燃料噴射系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燃料噴射系統(tǒng)，特別是一種共軌燃料噴射系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在共軌燃料噴射系統(tǒng)中，噴射壓力能夠獨(dú)立于發(fā)動機(jī)速度和噴射量而產(chǎn)生。壓力產(chǎn)生與噴射的分離借由蓄壓器(軌)而完成。為了產(chǎn)生壓力，提供高壓栗(HDP)，其將燃料輸送到蓄壓器中。高壓栗能夠由燃料入口管道連接至燃料箱并且由燃料出口管道連接至蓄壓器。高壓栗壓縮從燃料入口管道供入的燃料，并且在栗工作空間中產(chǎn)生燃料的高壓體積，其被排出至蓄壓器。在燃料噴入汽缸中，從蓄壓器獲取燃料的噴射體積。
[0003]入口閥設(shè)置在燃料入口管道中在高壓栗之前。出口閥提供在燃料出口管道中在高壓栗之后。除了根據(jù)壓力而開啟和閉合的被動閥之外，入口和出口閥每個能夠被設(shè)計(jì)作為主動閥。傳統(tǒng)的主動閥的目的是以產(chǎn)生既不過度又不缺乏的高壓體積流的方式控制實(shí)際上可應(yīng)用于產(chǎn)生高壓的體積流。在高壓栗的高壓出口處的體積流取決于沖程頻率、取決于活塞栗的輸送特性而展現(xiàn)振蕩。此外，入口閥的周期性開啟和閉合導(dǎo)致噪聲，其頻率是高壓栗的驅(qū)動軸的速度的函數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]當(dāng)前發(fā)明的目標(biāo)是允許栗輸送與噴射同步。當(dāng)前發(fā)明的另一目標(biāo)是盡可能最小化在入口和/或出口閥的周期性開啟和閉合期間發(fā)生的操作噪聲。
[0005]在專利權(quán)利要求1中指出了燃料噴射系統(tǒng)的一個實(shí)施例，高壓栗的栗輸送與噴射同步。燃料噴射系統(tǒng)包括具有栗工作空間的和用于壓縮栗工作空間中的燃料的栗活塞的高壓栗，用于供應(yīng)燃料噴射到發(fā)動機(jī)的汽缸中的蓄壓器，用于允許燃料進(jìn)入高壓栗中的入口閥，以及用于允許燃料離開高壓栗的出口閥。此外，燃料噴射系統(tǒng)具有用于控制燃料噴入汽缸中并且用于控制入口閥和出口閥中的至少一個的控制單元。高壓栗經(jīng)由出口閥聯(lián)接至蓄壓器?？刂茊卧匀绱朔绞娇刂茖⑷剂蠂娙肫字校允沟脧男顗浩鳙@取燃料的噴射體積并且在發(fā)動機(jī)的工作循環(huán)期間在每種情形中噴入汽缸之一中。以如此方式設(shè)計(jì)高壓栗，以使得將燃料的高壓體積在發(fā)動機(jī)的工作循環(huán)期間輸送進(jìn)入蓄壓器中。此外，以如此方式設(shè)計(jì)高壓栗，以使得栗活塞在栗沖程期間在栗工作空間中執(zhí)行完整的上下運(yùn)動。控制單元以如此方式控制入口閥和出口閥中的至少一個，以使得在發(fā)動機(jī)的工作循環(huán)期間由高壓栗產(chǎn)生的燃料的高壓體積對應(yīng)于在工作循環(huán)期間從蓄壓器獲取的燃料的噴射體積，并且每個栗沖程燃料的不同高壓體積在至少兩個連續(xù)工作循環(huán)期間在連續(xù)的栗沖程期間輸送進(jìn)入蓄壓器中?？刂茊卧匀绱朔绞娇刂迫剂蠂娙肫字?，以使得從蓄壓器獲取的噴射體積在連續(xù)工作循環(huán)的每一個期間恒定。
[0006]所指出的燃料噴射系統(tǒng)允許栗輸送與噴射同步。這意味著在每個工作循環(huán)中由高壓栗供給至蓄壓器的燃料的高壓體積對應(yīng)于在工作循環(huán)期間作為噴入汽缸中的噴射體積而從蓄壓器獲取的燃料的體積。燃料的高壓體積因此能夠根據(jù)在發(fā)動機(jī)的每個工作循環(huán)中高壓栗的需求而產(chǎn)生。
[0007]為此目的，入口閥例如數(shù)字入口閥的功能擴(kuò)展超過了純粹的體積流調(diào)整。出口閥例如數(shù)字出口閥的功能擴(kuò)展超過純粹的高壓控制。結(jié)果，高壓栗因此能夠以如此方式操作在例如3-汽缸發(fā)動機(jī)上(不論曲軸與驅(qū)動軸之間的1:1驅(qū)動比和異常同步)，以使得能夠?qū)崿F(xiàn)足夠精確的噴射量，由此允許栗驅(qū)動的替代傳動比。例如，替代由曲軸以在發(fā)動機(jī)速度和栗軸的速度之間的2:1比操作，高壓栗能夠由其它可用的驅(qū)動軸在不同的、非同步速度下操作。通過使用這樣的“非同步”的更高速度，例如在3-汽缸發(fā)動機(jī)上以在發(fā)動機(jī)速度和栗軸的速度之間的1:1比，有可能減小扭矩峰值。
[0008]此外，主動栗閥能夠被主動地使用以通過它們的開啟和閉合點(diǎn)的適當(dāng)變化來對在開啟和閉合期間發(fā)出的噪聲整形，而沒有更改對于需求是適當(dāng)?shù)慕Y(jié)果高壓燃料輸送量。
[0009]在專利權(quán)利要求6中指出了一種用于將燃料噴入發(fā)動機(jī)的汽缸中的方法，借助該方法能夠?qū)崿F(xiàn)高壓栗的栗輸送與噴射同步。根據(jù)該方法的一個實(shí)施例，提供了一種高壓栗，其具有栗工作空間和用于壓縮栗工作空間中的燃料的栗活塞；用于供應(yīng)燃料噴入發(fā)動機(jī)的汽缸中的蓄壓器；用于允許燃料進(jìn)入高壓栗的入口閥；以及用于允許燃料離開高壓栗的出口閥。在發(fā)動機(jī)的工作循環(huán)期間在高壓栗中產(chǎn)生了燃料的高壓體積。此外在發(fā)動機(jī)的工作循環(huán)期間由高壓栗將燃料的高壓體積輸送到蓄壓器中。燃料的噴射體積此外在發(fā)動機(jī)的工作循環(huán)期間被噴入汽缸之一中。由高壓栗在工作循環(huán)期間產(chǎn)生的燃料的高壓體積對應(yīng)于在工作循環(huán)期間從蓄壓器獲取的燃料的噴射體積。此外，每個栗沖程燃料的不同高壓體積在至少兩個連續(xù)工作循環(huán)期間在連續(xù)栗沖程期間被輸送到蓄壓器中。另一方面，從蓄壓器獲取的噴射體積在連續(xù)工作循環(huán)的每一個期間是恒定的。
[0010]在下文中，規(guī)定了一種燃料噴射系統(tǒng)，其中，減小了在入口閥和/或出口閥的開啟和/或閉合期間出現(xiàn)的噪聲發(fā)射。根據(jù)一個實(shí)施例，燃料噴射系統(tǒng)包括用于壓縮燃料的高壓栗，用于供應(yīng)燃料噴入發(fā)動機(jī)的汽缸中的蓄壓器，用于允許燃料進(jìn)入高壓栗中的入口閥，以及用于允許燃料離開高壓栗的出口閥。燃料噴射系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于控制燃料噴入汽缸中并且用于控制入口閥和出口閥中的至少一個的控制單元。高壓栗經(jīng)由出口閥聯(lián)接至蓄壓器。設(shè)計(jì)控制單元以如此方式控制入口閥和出口閥中的至少一個，以使得入口閥和出口閥中的所述至少一個的第一連續(xù)開啟和/或閉合、與入口閥和出口閥中的所述至少一個的第二連續(xù)開啟和/或閉合之間的時間不同，因此允許大大減少了在入口閥和出口閥中的所述至少一個的開啟和/或閉合期間出現(xiàn)的噪聲發(fā)射。
[0011]根據(jù)燃料噴射系統(tǒng)的另一實(shí)施例，控制單元設(shè)計(jì)成以如此方式設(shè)置在入口閥和出口閥中的所述至少一個的第一連續(xù)開啟和/或閉合與入口閥和出口閥中的所述至少一個的第二連續(xù)開啟和/或閉合之間的時間，以使得在入口閥和出口閥中的所述至少一個的開啟和/或閉合期間出現(xiàn)的噪聲發(fā)射低于限制數(shù)值。
【附圖說明】
[0012]以下參照附圖更詳細(xì)說明本發(fā)明，其示出了當(dāng)前發(fā)明的說明性實(shí)施例，并且其中:
圖1示出了燃料噴射系統(tǒng)的實(shí)施例，
圖2示出了在對驅(qū)動軸的操作期間對于高壓栗的每個工作循環(huán)的需求是適當(dāng)?shù)母邏后w積產(chǎn)生，
圖3示出了在高壓栗對驅(qū)動軸的操作期間對于每個工作循環(huán)的需求是適當(dāng)?shù)母邏后w積產(chǎn)生，
圖4示出了在高壓栗對驅(qū)動軸的操作期間每個工作循環(huán)的需求是適當(dāng)?shù)母邏后w積產(chǎn)生，
圖5示出了以在高壓栗對驅(qū)動軸的操作期間對需求是適當(dāng)?shù)姆绞疆a(chǎn)生的高壓體積，在入口和出口閥的開啟和閉合期間減小了噪聲發(fā)射。
【具體實(shí)施方式】
[0013]圖1示出了燃料噴射系統(tǒng)10的一個實(shí)施例，其例如能夠被設(shè)計(jì)作為共軌燃料噴射系統(tǒng)。燃料噴射系統(tǒng)包括具有用于壓縮燃料的栗工作空間101的高壓栗100。高壓栗具有栗活塞102，其借由彈簧支撐在梃桿上。梃桿可移動地設(shè)置在梃桿導(dǎo)向件中。為了壓縮栗工作空間中的燃料，栗活塞在每個栗沖程期間在栗工作空間101中執(zhí)行完整的上下移動。為了移動栗活塞，梃桿聯(lián)接至驅(qū)動軸。驅(qū)動軸能夠具有一個或多個凸輪，梃桿經(jīng)由輥?zhàn)右揽吭谕馆喩?。在?qū)動軸的旋轉(zhuǎn)期間，軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動由凸輪轉(zhuǎn)換為活塞的往復(fù)運(yùn)動。
[0014]燃料噴射系統(tǒng)10進(jìn)一步具有用于供應(yīng)燃料噴入發(fā)動機(jī)的汽缸中的蓄壓器110。入口閥120提供在燃料入口管道150中以便允許燃料進(jìn)入高壓栗100中。燃料入口管道連接至燃料箱160。用于允許燃料離開高壓栗100的出口閥130提供在燃料出口管道170中。高壓栗100經(jīng)由出口閥130和燃料出口管道170聯(lián)接至蓄壓器110。
[0015]設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的汽缸上并且借助其將燃料噴入內(nèi)燃機(jī)的汽缸中的一個或優(yōu)選地多個噴射器180連接至高壓蓄壓器110。蓄壓器110經(jīng)由壓力補(bǔ)償閥190和燃料返回管線聯(lián)接至燃料箱160。如果蓄壓器110中壓力過高，燃料因此能夠被供回到燃料箱160中。
[0016]圖2示出了以對于需求是適當(dāng)?shù)姆绞接筛邏豪?00產(chǎn)生的燃料的高壓體積。在圖2中所示的說明性實(shí)施例中，高壓栗在具有三個凸輪的驅(qū)動軸上以2:1的傳動比來驅(qū)動，并且連接至3-汽缸、4-沖程內(nèi)燃機(jī)。在圖2中的第一曲線圖中，燃料的噴射體積EV或者從蓄壓器獲取的高壓體積相對于驅(qū)動軸的曲柄角(° KW)的度數(shù)被繪制。噴射體積EV表示為矩形區(qū)域。發(fā)動機(jī)的第一工作循環(huán)或工作周期Al從0°KW延伸至240°KW。在第一工作循環(huán)Al的結(jié)束處，用于噴入第一汽缸中的噴射體積EVl從蓄壓器110獲取。發(fā)動機(jī)的第二工作循環(huán)或工作周期A2從240 °KW延伸至480 °KW。在第二工作循環(huán)A2的結(jié)束處，用于噴入第二汽缸的另一噴射體積EV2從蓄壓器110獲取。發(fā)動機(jī)的第三工作循環(huán)/工作周期A3從480 °KW延伸至720 °KW。在第三工作周期A3的結(jié)束處