壓連通；一個安裝在控制腔(17)的出油口(19)和一個回油管路(12)之間的噴嘴控制閥(3)——即NCV(3)，所述NCV能打開或關(guān)閉在出油口(19)和回油管路(12)之間的液壓連通；一個用于增壓共軌和調(diào)節(jié)共軌中的燃油壓力的裝置(11)；一個燃油箱(13)；所述燃油噴射系統(tǒng)的特征在于，所述輸入節(jié)流件(18)、出油口(19)和NCV(3)的有效流通面積以及彈性裝置(14)的力被如此選擇，即當(dāng)噴嘴入口處的壓力低于共軌的最大工作壓力時，NCV的打開能促使閥芯(15)打開噴嘴。
5.如權(quán)利要求4所述的燃油噴射系統(tǒng)，其中一個單向閥(20)被安裝在所述柱塞腔(7)和共軌(10)之間，所述單向閥的入口連接到共軌。
6.如權(quán)利要求4所述的燃油噴射系統(tǒng)，其中所述控制閥(9)在處于第三位置時，將所述柱塞腔(7)從共軌(10)隔離并將柱塞腔(7)連接到回油管路(12)；當(dāng)處于第二位置時，將柱塞腔(7)從回油管路(12)和共軌(10)隔離；當(dāng)處于第一位置時，將柱塞腔(7)從回油管路(12)隔離并將柱塞腔(7)連接到共軌(10)。
7.如權(quán)利要求4至6中的任一個所述的燃油噴射系統(tǒng)，其中所述輸入節(jié)流件(18)連接到共軌(10)而不是連接到柱塞腔(7)。
8.如權(quán)利要求4至7中的任一個所述的燃油噴射系統(tǒng)，其中所述出油口(19)和控制活塞(16)被如此設(shè)計，即控制活塞(16)能在一個相應(yīng)于開啟噴嘴(2)的位置處限制出油口(19)的流通面積，從而限制增壓的燃油通過輸入節(jié)流件(18)、出油口(19)和開啟的NCV(3)泄漏到回油管路(12)。
9.一種燃油噴射系統(tǒng)，包括一個具有入口的噴嘴(2)和一個閥芯(15)；一個偏壓閥芯(15)以關(guān)閉噴嘴(2)的彈性裝置(14)；一個控制活塞(16)，該控制活塞形成一個控制腔(17)并鄰接閥芯(15)，以致控制腔(17)中的較高壓力趨向于將控制活塞(16)推動到閥芯(15)上以關(guān)閉噴嘴(2)；一個形成柱塞腔(7)的凸輪驅(qū)動的柱塞(5)，所述柱塞腔連接到噴嘴(2)的入口；一個用于燃油的共軌(10)；一個安裝在柱塞腔(7)和共軌(10)之間的控制閥(9)，在收到一個電子控制指令時，所述控制閥能打開或關(guān)閉在柱塞腔和共軌之間的液壓連通；一個噴嘴控制閥(3)——即NCV(3)，當(dāng)處于第一位置時，所述NCV能將所述控制腔(17)從一個回油管路(12)隔離并打開所述柱塞腔(7)和控制腔(17)之間的液壓連通，并當(dāng)處于第二位置時，所述NCV能將所述控制腔(17)從柱塞腔(7)隔離并將控制腔(17)液壓連接到回油管路(12)；一個用于增壓共軌(10)和調(diào)節(jié)共軌中的燃油壓力的裝置；一個燃油箱(13)；所述燃油噴射系統(tǒng)的特征在于，當(dāng)NCV(3)處于其第二位置時，共軌(10)中的壓力能被設(shè)定得充分高以克服彈性裝置(14)的力并打開噴嘴(2)。
10.如權(quán)利要求9所述的燃油噴射系統(tǒng)，其中一個單向閥(20)被安裝在所述柱塞腔(7)和共軌(10)之間，所述單向閥的入口連接到共軌。
11.如權(quán)利要求9所述的燃油噴射系統(tǒng)，其中所述控制閥(9)在處于第三位置時，將所述柱塞腔(7)從共軌(10)隔離并將柱塞腔(7)連接到回油管路(12)；當(dāng)處于第二位置時，將柱塞腔(7)從回油管路(12)和共軌(10)隔離；當(dāng)處于第一位置時，將柱塞腔(7)從回油管路(12)隔離并將柱塞腔(7)連接到共軌(10)。
12.如權(quán)利要求9至11中的任一個所述的燃油噴射系統(tǒng)，其中所述NCV(3)在處于第一位置時，將所述控制腔(17)從回油管路(12)隔離并打開所述控制腔(17)和共軌(10)之間的液壓連通；當(dāng)處于第二位置時，將控制腔(17)從共軌(10)隔離并將控制腔(17)液壓連接到回油管路(12)。
13.如上述權(quán)利要求中的任一個所述的燃油噴射系統(tǒng)，其中用于增壓共軌(10)的裝置(11)包括一個可變排量類型的液壓泵和一個用于控制所述泵的排量的裝置，以便在共軌中實現(xiàn)所希望的壓力。
14.如權(quán)利要求1至12中的任一個所述的燃油噴射系統(tǒng)，其中用于增壓共軌(10)的裝置包括一個固定排量類型的液壓泵和一個用于控制所述泵的旋轉(zhuǎn)速度的裝置，以便在共軌中實現(xiàn)所希望的壓力。
15.如權(quán)利要求14所述的燃油噴射系統(tǒng)，其中所述液壓泵由發(fā)動機(jī)的起動電動機(jī)驅(qū)動。
16.如上述權(quán)利要求中的任一個所述的燃油噴射系統(tǒng)，其中共軌(10)中的壓力可被設(shè)定成600巴的最大值。
全文摘要
一種用于內(nèi)燃機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)，包括一個具有入口的噴嘴(2)和一個形成柱塞腔(7)的凸輪驅(qū)動的柱塞(5)，所述柱塞腔連接到噴嘴的入口。噴射系統(tǒng)還包括一個用于燃油的共軌(10)和一個安裝在柱塞腔(7)和共軌(10)之間的控制閥(9)，其中在收到一個電子控制指令時，控制閥能打開或關(guān)閉在柱塞腔和共軌之間的液壓連通。一個電促動的噴嘴控制閥(21)用來打開和關(guān)閉噴嘴(2)。該系統(tǒng)還包括一個用于增壓共軌和調(diào)節(jié)共軌(10)中的燃油壓力的裝置(11)。
文檔編號F02M63/00GK1625650SQ03802932
公開日2005年6月8日 申請日期2003年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月26日
發(fā)明者薩吉·尤達(dá)諾夫 申請人:沃爾沃拉斯特瓦格納公司