CN101749155B - 用于发动机的燃料供给装置以及用于该装置的喷射器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于发动机的燃料供给装置以及用于该装置的喷射器，所述燃料供给装置可以包括多个共轨，所述共轨储存在相对不同的压力下的燃料；以及至少一个喷射器，其连接至所述共轨，以独立地被供给所述燃料，并且选择性地喷射在任何一个所述连接的共轨中的燃料。

Description

用于发动机的燃料供给装置以及用于该装置的喷射器

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年12月3日申请的韩国申请序列第10-2008-0121812号的优先权，该申请的全部内容结合于此，以用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种用于发动机的燃料供给装置以及用于该装置的喷射器，特别地，本发明涉及关于共轨式燃料供给装置的技术，所述燃料供给装置在共轨中存储高压燃料并且使用多个连接至共轨的喷射器将燃料供给至每个燃烧室。

背景技术

图1显示了在相关技术中的一般共轨式发动机燃料供给装置，其中通过高压泵500压缩的燃料在高压下被储存在一个共轨502中，通过操作电磁线圈，所储存的燃料能够通过连接至共轨502的多个喷射器504而被喷射。

然而，包括共轨502的燃料供给装置在优化喷射条件方面具有限制，这是因为在同一喷射周期中，共轨502的燃料压力是恒定的并且喷射压力不能在需要的时候被调节为不同的。

也就是说，不能根据发动机的需要在合适的压力下，在主喷射之前或者之后进行引燃喷射或者补充喷射，从而很难达到不同类型的喷射。

作为参考，在图1的下部例示了通过燃料供给装置能够达到的燃料的喷射压力图案。

本发明背景部分公开的上述信息仅仅用来增加对本发明总体背景的理解，其不应作为承认和以任何形式的暗示该信息构成对本领域技术人员来说已经公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种用于发动机的燃料供给装置以及用于该装置的喷射器，使得能够实现不同的且最佳类型的燃料喷射，并且可以通过在根据发动机需要的喷射压力的各种组合下能够合适地喷射燃料而改进发动机的燃烧性能。

在本发明的一个方面中，用于发动机的燃料供给装置可以包括多个共轨，所述共轨储存在相对不同的压力下的燃料；以及至少一个喷射器，其连接至所述共轨，以独立地被供给所述燃料，并且选择性地喷射在任何一个所述连接的共轨中的燃料。

所述共轨可以包括连接至压力泵的高压共轨以及通过通道连接至所述高压共轨的低压共轨，高压控制阀设置在所述通道中并且是可控制的，低压控制阀设置在将所述低压共轨连接至燃油箱的返回通道中，并且是可控制的。

在本发明的另一方面中，用于发动机的所述燃料供给装置还可以包括将所述喷射器连接至所述返回通道的溢出通道，其中所述低压控制阀设置在所述返回通道中且设于溢出通道的上游。

所述喷射器可以连接至所述高压共轨和所述低压共轨，以被供给燃料。

在本发明的另一方面中，所述喷射器可以包括外壳；高压端口，其在所述外壳中形成并且与所述高压共轨连接；低压端口，其连接至所述低压共轨；溢出端口，使所述燃料通过所述溢出通道返回到所述燃料箱；以及阀构件，其容置在所述外壳中并且控制所述低压端口与喷嘴之间的连通、所述高压端口与所述喷嘴之间的连通、以及所述喷嘴与所述溢出端口之间的连通。

所述阀构件可以包括低压滑阀，其可在所述外壳中滑动并且具有第一低压通路以及第二低压通路，所述第一低压通路形成为选择性地将所述低压端口和所述溢出端口相连通，所述第二低压通路形成为将所述第一低压通路与所述喷嘴相连通；高压滑阀，其可在所述外壳中滑动并且具有第一高压通路以及第二高压通路，所述第一高压通路形成为选择性地将所述高压端口和所述溢出端口相连通，所述第二高压通路选择性地从所述第一高压通路向所述喷嘴连通；第一致动器，控制所述低压滑阀在所述外壳中的滑动运动；第二致动器，控制所述高压滑阀在所述外壳中的滑动运动；中间滑阀，它的一端构造为选择性地接触所述低压滑阀以闭合第二低压通路，它的另一端与所述高压滑阀接合，所述中间滑阀在其另一端具有恒连通通路，以根据所述高压滑阀的滑动运动而选择性地从所述第二高压通路朝所述喷嘴连通；第一弹性构件，其设置在所述第一致动器和所述低压滑阀之间；以及第二弹性构件，其设置在所述第二致动器和所述高压滑阀之间。

所述第一低压通路可以在与所述低压滑阀的直线滑动方向垂直的方向上形成，所述第二低压通路可以在所述低压滑阀朝向所述高压滑阀直线滑动的方向上形成，并且所述第一高压通路可以在与所述高压滑阀的直线滑动方向垂直的方向上形成，所述第二高压通路可以在所述高压滑阀朝向所述低压滑阀的直线滑动方向上形成。

所述中间滑阀的另一端可以一体固定至所述高压滑阀。

所述第一和第二致动器可以是电磁线圈。

所述用于发动机的燃料供给装置可以还包括在所述外壳中形成的高压连接通路，以将所述恒连通通路与所述喷嘴连接，并且包括单向阀以允许燃料从所述恒连通通路朝所述喷嘴的单个流动方向，其中所述喷嘴通过在所述外壳中形成的所述低压连接通路而连接至第一空间，并通过所述高压连接通路而连接至第二空间，该第一空间限定在所述第一致动器和所述低压滑阀之间，该第二空间限定在所述第二致动器和所述高压滑阀之间，并且单向阀仅从所述第二空间朝向所述喷嘴开启。

在不同的方面中，本发明作为共轨类型使得能够实现不同的且最佳类型的燃料喷射，并且能够通过使其能够根据发动机的需要以不同喷射组合适当地喷射燃料从而改进发动机的燃烧性能。

本发明的方法和装置具有其他特征和优点，这些特征和优点可以从结合在本申请文件中的附图以及下面的具体实施方式中变得显而易见，并在其中进行更加详细的阐述，其中附图以及具体实施方式一起用于解释本发明的一些原理。

附图说明

图1是示出了根据相关技术的用于发动机的燃料供给装置的实例的视图。

图2是示出了根据本发明示例性实施例的用于发动机的燃料供给装置的实施例的视图。

图3是示出了根据本发明示例性实施例的喷射器的实施例的视图。

图4是详细示出了图3的主要部件的视图。

图5是示出了当燃料从低压端口被供给至喷嘴时的视图。

图6是示出了当燃料从高压端口被供给至喷嘴时的视图。

图7是示出了通过本发明能够达到的喷射类型的一部分的视图。

具体实施方式

以下将详细参考本发明的不同实施例，本发明的实例在附图中示出并在下面进行描述。虽然结合示例性实施例描述本发明，但应了解该描述不是旨在将本发明限制于那些示例性实施例。相反地，本发明旨在不仅仅覆盖示例性实施例，还覆盖可以包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围里的各种替代、改进、等效结构以及其他实施例。

参考图2至图4，根据本发明示例性实施例的用于发动机的燃料供给装置包括至少两个或者更多共轨，该共轨存储在相对不同的压力下的燃料；以及多个喷射器13，该喷射器13连接至共轨以独立地被供给燃料，且选择性地喷射任何一个所连接的共轨中的燃料。

在该示例性实施例中，共轨由连接至高压泵1的高压共轨3和连接至高压共轨3的低压共轨5组成，高压控制阀7设置在连接高压共轨3和低压共轨5的通道10中，低压控制阀9设置在低压共轨5和燃料箱11之间。

如图所示，高压共轨3和低压共轨5均具有压力传感器53以检测控制高压控制阀7和低压控制阀9所需的压力状态。

高压控制阀7、低压控制阀9以及压力传感器53连接至控制器，该控制器未示出。

当高压泵1通过向上抽吸燃料而将燃料供给至高压共轨3时，高压共轨3通过使用高压控制阀7来控制应当保持在高压共轨3中的在预定高压下的燃料，并且使其他燃料流至低压共轨5，并且低压共轨5通过使用低压控制阀9控制并且保持在相对低压下的供给燃料，并且将其它燃料通过返回通道30而返回至燃料箱11。

在该示例性实施例中，用于燃料供给装置的喷射器13连接至高压共轨3和低压共轨5，以被供给燃料。

喷射器13包括与高压共轨3连接的高压端口15；连接至低压共轨5的低压端口17；以及连接至溢出通道20的溢出端口19，溢出通道20用于将燃料返回至燃料箱11；以及阀构件，该阀构件改变低压端口17从喷嘴21关闭的状态或者低压端口17与喷嘴21连通的状态、高压端口15从喷嘴21关闭的状态或者高压端口15与喷嘴21连通的状态、以及喷嘴21与溢出端口19连通的状态。

如图2的虚线所表示，溢出端口19在低压控制阀9和燃料箱11之间连接。

在该示例性实施例中，阀构件包括：外壳60；低压滑阀27，该低压滑阀27具有第一低压通路23以及第二低压通路25，第一低压通路23形成为在与直线滑动方向垂直的方向上两端可以分别与低压端口17和溢出端口19相连通，第二低压通路25在直线滑动方向上形成以将第一低压通路23与喷嘴21连通；高压滑阀33，其面向低压滑阀27的同时进行滑动，并且具有第一高压通路29以及第二高压通路31，第一高压通路29形成为在与直线滑动方向垂直的方向上两端可以分别与高压端口15和溢出端口19相连通，第二高压通路31朝向低压滑阀27形成，以选择性地从第一高压通路29连通至喷嘴21；低压电磁线圈35和高压电磁线圈37，其设置在高压滑阀33和低压滑阀27之间以分别朝向高压滑阀33拉动低压滑阀27并且朝向低压滑阀27拉动高压滑阀33；中间滑阀41，它的一端选择性地接触低压滑阀27以闭合第二低压通路25，它的另一端与高压滑阀33接合，并且具有恒连通通路39，即使另一端与高压滑阀33紧密地接触，该恒连通通路39从第二高压通路31朝向喷嘴21而连通；低压侧弹簧43，其设置在低压电磁线圈35和低压滑阀27之间；以及高压侧弹簧45，其设置在高压电磁线圈37和高压滑阀33之间。

喷嘴21通过低压连接通路47连接至在低压电磁线圈35和低压滑阀27之间限定的空间，通过高压连接通路49连接至在高压电磁线圈37和高压滑阀33之间限定的空间，并且高压连接通路49还具有止回阀51，该止回阀51仅从在高压电磁线圈37和高压滑阀33之间的空间朝喷嘴21开启。

图4显示了空档状态，其中高压共轨3或者低压共轨5不与喷射器13的喷嘴21连接，但是喷嘴与溢出端口19连通从而使燃料通过溢出通道20返回至燃料箱11，并且该状态能够转变为这样一种状态，如图5所示，其中通过低压电磁线圈35或者高压电磁线圈37的操作在低压共轨5中的燃料被供给至喷嘴21，或者如图6所示，在高压共轨3中的燃料被供给至喷嘴21。

首先，在将低压共轨5中的燃料供给至喷嘴21的状态下，由于电力被供给至低压电磁线圈35并且图4所示的状态下的低压滑阀27被向下拉动，低压端口17通过第一低压通路23和第二低压通路25而与喷嘴21连通，通过低压端口17的燃料被供给至喷嘴21，从而燃料在低压下被喷射。

在该操作过程中，高压滑阀33关闭高压端口15并且设置在高压连接通路49中的止回阀51关闭在喷嘴21和溢出端口19之间连接的通路，从而从低压端口17流至喷嘴21的燃料不会泄露到溢出端口19。

图6显示了当电力仅供给至高压电磁线圈37时的状态，其中当高压电磁线圈37向上移动时，中间滑阀41在向上移动的同时关闭低压滑阀27的第二低压通路25，从而燃料不会从喷嘴21泄露出来到溢出端口19。

此外，高压滑阀33到达一个位置，在此处它能够通过第一高压通路29和第二高压通路31将燃料从高压端口15供给至高压滑阀33和高压电磁线圈37之间的空间中，高压滑阀33和高压电磁线圈37之间的高压燃料穿过止回阀51并且被供给至喷嘴21从而在高压下被喷射。

当低压电磁线圈35和高压电磁线圈37的电力都被切断时，低压滑阀27、高压滑阀33和中间滑阀41通过高压侧弹簧45和低压侧弹簧43而回到图4所示的位置，从而移除施加在喷嘴21中的压力。

作为参考，在本文中使用的“高压”和“低压”是相对的概念。

如图7所示，通过使用具有上述构造的用于发动机的燃料供给装置和用于所述装置的喷射器13，能够实现多种类型的喷射。

也就是说，仅通过使用低压共轨5中的燃料或者高压共轨3中的燃料能够实现单一喷射。此外，能够实现2-状态的单一喷射，其是将低压和高压联合的一种喷射，并且能够在相对合适的低压下达到在主喷射之前的引燃喷射和在主喷射之后的补充喷射的各种组合。

应了解，除了在图7中显示的那些组合还能够实现各种组合。

由于能够通过选择性地单一喷射器13中组合高压和低压燃料而自由实现各种喷射，所以通过达到对应于发动机的燃烧室的条件的最佳的燃料供给状态以实现平稳燃烧，能够改进发动机的输出并且减少有毒排放气体。

为了方便解释和准确定义所附权利要求，术语“下”、“高”、和“低”依据该特征在图中显示的位置来描述示例性实施例的该特征。

前述本发明的具体示例性实施例的目的是阐明和描述。这些实施例不是旨在穷尽本发明，也不是旨在将本发明限制于所揭示的具体形式，显然，按照上述教导可以进行许多改进和变化。这些示例性实施例的选择和描述是为了解释本发明的一些原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员制造和使用本发明的各种示例性实施例及其各种替代和改进。本发明的保护范围旨在由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种用于发动机的燃料供给装置，包括：

多个共轨，所述共轨储存在相对不同的压力下的燃料；

至少一个喷射器，其连接至所述共轨，以被独立地供给所述燃料，并且选择性地喷射在任何一个所连接的共轨中的燃料；以及

溢出通道，

其中所述共轨包括连接至压力泵的高压共轨、以及通过通道连接至所述高压共轨的低压共轨，

高压控制阀设置在所述通道中并且是可控制的，并且

低压控制阀设置在将所述低压共轨连接至燃料箱的返回通道中，并且是可控制的，

所述溢出通道将所述喷射器连接至所述返回通道，

其中，所述喷射器连接至所述高压共轨和所述低压共轨，以被供给所述燃料，其中所述喷射器包括：

外壳；

高压端口，其在所述外壳中形成并且与所述高压共轨连接；

低压端口，其连接至所述低压共轨；

溢出端口，使所述燃料通过所述溢出通道而返回到所述燃料箱；以及

阀构件，其容置在所述外壳中并且控制所述低压端口与喷嘴之间的连通、所述高压端口与所述喷嘴之间的连通、以及所述喷嘴与所述溢出端口之间的连通，其中所述阀构件包括：

低压滑阀，其可在所述外壳中滑动并且具有第一低压通路以及第二低压通路，所述第一低压通路形成为选择性地将所述低压端口和所述溢出端口相连通，所述第二低压通路形成为将所述第一低压通路与所述喷嘴相连通；

高压滑阀，其可在所述外壳中滑动并且具有第一高压通路以及第二高压通路，所述第一高压通路形成为选择性地将所述高压端口和所述溢出端口相连通，所述第二高压通路选择性地从所述第一高压通路向所述喷嘴连通；

第一致动器，控制所述低压滑阀在所述外壳中的滑动运动；

第二致动器，控制所述高压滑阀在所述外壳中的滑动运动；

中间滑阀，它的一端构造为选择性地接触所述低压滑阀以闭合所述第二低压通路，它的另一端与所述高压滑阀接合，所述中间滑阀在其另一端具有恒连通通路，以根据所述高压滑阀的滑动运动而选择性地从所述第二高压通路朝所述喷嘴连通；

第一弹性构件，其设置在所述第一致动器和所述低压滑阀之间；以及

第二弹性构件，其设置在所述第二致动器和所述高压滑阀之间。

2.根据权利要求1所述的用于发动机的燃料供给装置，其中所述低压控制阀设置在所述返回通道中且位于所述溢出通道的上游。

3.根据权利要求1所述的用于发动机的燃料供给装置，其中所述第一低压通路在与所述低压滑阀的直线滑动方向垂直的方向上形成，所述第二低压通路在所述低压滑阀朝向所述高压滑阀直线滑动的方向上形成，并且所述第一高压通路在与所述高压滑阀的直线滑动方向垂直的方向上形成，所述第二高压通路在所述高压滑阀朝向所述低压滑阀的直线滑动方向上形成。

4.根据权利要求1所述的用于发动机的燃料供给装置，其中所述中间滑阀的另一端一体固定至所述高压滑阀。

5.根据权利要求1所述的用于发动机的燃料供给装置，其中所述第一和第二致动器是电磁线圈。

6.根据权利要求1所述的用于发动机的燃料供给装置，还包括在所述外壳中形成的高压连接通路，以将所述恒连通通路与所述喷嘴连接，并且包括单向阀，以允许燃料从所述恒连通通路朝所述喷嘴的单个流动方向。

7.根据权利要求6所述的用于发动机的燃料供给装置，其中所述喷嘴通过在所述外壳中形成的低压连接通路而连接至第一空间，并通过所述高压连接通路而连接至第二空间，该第一空间限定在所述第一致动器和所述低压滑阀之间，该第二空间限定在所述第二致动器和所述高压滑阀之间，并且所述单向阀仅从所述第二空间朝向所述喷嘴开启。

8.一种喷射器，包括：

外壳；

高压端口，其在所述外壳中形成并且与高压共轨连接；低压端口，其连接至低压共轨；以及溢出端口，使燃料返回到燃料箱；以及

阀构件，其容置在所述外壳中并且改变所述低压端口从喷嘴关闭或者所述低压端口与所述喷嘴连通的状态、所述高压端口从所述喷嘴关闭或者与所述喷嘴连通的状态，以及所述喷嘴与所述溢出端口连通的状态，其中所述阀构件包括：

低压滑阀，其具有第一低压通路以及第二低压通路，所述第一低压通路形成为两端选择性地在与所述低压滑阀的直线滑动方向垂直的方向上将所述低压端口和所述溢出端口相连通，所述第二低压通路形成在直线滑动的方向上，以将所述第一低压通路与所述喷嘴相连通；

高压滑阀，其在面向所述低压滑阀的同时进行滑动，并且具有第一高压通路以及第二高压通路，所述第一高压通路形成为：在与所述高压滑阀的直线滑动方向垂直的方向上，两端选择性地将所述高压端口和所述溢出端口相连通，所述第二高压通路朝向所述低压滑阀形成以选择性地从所述第一高压通路向所述喷嘴连通；

低压致动器和高压致动器，它们设置在所述低压滑阀和所述高压滑阀之间，以分别选择性地向所述高压滑阀拉动所述低压滑阀，和选择性地向所述低压滑阀拉动所述高压滑阀；

中间滑阀，它的一端选择性地接触所述低压滑阀以闭合第二低压通路，它的另一端具有恒连通通路，从而即使所述另一端与所述高压滑阀紧密接触，所述恒连通通路也选择性地从所述第二高压通路向所述喷嘴连通；

低压侧弹性构件，其设置在所述低压致动器和所述低压滑阀之间；以及

高压侧弹性构件，其设置在所述高压致动器和所述高压滑阀之间。

9.根据权利要求8所述的喷射器，其中所述中间滑阀的另一端一体固定至所述高压滑阀。

10.根据权利要求8所述的喷射器，其中所述低压和高压致动器是电磁线圈。

11.根据权利要求8所述的喷射器，还包括在所述外壳中形成的高压连接通路，以将所述恒连通通路与所述喷嘴连接，并且包括单向阀，以允许燃料从所述恒连通通路朝所述喷嘴的单个流动方向。

12.根据权利要求11所述的喷射器，其中所述喷嘴通过在所述外壳中形成的低压连接通路连接至第一空间，并通过所述高压连接通路连接至第二空间，该第一空间限定在所述低压致动器和所述低压滑阀之间，该第二空间限定在所述高压致动器和所述高压滑阀之间，并且所述单向阀仅从所述第二空间朝向所述喷嘴打开。

Images