CN100460667C

CN100460667C - 燃料供给系统

Info

Publication number: CN100460667C
Application number: CNB2005800015241A
Authority: CN
Inventors: 久保田一哉; 青木伸夫
Original assignee: Bosch Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 2004-02-06
Filing date: 2005-02-03
Publication date: 2009-02-11
Anticipated expiration: 2025-02-03
Also published as: JPWO2005075813A1; CN1906403A; WO2005075813A1; US20070272217A1; EP1712775A4; EP1712775A1

Abstract

一种燃料供给系统(1)，具有容纳于气缸(31)中的燃料压力调节阀(11)，这样活塞(32)由弹性推动机构(33)弹性推向压力接收口(11A)，其中燃料压力调节阀(11)设置在低压泵(3)的燃料出口侧以便把来自低压泵(3)的供给燃料的压力调节至预定压力。活塞(32)构造成响应于供至压力接收口(11A)的燃料压力而打开/关闭设在气缸(31)的侧壁部中的溢流口(11B)从而调节燃料出口侧的燃料压力。用于排出润滑用的燃料的润滑燃料排出口(11C)设置在所述气缸(31)的侧壁部中并且处于比溢流口(11B)更接近压力接收口(11A)的位置，润滑用的燃料在压力调节操作开始之前被排出。

Description

燃料供给系统

技术领域

本发明涉及一种用于将燃料供给内燃机的燃料供给系统。

背景技术

近年来，共轨型燃料供给系统作为用于将燃料供至内燃机的燃料供给系统已经得到应用。共轨型燃料供给系统被构造为利用低压燃料泵、例如供给泵将燃料吸收燃料箱内的燃料，利用高压燃料泵升高燃料的压力，将高压燃料堆积在共轨内，以及采用燃料喷射阀将共轨内的高压燃料喷射/供给至内燃机的气缸内。

用于这种目的的高压燃料泵的驱动轴由大功率的内燃机驱动，由此提高燃料的压力。为了确保高压燃料泵平稳操作，JP—2002-A-322968披露了一种具有燃料腔压力调节阀的低压燃料泵，该压力调节阀包括接收即将用于润滑燃料的燃料的通道，以便激励高压系统燃料泵。根据这种披露的构造，燃料腔压力调节泵用作将燃料腔内的压力保持在适当值的压力调节阀，并被构造成在启动过程中、在燃料腔内的压力达到足以喷射的压力之前，燃料不会供至润滑燃料线；这样，可以确保极好的稳定性。

然而，根据该披露的燃料供给系统，当润滑燃料线的压力由于任何原因升高时，燃料腔压力调节活塞中的背压升高；因此，就出现了这样一些问题，活塞移动被阻碍，不能如愿地对燃料压力进行调节操作，以及供给至高压燃料泵的燃料的压力变得极大。

本发明的一个的是提供一种能够解决现有技术中的上述问题的燃料供给系统。

本发明的另一目的是提供一种燃料供给系统，其被构造成即使润滑燃料线中的背压升高也不会妨碍燃料的压力调节操作。

发明内容

本发明的特征在于，润滑燃料线设置在燃料压力调节阀的活塞的压力接收侧，由此即使润滑燃料线中的压力升高，也不会妨碍活塞的燃料压力调节操作。为了权衡弹簧规格的选择，该弹簧满足燃料压力调节阀中的压力调节特征以及高活塞冲程需求，两种类型的弹簧串联设置以赋予两级活塞冲程特征，由此可确保润滑燃料线中的压力的升高不会妨碍为了调节燃料压力而对活塞的操作。

本发明提供一种燃料供给系统，其包括用于使供给燃料的压力升高和提供供给燃料的泵，以及设置在泵的燃料出口侧以便把来自泵的燃料的压力调节至预定压力的燃料压力调节阀，其中，燃料压力调节阀包括容纳有活塞的气缸，该活塞由弹性推动机构朝着气缸的压力接收口弹性推动，该活塞构造成响应于被供至压力接收口的燃料出口侧的燃料压力而打开/关闭位于气缸的侧壁部中的溢流口从而调节燃料出口侧的燃料压力，用于排出润滑用的燃料的润滑燃料出口设置在所述的气缸的侧壁部中并且处于比溢流口更接近压力接收口的位置。

根据本发明，在不妨碍对来自泵的燃料进行压力调节操作的情况下，可排出润滑用的燃料。

附图说明

图1为本发明的燃料供给系统的实施例的构形图；

图2为图1所示的燃料压力调节阀的放大剖视图；

图3为图2的燃料压力调节阀中的燃料压力和活塞提升量之间的关系的图表；

图4为在图2的燃料压力调节阀的每个口处的燃料压力与燃料流率之间关系的图表；

图5是图2所示的燃料压力调节阀的变型的剖视图。

具体实施方式

现在将根据附图更详细地描述本发明。

图1是本发明的燃料供给系统的实施例的构形图.燃料供给系统1是用于将相对低压燃料提供给高压泵102的系统，该高压泵102将高压燃料提供给共轨101。燃料供给系统1具有燃料箱2和低压泵3，该低压泵3使燃料箱2内的燃料F的压力升高。

设有过滤器4的燃料供给路线5位于低压泵3的燃料入口3A与燃料箱2之间。燃料供给路线5被构造成从燃料箱2经燃料供给路径5将燃料传送至低压泵3，其中过滤器4将燃料中的碎屑等除去。参考标号6代表手动泵，当空气由于更换过滤器等已经进入低压系统线时，该手动泵用于将燃料手动供入低压泵3内。

用于将低压泵3所供给的低压燃料供至高压泵102的燃料供给路径7位于出口3B和高压泵102的入口102A之间，该出口3B是低压泵3的燃料出口。用于把来自低压泵3的燃料中的碎屑等除去的过滤器8，设置在燃料供给路径7中，控制阀9采用相称的电磁阀构造而成，以便控制供至高压泵102的低压燃料的流量。流量由控制阀9控制的低压燃料经单向阀10从高压泵102的入口102A供至高压泵102的气缸腔102B内。控制阀9由于受未示出的电控单元控制从而来控制流量。因此，共轨101内的轨道压力受到控制而变成给定的目标轨道压力。

为了将控制阀9的燃料入口侧的低压燃料的压力保持在预定值，燃料压力调节阀11被连接至燃料供给路径7。在图1所示的燃料供给系统1中，燃料压力调节阀11的压力接收口11A经管道12而连接过滤器8与控制阀9之间的燃料供给路径7。燃料压力调节阀11被构造成这样操作，即，当压力接收口11A的低压燃料的压力超过预定水平时，通过促使低压燃料从燃料压力调节阀11的溢流口11B溢出，从而将控制阀9入口侧的低压燃料的压力基本保持在预定恒压。从溢流口11B溢出的低压燃料经排放管13返回至燃料箱2内。

燃料压力调节阀11还包括润滑燃料出口11C，用于排出(takingout)从低压泵3送出的作为润滑燃料的燃料。从润滑燃料出口11C排出的燃料经润滑燃料线15被送至高压泵102的凸轮腔102C内，从而该燃料用作润滑燃料，所述的润滑燃料线15设有孔14。应注意，经润滑燃料线15被送至高压泵102的燃料不限于被用作凸轮腔102C内的各个元件用的润滑燃料。当然，所述燃料也可作为其它场合的润滑燃料而适当供给。

如上所述，通过燃料供给系统1、其压力被调节至预定压力且其流量被调节的低压燃料被送至高压泵102。然后，高压泵102的气缸腔102B内的低压燃料的压力升高，所得到的高压燃料从高压泵102的排出口102D经单向阀19和高压管道20被送至共轨101。

图2是图1所示的燃料压力调节阀11的放大剖视图.燃料压力调节阀11包括气缸31，活塞32容纳在气缸31内从而该活塞32可在气缸31内自由滑动。气缸31一端的开口部用作压力接收口11A，该压力接收口11A经管道12与燃料供给路径7相连(见图1)。活塞32是实心圆柱形部件，活塞32的外围面32A与气缸31的内围面31A之间的空间是燃料密封的。用于将活塞32向压力接收口11A弹性推动的弹性推动机构33设置在由气缸31和活塞32限定的腔37内。

弹性推动机构33具有这样一种构造，其中弹簧常数为K1的第一弹簧33A和弹簧常数为K2(<K1)的第二弹簧33B串联设置。这里，盘簧既可用于第一弹簧33A又可用于第二弹簧33B，弹簧座33C设置在第一弹簧33A和第二弹簧33B之间。

第一弹簧33A设置在活塞32的内端面32B与弹簧座33C的其中一端面33Ca之间，将弹簧座33C弹性推离该内端面32B.第二弹簧33B位于气缸31的内端面31B与弹簧座33C的另一端面33Cd之间，将弹簧座33C弹性推离该内端面31B。

结果，第一弹簧33A和第二弹簧33B将活塞32弹性推向压力接收口11A。制动环34设置在压力接收口11A的附近，当供至压力接收口11A的燃料压力等于或小于预定值时，活塞32的压力接收面32C与制动环34接触从而将活塞32定位于图2所示的位置。

因为弹性推动机构33如上所述构造，活塞32定位于在燃料压力对它的压力接收面32C起作用的位置，来自弹性推动机构33的第一弹簧33A和第二弹簧33B的弹性力得到均衡。因为弹簧常数K2小于弹簧常数K1，当燃料压力增加时，第二弹簧33B首先被压缩，弹簧座33C与内端面31B上所设的挡块35接触，其后第一弹簧33A被压缩。

因此，假定P代表压力接收口11A中的燃料压力，L代表活塞32从图2的位置的提升量，两者之间的关系如图3所示。直至弹簧座33C接触挡块35，活塞32才按照复合弹簧常数K1×K2/(K1+K2)的特征线(a)移动，弹簧座33C接触挡块35之后，活塞按照弹簧常数K2的特征线(b)移动。

气缸31的侧壁部设有两个口，因为控制阀9的燃料入口侧的燃料压力的调节以及用作润滑燃料的燃料的排出都是利用了这样一个事实来实施，即活塞32响应于供至压力接收口11A的燃料压力而被定位在气缸31内。这两个口之一是用于促使燃料溢出以便调节燃料压力的溢流口11B(第一口)，另一个口是用于当燃料压力达到预定水平时将少量燃料排出至润滑燃料线15的润滑燃料出口11C(第二口)。

溢流口11B设置在这样一个位置，即当压力接收口11A的燃料压力达到进行压力调节所需的目标值时，允许管道12与排放管11A连通。润滑燃料出口11C比溢流口11B更接近压力接收口11A，润滑燃料出口11C处于这样的位置，即，当压力接收口11A的燃料压力在启动后达到足以喷射的压力之后，该润滑燃料出口11C可允许管道12与润滑燃料线15连通。

因为燃料压力调节阀11如上所述地构造，由于压力接收口11A的燃料压力在启动后升高，活塞32沿着弹性推动机构33的方向移动，在燃料压力达到足以喷射的压力之后，已经被活塞32的外围面32A阻挡的润滑燃料出口11C打开从而燃料开始从管道12流向润滑燃料供给线15。这是当图4中P等于P1时的定时。因为润滑燃料出口11C成形为一个孔，因此，即使其后燃料压力上升，那么经过润滑燃料出口11C的燃料的流率QA也仅沿着图4所示的小倾度增加。因此，当P大于P1时，作为润滑燃料供给的燃料的量保持在较小值。

已经被活塞32的外围面32A阻挡的溢流口11B由于压力接收口11A的燃料压力超过预定值而打开，来自管道12的燃料溢出至排放管13，从而压力接收口11A的燃料压力减小。当燃料压力这样降低时，溢流口11B再次被活塞32的外围面32A阻挡，于是燃料压力升高.这样，由于活塞32响应于压力接收口11A的压力而被定位并且打开/关闭溢流口11B，所以压力接收口11A的燃料压力被调节成预定水平。要注意，因为内围面31A和外围面32A之间的燃料密封被设定成使得腔37内的压力可经由内围面31A和外围面32A之间的间隙从溢流口11B适当逸出，大背压不会出现在活塞32中，并且不会导致压力调节操作出现缺陷。

因为燃料压力调节阀11如上所述地操作，用于调节压力接收口11A的燃料压力的活塞32的操作一点也不受影响，即使由于润滑燃料线15中的任何原因而出现压力升高，在不妨碍对来自低压泵3的燃料进行压力调节操作的情况下，可以排出润滑燃料。因此，即使背压作用于润滑燃料线15上，用以调节控制阀9的燃料入口侧的燃料压力的燃料压力调节阀11的特征也不会改变，控制阀9中可以实现稳定的流量控制。

在上述的实施例中，设置在燃料压力调节阀11中的弹性推动机构33利用两个盘簧构造而成。但是，弹性推动机构33不限于这种构造，并也可利用一个盘簧构造而成。

图5示出了一种燃料压力调节阀的构造，其中弹性推动机构33利用一个盘簧构造而成。这种燃料压力调节阀111不同于图2所示的燃料压力调节阀11，其不同仅在于弹性推动机构133利用一个盘簧133A构造而成，该燃料压力调节阀111的其它构造与燃料压力调节阀11相同。因此，部分燃料压力调节阀111采用与部分燃料调节阀11相同的参考标号，将省略去这些相同部分的重复描述。

在燃料压力调节阀111中，活塞132是中空的，压力调节操作这样进行，其中当活塞132的外围壁上所设的多个通孔132A面向溢流口11B时，管道12内的燃料压力从该溢流口11B逸出.此外，大直径腔37A，其直径大于活塞132的外围直径并且设有排出孔11D，形成于气缸31的腔37中，大直径腔37A的内围壁与活塞132的外围壁之间形成有间距。出于这个原因，在活塞132移动的同时，在活塞132的外围壁不阻挡排出孔11D的情况下，腔37内的压力经由该排出孔11D总是可排出至燃料低压部，妨碍活塞132移动的背压对活塞132不起作用。参考标号135表示的是用于阻挡气缸31一端的球部。

工业应用性

根据本发明，燃料压力的调节以及润滑燃料的排出可平稳地进行，这有利于改善燃料供给系统。

Claims

1.一种燃料供给系统，包括用于使供给燃料的压力升高和提供供给燃料的泵，以及设置在泵的燃料出口侧以便把自泵供给的燃料的压力调节至预定压力的燃料压力调节阀，其中，燃料压力调节阀包括容纳有活塞的气缸，该活塞由弹性推动机构朝着气缸的压力接收口内弹性推动，该活塞被构造成响应于压力接收口内的燃料压力而打开/关闭位于气缸的侧壁部的溢流口从而调节燃料的压力，其特征在于，用于排出润滑用的燃料的润滑燃料出口设置在所述的气缸的侧壁部中并且处于比溢流口更接近压力接收口的位置。

2.根据权利要求1的燃料供给系统，其特征在于，弹性推动机构包括单一弹性推动元件。

3.根据权利要求1的燃料供给系统，其特征在于，弹性推动机构包括多个串联设置并且具有不同弹簧常数的弹性推动元件，由此，活塞冲程特征具有多个不同活塞冲程特征部分。

4.根据权利要求1，2，或3所述的燃料供给系统，其特征在于，允许活塞的背压排出至燃料低压侧的排出孔设置在气缸的侧壁部中。