CN102422010A - 具有液压联接件的压电直接作用燃料喷射器 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于将燃料喷射至内燃机的燃烧室内的压电致动燃料喷射器，所述压电致动燃料喷射器包括：能运动以在第一方向上扩展并且能运动以在与第一方向相对的第二方向上收缩的压电致动器，以及设置在所述喷射器腔内的液压联接件组件。液压联接件组件包括：具有内孔的液压联接件筒、定位成能在内孔内滑动地移动的液压联接件外柱塞、以及与针阀操作性地连接以响应于压电致动器在第一方向上的移动来使针阀在第二方向上朝向打开位置运动的液压联接件。液压联接件内柱塞附接于针阀并延伸至液压联接件外柱塞的中心孔内。还提供了泄漏控制特征和液压联接件加注阀。

Description

具有液压联接件的压电直接作用燃料喷射器

技术领域

本发明总体上涉及燃料喷射系统，更具体地，涉及一种用于改进的压电喷射系统的燃料系统和方法。

背景技术

在多种适用于内燃机的燃料供应系统中，燃料喷射器用于将脉动的燃料喷射至发动机燃烧室内。常用的喷射器为封闭式喷嘴喷射器，其包括具有弹簧偏压喷嘴阀元件的喷嘴组件，所述喷嘴阀元件邻近喷嘴孔口定位从而把燃料喷射入缸体中。喷嘴阀元件还用来对燃料喷射提供专门的突然结束，从而防止导致废气中的未燃烧烃的二次喷射。喷嘴阀位于喷嘴腔内并受喷嘴弹簧偏压，以使得当致动力超过喷嘴弹簧的偏压力时喷嘴阀元件移动，以使得燃料通过喷嘴孔口，从而标志着喷射活动开始。

内燃机设计师已经逐渐意识到，需要实质性改进的燃料供应系统，以便满足不断增加的关于减排和增加燃料效率的政府性和监管性要求。这样，设计师关注的燃料供应系统的一个方面是在燃料喷射器中使用压电致动器。

总的来说，人们长时间来已经认识到，压电致动器在需要响应于电控制信号来进行极快速机械操作的系统中是相当适用的。为此，压电致动器已经受到内燃机燃料供应系统设计师的广泛关注。这些设计师一直在寻找更快速、更准确、可靠并且可预知的方式来控制对内燃机的燃烧室内的连续燃料喷射的定时和量，以便有助于满足关于增加燃料效率和降低空气污染的经济性和政府性的强制要求。如果要实现这些目标，燃料控制阀必须设计成能提供极快速和可靠的响应时间。

发明内容

通过提供用于将燃料喷射至内燃机的燃烧室内的压电致动燃料喷射器可实现本发明的多种优点，该压电致动燃料喷射器：包括喷射器本体，所述喷射器本体包括喷射器腔以及喷射器孔口，所述喷射机孔口与所述喷射器腔的一个端部连通，以将燃料排放到燃烧室内；针阀，所述针阀位于喷射器腔与喷射器孔口相邻的一端内。针阀可在燃料通过喷射器孔口从燃料供应回路流入燃烧室的打开位置与燃料通过喷射器孔口流动被阻断的关闭位置之间移动。设置压电致动器，其包括一叠压电元件，所述一叠压电元件可移动以在第一方向上延展并且可移动以在与第一方向相对的第二方向上收缩。液压联接件(link)组件设置在喷射器腔内，并且包括具有内孔的液压联接件筒、定位成能在所述内孔内滑动地移动并且与压电致动器操作性地连接的液压联接件外柱塞、以及定位在液压联接件筒与液压联接件柱塞之间的液压联接件。液压联接件与针阀操作性地连接，以响应于所述一叠压电元件在所述第一方向上的移动将针阀在所述第二方向上朝向打开位置移动。

液压联接件外柱塞可包括中心孔，并且液压联接件组件还可以包括与针阀的外端刚性地附接并延伸到所述中心孔内的液压联接件内柱塞。液压联接件外柱塞、液压联接件内柱塞和液压联接件筒可以重叠的关系定位。液压联接件可以围绕液压联接件内柱塞形成并且处于液压联接件外柱塞的一端与液压联接件筒之间。可提供泄漏控制特征(leakage control feature，泄露控制部)，其包括设置在液压联接件筒的内表面内并围绕液压联接件内柱塞延伸以接收加压燃料的环形通道。喷射器还可包括：将把压电致动器与液压联接件外柱塞操作性地连接的致动器柱塞、以及泄漏控制特征，所述泄露控制特征包括设置在喷射器本体的表面内并且环绕致动器柱塞以接收加压燃料的环形通道。

燃料喷射器还可包括液压联接件复位弹簧，所述液压联接件复位弹簧设置在液压联接件筒的端部与液压联接件外柱塞的表面之间，以给液压联接件外柱塞提供偏压力。针阀止挡件可以沿着燃料喷射器纵向地定位在液压联接件组件与喷射器孔口之间，以限制针阀朝向打开位置的移动。燃料喷射器还可以包括将压电致动器与液压联接件外柱塞操作性地连接的致动器柱塞，喷射器本体包括定位成接收致动器柱塞的孔以及围绕该孔延伸的阀座。致动器柱塞可以包括密封阀，所述密封阀适于当所述一叠压电元件在第二方向上收缩时移动到关闭位置中，以阻断泄漏流入所述孔中，并且所述密封阀适于当所述一叠压电元件在第一方向上扩展时移动到打开位置中。

液压联接件可以定位在液压联接件室内，且喷射器可以包括液压联接件重注阀，所述液压联接件加注(refill，再灌注)阀可操作以允许燃料进入液压联接件室并且同时防止燃料流出液压联接件室。液压联接件加注阀可以定位在液压联接件筒内。液压联接件加注阀可以包括安装为能在液压联接件内柱塞上滑动移动的加注阀本体以及形成在液压联接件筒上的阀座。可以在液压联接件内柱塞上形成加注阀止挡件。优选地，一环形间隙径向地位于液压联接件筒与喷射器本体之间，以便接收高压燃料。液压联接件筒可以在一个轴向方向上被复位弹簧偏压，并且可横向移动。可以在液压联接件外柱塞内形成一阀室，一阀定位在该阀室内，以限制燃料流出该阀室，从而限制针阀在第二方向上的移动。

本发明还提供一种用于将燃料喷射至内燃机的燃烧室内的压电致动燃料喷射器，所述压电致动燃料喷射器包括：压电致动器，该压电致动器包括一叠压电元件，这一叠压电元件可移动以在第一方向上扩展并且可移动在与第一方向相对的第二方向上收缩；以及液压联接件组件，设置在喷射器腔内，该液压联接件组件包括具有内孔和外表面的液压联接件筒，所述外表面与喷射器本体径向间隔开以在该外表面与喷射器本体之间形成环形间隙，以便接收高压燃料。液压联接件组件还包括液压联接件外柱塞，该液压联接件外柱塞定位成可在所述内孔内滑动地移动，与压电致动器操作性地连接，并包括中心孔。液压联接件组件还包括附接于针阀的外端并且延伸到液压联接件外柱塞的中心孔内的液压联接件内柱塞、以及轴向地定位在液压联接件筒与液压联接件外柱塞之间的液压联接件室。

附图说明

图1A为根据所披露的示例性实施方式的压电致动燃料喷射器的示意图；

图1B为图1A的压电致动燃料喷射器的液压联接件组件的放大视图；

图2为根据所披露的示例性实施方式的包括针阀止挡件的压电致动燃料喷射器的另一实施方式的示意图；

图3为根据所披露的示例性实施方式的包括滞流阀、两件式液压联接件筒、以及液压联接件加注阀的压电致动燃料喷射器的另一实施方式的示意图；

图4为根据所披露的示例性实施方式的包括液压联接件加注阀的另一实施例的压电致动燃料喷射器的另一实施方式的示意图；

图5为根据所披露的示例性实施方式的包括用于减少燃料泄漏的致动器柱塞座的压电致动燃料喷射器的另一实施方式的示意图；

图6为示出了根据所披露的示例性实施方式的通过监控压电致动器载荷来探测针阀移动和位置的图解示意图；以及

图7为根据所披露的示例性实施方式的包括以与压电致动器串联的方式增加的测力器(load cell)的压电致动燃料喷射器的另一实施方式的示意图。

具体实施方式

压电装置能够有极快速且可靠的阀响应时间。因此，由于这些压电装置可用于在短时间范围内喷射所需量的燃料，因此其能更好地控制燃料输送。可通过在更高的喷射压力下喷射燃料来缩短喷射燃料的时间范围。比如，申请人已经实施了超高压喷射系统，其中的压力可达到2400巴。这种高喷射压力产生更小的燃料滴和更高的喷射速度，从而促进燃料更完全的燃烧，这使得动力最大化并且增加了燃料经济性。另外，由于高热效率使得烃(HC)和一氧化碳(CO)排放降低，因此使得污染最小化。通过在较短时间范围内喷射所需量的燃料，高压系统在每个燃烧循环期间可提供多次喷射活动。因此，发动机控制软件可针对特定条件对燃烧进行优化。

但是，申请人已经意识到使用非常高的喷射压力需要传统燃料喷射器的压电致动器在相对高的力水平下操作。通常，压电致动器必须与燃料喷射器内的高压燃料相对地动作，以便将喷嘴阀移动到打开位置，从而引起燃料喷射。比如，在一种类型的燃料喷射器设计中，充满高压燃料的控制室用来克服弹簧力将喷嘴阀偏压到关闭位置中，且压电致动器打开控制阀以使控制室暴露而进行低压排出。当燃料从控制室排出时，控制室内的压力下降并不再能使喷嘴阀保持在关闭位置内。为了打开控制阀，压电致动器必须克服控制室内的高压而动作。这样，由于在燃料喷射器内存在高压，这种燃料喷射器内的压电致动器必须提供大的力。因此，传统压电致动器的设计与喷射器压力相关。高压喷射燃料喷射器需要使用较大压电致动器来提供所需的力。此外，需要更多的动力来以高喷射压力操作传统的压电致动器。申请人还意识到传统压电致动器的性能还受比如温度等的环境和操作因素的影响。已知地，在用作阀致动器的情况下，当在相对恒定的温度下校准和操作时，压电装置提供极快速且可靠的特性。但是，内燃机需要在极宽环境温度范围内来可靠地运行。此外，由于内燃机的运行温度可能扩展地高于环境温度并可能达到140℃或更高，因此，直接安装在发动机上的燃料喷射阀会经历更宽的温度范围。这些温度极限会造成压电致动器的操作特性(比如，冲程长度和/或反应时间)的很大变化。由于温度以及压电陶瓷与用于安装压电物的材料之间的热膨胀不同，因此传统的压电喷射器在加燃料时会有变动。尤其是，陶瓷的热膨胀系数要比钢的热膨胀系数低得多。由于压电致动器的可用冲程在30至40微米的范围内，因此热效应会超过冲程。当压电致动器用于控制对内燃机内的燃料喷射时，这种致动器变化会引起所喷射燃料的定时和量上的巨大变化。

图1A和图1B示出了根据本发明示例性实施方式的压电致动燃料喷射器1的示意图，其设计用于克服传统喷射器的一个或多个缺点(包括上述的缺点)和/或提供下面所述的优点。因此，图1A和图1B示出了这样的压电致动燃料喷射器1，其总体上包括喷嘴2、针阀3、压电致动器4、以及液压联接件组件5。喷射器本体27包括喷射器筒22和用于在其中收纳多个部件的致动器壳体19。所披露的实施方式提供了在致动器壳体19内的内腔47，所述内腔用于收纳压电致动器4、致动器接合件(adapter)13、致动器联接件14、致动器柱塞15、和致动器预加载弹簧17。相对致动器柱塞15下方的高压环境，内腔47为压电致动燃料喷射器1的低压环境。

压电致动器4的上端固定在固定的压电致动器盖12的收纳部内，下端与致动器接合件13的顶表面附接。致动器盖定位件16经由固定连接将致动器盖12定位至致动器壳体19的一端。在一个实施方式中，致动器盖定位件16经由螺纹连接固定于致动器壳体19的一端。也可采用其他任何合适的连接方式来把致动器盖定位件16定位至致动器壳体19的端部。

致动器壳体19还包括在内腔47内的燃料排出腔23。在所披露的实施方式中，致动器联接件14位于燃料排出腔23内。致动器接合件13的底表面抵接致动器联接件14在燃料排出腔23内的一端。致动器联接件14的另一端经由与致动器柱塞15的对接接合而支撑在燃料排出腔23内。致动器接合件13用于传递致动载荷并且使载荷集中且均匀地分布在压电致动器4元件上。致动器联接件14在每个端上均包括球表面，以便在容许由于制造和组装公差所造成的未对准的同时保持力的集中。

致动器预加载弹簧17的一端抵靠燃料排出腔23内的致动器联接件14而安置。比如，图1A和图1B所示的实施方式描绘了致动器预加载弹簧17的外端部受偏压而抵靠致动器联接件14的凸缘表面区域，且内端部受偏压而抵靠形成燃料排出腔23的致动器壳体19的内表面。如图所示，偏压力向外偏压联接件14并阻挡致动器联接件14的向下移动。

致动器壳体19还包括用于收纳具有规定直径A的致动器柱塞15的孔49。致动器柱塞15直径A的大小配置成与孔49成紧密的或匹配的配合关系，从而在允许柱塞15滑动地移动的同时使到达燃料排出腔23内的任何燃料泄漏最小。通过使用泄露控制特征20来进一步减小直径A处的燃料泄漏，所述泄露控制特征包括形成在致动器壳体19的端表面65中的环形通道64，所述环形通道围绕致动器柱塞15和孔49延伸以接收加压燃料。通道64填充了来自喷射器筒22的燃料供应腔18的燃料，从而持续抵消径向压力。

喷射器筒22将液压联接件组件5容纳在燃料供应腔18内。在一个实施方式中，喷射器筒22包括用于在喷射器筒22的一端处容纳并定位致动器壳体19的一端的收纳部51，比如通过如螺纹连接等的固定连接。也可采用任何其他合适的连接方式来将致动器壳体19的端部定位在喷射器筒22的端部内。

液压联接件组件5包括液压联接件筒6、液压联接件外柱塞7、液压联接件内柱塞8、以及液压联接件复位弹簧10。液压联接件内柱塞8定位成可在液压联接件外柱塞7内进行相对的轴向滑动运动，且液压联接件外柱塞7定位成可在液压联接件筒6内进行相对的轴向滑动运动。液压联接件组件5用于把压电致动器4的向下运动转换为针阀3的向上运动，以及用于增大压电致动器4的运动以便将针阀3提升适当的量。给定一致动器4的可用冲程，则可通过改变液压联接件组件5的由柱塞直径B、C和D形成的面积比来改变针阀3的提升大小。给定一致动器4的可用力，则针阀3可克服而打开的最大燃料供应压力通过直径F(针阀座24的直径)以及液压联接件组件5的由柱塞直径B、C和D所形成的面积比来确定。本发明的喷射器是直接作用的，这是由于所述喷射器直接使用压电致动器4的力来对针阀3施加移动力，并且不需要中间压力或力损耗，比如，通过产生控制容积的低压排出流来给加压控制容积减压。液压联接件筒6、液压联接件外柱塞7和液压联接件内柱塞8以伸缩式、相互配合和重叠的关系组装在喷射器筒22的燃料供应腔18内。燃料进口61配置成给燃料供应腔18供应燃料。形成在液压联接件筒6内的输送通道85使燃料流动遍及腔18。燃料供应压力可以在大约350-2700巴的压力范围内。

液压联接件外柱塞7包括用于收纳液压联接件内柱塞8的端部的中心孔56。液压联接件外柱塞7的上表面与致动器柱塞15的布置在燃料供应腔18内的内端邻接。液压联接件外柱塞7的端部定位成可在液压联接件筒6的内孔53内滑动地移动。液压复位弹簧10的内端部位于液压联接件筒6一个端部的顶部上。在所披露的实施方式中，弹簧10的外端部邻接液压联接件外柱塞7的凸缘表面，以将所述凸缘表面朝远离液压联接件筒6的端部的方向偏压。液压联接件筒6还包括孔54，所述孔用于收纳通过其中的液压联接件内柱塞8的一部分。

在最后组装中和/或在预喷射活动前，液压联接件内柱塞8的一部分定位在液压联接件筒6的孔54内，以使得液压联接件内柱塞8一端设置在液压联接件外柱塞7的中心孔56内。液压联接件内柱塞8的端部57设置成距离液压联接件外柱塞8的端表面或止挡表面55一定距离。所述端表面或止挡表面55、液压联接件内柱塞8的端部57、以及中心孔56的侧面限定了燃料供应室50。燃料供应室50比如经由形成在液压联接件外柱塞7内的孔口62从燃料供应腔18接收燃料。在预喷射活动之前，燃料供应室50内的燃料处在供应压力下。液压联接件内柱塞8的外径D配置成提供与孔54的内径/内表面成紧密或匹配配合的关系，以便在允许相对滑动移动的同时使得液压联接件内柱塞8的外径与孔54的内径之间的燃料泄漏最小化。

另外，液压联接件外柱塞7的端部的一部分设置在液压联接件筒6的内孔53内，以使得液压联接件内柱塞8的端部和液压联接件外柱塞7的一部分都设置在液压联接件筒6的内孔53内。液压联接件外柱塞7的端部59设置成距离内孔53的端表面或止挡表面58一定距离。所述端表面或止挡表面58、所述端部59、液压联接件内柱塞8的外表面、以及内孔53的内表面限定液压联接件室11，所述液压联接件室设置在液压联接件筒6的内孔53内，用于接收燃料。如下所述，燃料可以经由专门的组装过程来布置在液压联接件室11内或通过来自燃料供应腔18的燃料来供应。液压联接件室11内的燃料形成液压联接，用于将致动力从压电致动器4和液压联接件外柱塞7传递至液压联接件内柱塞8以及因此达到针阀3。所述液压联接在液压联接件内柱塞8周围以及在液压联接件外柱塞7的一端与液压联接件筒6之间形成。所述端表面或止挡表面58还可以包括泄漏控制特征29。如下所述，该特征提供在液压联接件筒6的端表面或止挡表面58内并且围绕液压联接件内柱塞8延伸的环形通道63，以便使液压联接件室11内的燃料填充通道63，从而抵消喷射活动期间的径向压力。

液压联接件内柱塞8的外径C配置成与中心孔56成紧密或匹配配合的关系，以便使液压联接件外柱塞8的外径与液压联接件筒6的形成中心孔56的表面之间的燃料泄漏最小化。液压联接件外柱塞7的外径B配置成与内孔53的内径成紧密或匹配配合的关系，以便使这些表面之间的任何燃料泄漏最小化。

液压联接件内柱塞8通过合适的方式(比如，螺纹耦接9、整体成形、或其他方式)与针阀3刚性附接。设置直径为E的针阀导向件66，以便将针阀3准确地设置在喷嘴2内。燃料流通路67优选地形成在针阀3的外表面中，以提供流动路径，使得燃料顺利地流过针阀导向件66。通路67可以包括在针阀3或喷嘴2内的任意数量的凹槽或任意数量的钻孔。

喷嘴定位件68将喷嘴2相对于喷射器筒22固定在位。在一个实施方式中，喷嘴定位件68包括用于邻接喷嘴2的接触表面70的定位表面69。图1A的实施方式描绘了作为喷嘴定位件68的凸缘部分的定位表面69。喷嘴定位件68还通过合适的连接方式与燃料喷射器筒22耦接，所述合适的连接方式例如包括螺纹耦接装置71。在将螺纹耦接装置71上紧时，喷嘴定位件68的定位表面69邻接接触表面70，以使得喷嘴2抵靠喷射器筒22。

喷射活动的开始通过以期望的速率(rate)给压电致动器4施加电压来启动，这使得压电致动器在长度上扩展。如上所述，压电致动器4的上端部固定至固定的电压制动器盖12，下端部与致动器接合件13附接。因此，激励压电致动器4引起致动器接合件13的向下运动。该向下运动经由致动器接合件13、致动器联接件14、致动器柱塞15和液压联接件接合件43传递液压联接件外柱塞7。液压联接件外柱塞7的向下运动移动了液压联接件室11内的截留燃料体积，即，所述液压联接。由于燃料基本不能压缩，所以移位的燃料使液压联接件内柱塞8在向上的方向上运动。由于液压联接件内柱塞8刚性地附接于针阀3(比如通过螺纹耦接9)，因此针阀3被提升而离开针阀座24，从而使得燃料经由囊室(sac chamber)25和喷射孔或孔口26被喷射到发动机燃烧室内。针阀3的提升大小可以通过改变液压联接件组件5的由柱塞直径B、C和D形成的面积比来变化。

将针阀3提升离开其针阀座所需的打开力与燃料供应压力、囊压力和直径F(针阀座24的直径)相关。向上压力引起的力(其启动液压联接件内柱塞8的向上运动)在液压联接件室11内产生并且作用于形成在液压联接件内柱塞8上的环形区域81上。在针阀3已经运动离开其针阀座而进入打开位置后，由于增加的囊压力(其产生作用于针阀3的直径F上的较大向上力)，需要下部力以将针阀3和液压联接件内柱塞8保持在上部/打开位置中。压电致动器4所需的力与针阀打开力或保持力以及液压联接件组件5的面积比(即，直径B、C和D形成的压力区域)相关。由于在针阀提升开始时可得到最大的致动器力，因此本发明确定该力需求与压电致动器特性很好地匹配。通过以所需的速率降低压电致动器4的电压来使得针阀3回到关闭位置，从而结束到燃烧室的燃料流动，由此来启动喷射的结束。

压电元件4包括薄盘形元件的柱状层压本体，每个薄盘形元件均具有压电效应，以使得当对电压元件施加电压时，这些元件变得带电并沿着所述柱的轴向方向扩展。当然，层叠的压电元件可以是适合致动器联接件14和柱塞15的任何类型或设计。施加给压电致动器4的电压增加使层叠的压电元件在第一方向上(即，朝向针阀4)轴向扩展，从而使得液压联接件外柱塞7向下运动。施加给压电致动器7的电压降低使层叠的压电元件在第二方向上(即，远离针阀4)轴向收缩，从而使液压联接件外柱塞7向上运动。

由于向下作用于针阀座直径F的整个区域的燃料供应压力(这引起相对较大的向下液压力)的原因，液压联接件组件5在燃料供应腔18内的定位使得针阀3迅速关闭。当开始结束喷射时，压电致动器4的力返回到较小的值，这使得作用于外柱塞8和针阀3的在直径F上方所有表面上的全部压力等于燃料供应压力。通过囊压作用于针阀3的在直径F下方下部分，所述囊压低于燃料供应压，这是由于针阀座24的限制。因此，作用于直径F的、燃料供应压力与囊压之间的压力差引起显著的液压力，该液压力在将针阀朝向关闭位置移动的方向上起作用。当针阀3从打开位置移动到关闭位置时，燃料供应压力与囊压之间的压差增加，这随之使得液压力按比例增加。这随之使针阀3朝向关闭位置快速运动。针偏压弹簧28还对针阀3施加关闭力。随着燃烧室压力的增加，该组合力使得针发动机启动期间保持关闭。优选地，限制针阀3的关闭速度，以避免对针阀座24造成损坏。因此，本发明通过以合适的速率降低对压电致动器4的电压来控制针阀3的关闭速度。

当液压联接件外柱塞7的向下运动使液压联接件室11内的截留体积的燃料位置移动时，上述截留体积的燃料可被加压而明显高于燃料的供应压力。比如，液压联接件室11内的截留体积的燃料可以被加压到500巴，这高于例如燃料供应腔18内设定的燃料供应压力。当液压联接件室11的压力上升到高于燃料供应压力(比如，在喷射期间)时，小体积的燃料可能(例如)经由直径B、C和D处的柱塞界面而漏出液压联接件室11。为了使得上述泄漏体积的燃料在喷射活动之间被加注，液压联接件室11的压必须低于周围的燃料供应压力。这通过使用液压联接件复位弹簧10来实现。液压联接件复位弹簧10提供抵靠压联接件外柱塞7的向上的力，从而使液压联接件室11的压力低于周围的燃料供应压力。该向上的力还确保液压联接件外柱塞7将在压电致动器4被激励和去激励时始终跟着压电致动器运动。从液压联接件室11泄漏出的燃料体积在相同的位置处加注，所述相同的位置即，直径B、C和D处的柱塞界面。有些操作条件可能需要额外的燃料流从而以更快的节奏加注液压联接件室11。在这些情况下，可采用额外的加注阀来减少燃料加注时间，如下面在另外实施方式中所述的。

通过最小化燃料泄漏，燃料喷射器1的部件能更容易的定位，以便以甚至更快的响应时间来进行另一次喷射活动。因此，有利于使得喷射活动期间液压联接件室11的泄漏最小。因此，为此目的，本发明采用多个特征。一个特征包括在三个柱塞界面(即，直径B、C和D)处采用非常小的间隙，以限制燃料泄漏。本发明的用于进一步减少液压联接件室11的燃料泄漏的其他实施方式包括使液压联接件筒6的外表面73暴露于燃料供应压力下，这使得在液压联接件筒6上产生向内的径向液压力。在所述外表面73与喷射器本体27的形成燃料供应腔18的相对表面之间形成环形间隙52。当液压联接件室11内的压力高于燃料供应压时，该径向液压力有助于使直径B的扩展最小。相反地，如果液压联接件筒6是喷射器筒22的一个整体部分，则燃料泄漏率会较高，这是由于燃料喷射器筒22的外侧上的压力相对低，而这进一步会使得直径B更大地扩展。于是，该扩展会使得更多的燃料从液压联接件控制室11泄漏出来。

为了进一步减少液压联接件室11的泄漏，液压联接件筒66的内侧可配置为包括泄漏控制特征29。该泄漏控制特征29用于防止比如在直径D处的孔54的间隙和扩张过大。所披露实施方式的泄漏控制特征29包括用于在其中接收燃料的通道63。因此，当液压联接件控制室11内的燃料被加压时，加压燃料将在通道63内被接收，以产生沿着通道63的侧面作用的压力引发力，以便朝向内柱塞8驱动液压联接件筒6的与孔54相邻的环形部分72。因此，该压力作用于环形部分72上，以产生向内的径向力，以使地来自且沿着直径D处的环形空隙的燃料泄漏最小。在没有泄漏控制特征29的情况下，液压联接件筒6的外表面73暴露于较低的燃料供应压力下，并且会因此允许孔54在直径D处的额外间隙和扩大，从而造成通过部分72与内柱塞8之间的空隙的燃料泄漏增大。

燃料喷射器1的所披露的部件的定位也减少了液压联接件控制室11的燃料泄漏。更具体来说，液压联接件外柱塞7相对于液压联接件内柱塞8的配置和/或使用导致相同的液压联接件室11的压力作用于液压联接件外柱塞7在直径B和C处的表面上。这使得直径C的间隙的扩大量最小，从而防止或减少燃料泄漏。

液压联接件组件5还补偿由于燃料喷射器1的温度变化而造成的针阀3的提升变化。压电致动器4的层叠元件的热膨胀系数与其他相关燃料喷射器部件的热膨胀系数显著不同。热变化使得致动器接合件13的轴向相对位置相对于致动器壳体19变化。如果不采用本发明的液压联接件组件5，则这些变化会引起针阀3的提升相对于压电致动器4的运动的变化。因此，由于本发明在压电致动器4去激励、且针阀3安置在位时，在喷射活动之间每一次都对液压联接件室11进行加注，从而避免了任何针阀提升变化。液压联接件容积按照需要变化，以便在维持燃料喷射器1的各个室/腔/通路(比如，液压联接件室11、燃料供应腔18和燃料供应室50)内所需的必要压力调整的同时来补偿任何热变化的效应。

液压联接件组件5还使用独特的封装系统和方法，其中，液压联接件组件5部件同心地设置，以形成没有独立燃料通路的单一液压联接件室11。有些其他设计采用通过小燃料通路连接的两个独立的室(比如，美国专利No.6,520,423)。这产生了更加迅速地响应于压电致动器4的激励和去激励来操作的液压联接件组件5。因此，本发明的燃料喷射器1能够在每次发动机点火时并且在更高的囊压下产生更多的脉动。这样，所产生的喷射流能更有效地被输送到燃烧室。另外，通过本发明获得的喷射流在高压下的改进分散性可以有助于喷射更好的燃烧和改进的点燃，这能导致更好的燃料经济性。

如果压电致动器4能在致动器壳体19内以宽松的方式运动，则致动器4在操作期间可能会受到损坏。同样，如果压电致动器4在激励和去激励期间在电压变化非常快的时侯没有被施加压缩载荷，则所述压电致动器的材料会在内部损坏(比如，裂开或断裂)。这种损坏是由于压电致动器4的材料的抗拉强度低于瞬时内部惯性力所造成的。这种材料会被拉开或裂开。为了更好地固定致动器4，采用预载荷力来防止致动器4的损坏。这个力是来自致动器预载荷弹簧17的力、来自液压联接件复位弹簧10的力、以及作用于致动器柱塞15的底部上的燃料供应压力所产生的力的组合。如果来自液压联接件复位弹簧10的组合力和上述液压力足以防止致动器4损坏，则不需要致动器预载荷弹簧17。由于压电致动器4的独特操作特性，所述预载荷力不会抑制或减少来自压电致动器4的可用力的量。

根据本发明的所披露实施方式，致动器柱塞15的直径A相对较小，从而使经由直径A从燃料供应腔18(通常在高压下)到达燃料排出压力腔23(通常在低压下)的燃料泄漏最小。直径A处的在致动器柱塞15与孔49之间的很小的间隙也用于进一步减少任何燃料泄漏。通过在致动器壳体19内形成的泄漏控制特征20来进一步减少直径A处的燃料泄漏。泄漏控制特征20用于防止比如在直径A处的孔49的间隙和扩张过大。所披露实施方式的泄漏控制特征20包括在其中接收比如来自燃料供应腔18的一定量的燃料的通道74。因此，当压电致动器4被激励以对液压联接件控制室11内的燃料加压时，来自燃料供应腔18的加压燃料将被接收在通道74内并沿着通道73的侧面作用，从而向内驱动在直径A处与孔49相邻的材料部分75。因此，加压力作用于材料部分75，以产生向内的径向力，以使来自并沿着孔49的直径A的燃料泄漏最小。没有用以在直径A处提供更紧密配合的泄漏控制特征20，孔49会更容易扩大(比如，由于致动器壳体19的外表面暴露于较低的排出压力)，从而导致燃料泄漏的间隙过大。

过多的高压泄漏通常会限制在燃料喷射系统内形成高喷射压力。本发明的设计改进包括，在致动器柱塞15的直径A处的泄漏为供给燃料排出腔23的高压泄漏的唯一源头。由于这种设计，上述高压泄漏相对较低。因此，本发明的燃料喷射器1能构提供更高的喷射压力以便在喷射活动期间使用，以及能够使喷射器的燃料流要求最低。这些增强的特征在燃料喷射活动期间提供更快速的响应时间以及在每个发动机点火循环提供更多的燃料脉动。

采用致动器柱塞15使压电致动器4处在通常在低压下的燃料排出腔23内。这种设计使用于压电致动燃料喷射器1的电线的密封布置容易地满足低压区域的密封要求。这样，改进的设计消除了如在一些现有技术的喷射器中那样的更困难且成本更高的布线密封，在一些现有技术中，压电致动器通常位于高压腔内。此外，由于液压联接件组件5定位在燃料供应腔18内，因此本发明的燃料喷射器1允许在燃料排出腔23内采用非常低的压力。因此，改进的燃料喷射器1提供定位用于加注液压联接件室11的配置，以使得室11处在供应压下(即，非常高的压力)而不是在排出压下(通常为非常低的压力)。相反地，一些现有技术的喷射器仅仅为了执行喷射活动就需要较高的排出压力。与本发明的改进的高压燃料喷射相比，这不仅需要要求额外成本的额外部件和组装过程，还会产生相对低压的燃料喷射活动。

为了防止比如由于正常的制造和组装公差所造成液压联接件柱塞粘连，设置水平垫圈21并用它来支撑液压联接件组件5。在一个实施方式中，水平垫圈21定位在喷射器筒22的锥形、球形或类似的内表面上。水平垫圈21在与喷射器筒22匹配的侧面上具有球形表面以及具有对于液压联接件5的平坦表面界面，这因此允许所述水平垫圈按要求倾斜以保持与液压联接件组件5的全表面接触。液压联接件组件5还能相对于水平垫圈21侧向地自由运动。

为了进一步防止比如由于正常的制造和组装公差所造成液压联接件柱塞粘连，本发明提供了液压联接件接合件43，所述液压联接件接合件具有对于液压联接件外柱塞7的球形表面界面以及对于致动器柱塞15的平坦表面界面。液压联接件接合件43按照需要倾斜或者需要保持与致动器柱塞15的面全表面接触。液压联接件组件5还能按照需要相对于致动器柱塞15旁向地自由运动。

在许多现有技术的应用中，传统的燃料喷射器本体包括与燃料通路相邻的高应力区域，这通常限制了实现高喷射压力。这些现有技术的燃料喷射器经常可以采用由较薄的壁形成的燃料通路(比如，长钻孔、交叉钻孔，薄壁等)，这些燃料通路几乎不能支持较高的压力范围。本发明提供由于燃料供应压力而不会产生高应力下的燃料通路的燃料喷射器设计。因此，这允许改进的燃料喷射器1在使用期间能够产生更高的喷射压力。

这种燃料喷射器1的设计还不需要在针座24上游的燃料供应通路中的任何孔口或限制，因此使囊压最大，并且使燃料喷射器1的流动和压力要求最低。需要注意的是，有些现有技术的喷射器在针座上游采用一个或多个限制孔口，从而降低可用的囊压。

转到图2，根据所披露的实施方式示出了压电致动燃料喷射器1的另一实施方式。通常，当快速上升到所需的提升位置时，图1A和图1B所示的针阀3在给定时间内在提升位置中振动。期望的是能限制针阀3的提升运动，以便使针阀3能恢复在位以用于另一燃料喷射活动。图2示出了额外具有针阀止挡件30来限制针阀3的最大提升运动的燃料喷射器1(图1A和图1B所示)的另一实施方式。采用针阀止挡件30用来对针阀3的行进提供预定的、准确且稳定的限制，以实现更一致的燃料输送。针阀止挡件30沿着喷射器纵向地定位在孔口26与液压联接件组件5之间。本领域的技术人员会意识到，针阀3可以不需要在所有操作条件下(比如，间隔时间非常小的多脉动操作)都到达针阀止挡件30。

如上所述，针阀3(比如，图1A和图1B)可快速上升到所需的提升位置并且易于在给定的时间段内在该位置附近摆动。图3示出了额外具有滞流阀38的燃料喷射器1(图1A和图1B中所示)的另一实施方式，所述滞流阀位于液压联接件外柱塞7内，包括：滞流阀孔口39和用于将滞流阀38偏压成抵压液压外柱塞7的滞流弹簧40。采用滞流阀38的目的在于快速抑制针阀3的摆动，从而实现更一致的燃料输送。这是在截留在滞流阀室41中的燃料经由滞流阀孔口39离开时而实现的，从而限制向外的燃料流动，并因此限制针阀3在上升方向上的运动。通过克服弹簧40小的偏压力将滞流阀38远离液压联接件外柱塞7运动，滞流阀38还允许燃料进入滞流阀室41，所述小的偏压力几乎不限制针阀3在下降方向上的运动。滞流阀弹簧40还能通过与液压联接件内柱塞8的接触来帮助重新定位针阀3。但是，在有些操作条件下，可省去阀弹簧40。

图1A和图1B所示的液压联接件组件5具有一体式液压联接件筒6。为了避免比如由于制造和组装公开所造成的柱塞粘连，图1A和图1B中所示的配置需要极其精密地控制柱塞直径同心度公差和/或较大柱塞间隙(比如在直径B、C和/或D处)，从而恒定地控制燃料泄漏量和/或成本。图3示出了燃料喷射器1(图1A和图1B所示)的另一实施方式，其中，液压联接件组件31采用与液压联接件筒32分离的额外液压联接件基座33。该实施方式提供两件式液压联接件筒配置，其能进一步降低柱塞粘连的可能性。所披露的两件式液压联接件筒配置采用在液压联接件筒32与液压联接件基座33的配合面之间的平坦表面界面。这种配置使液压联接件筒32按照需要相对于液压联接件基座33侧向滑动。该实施方式还能增加柱塞直径同心度公差从而使成本最小。另外，在直径B、C和D处可采用非常小的柱塞间隙，以使来自液压联接件室11的泄漏最小。液压联接件筒32与液压联接件基座33的配合面之间的密封接合处载荷作为所述接合处的有效密封直径(直径G)。在优选设计中，使所述接合处(直径G)始终小于直径B，以提供用于液压联接件室11的压力与燃料供应腔18的压力之间的压差来作用的表面(即，直径B与G之间的区域)。当液压联接件室11的压力大于燃料供应腔18的压力时，存在将所述接合处推动到一起的向下液压力。当液压联接件室11的压力小于燃料供应腔18的压力时，存在将所述接合处推动到一起的向上液压力。

在有些操作条件下，可能没有足够的可用时间来仅使用燃料喷射器1的三个柱塞配合(直径B、C和D)来在喷射活动之间加注液压联接件室11(图1A和图1B中所示)。图3示出了燃料喷射器1的另一实施方式，其中，将液压联接件加注阀34添加至液压联接件座33。液压联接件加注阀34提供流动面积相对较大的通路76，从而在喷射活动之间非常快速地对液压联接件室11加注，同时使液压联接件室11在喷射期间的泄漏流最小化。在一个披露的实施方式中，液压联接件加注阀34由阀球(或扁平盘或类似配置)构成，阀球通过配合部分内的合适座来提供单向密封，以形成阻尼阀/止回阀布置。所述座的外径环绕阀球，这在阀球周围提供受控的流通路面积。阀球的最大行程受限于所述座相对于液压联接件筒32的底面的深度。如果特定操作条件需要的话，液压联接件加注阀34可在两个方向的任一上被弹簧加载。

在操作中，当液压联接件室11内的压力低于燃料供应腔18内的压力时，阀球脱离座，以使流动通过流动区域76的燃料加注液压联接件室11(比如，在喷射活动之间)。当液压联接件室11内的压力变得大于燃料供应腔18内的压力时(比如，当喷射开始时)，来自液压联接件室11的加压燃料朝球座驱动阀球，直到阀球就位而关闭通路76为止。只要液压联接件室11的压力大于供应压力，则通路76就保持关闭。

图4示出了燃料喷射器1(图1A和图1B所示)的另一实施方式，其中，可能没有足够的可用时间来只使用三个柱塞配合(直径B、C和D)在喷射活动之间加注液压联接件室11。液压联接件组件35采用位于液压联接件筒36内的液压联接件加注阀37。液压联接件筒36包括定位成被液压联接件加注阀37的接触表面78对接的密封表面77，以防止燃料从燃料供应腔18流入液压联接件室11中。液压联接件加注阀37的最大开口度可通过加注阀止挡件48来限制，在一个示例性实施方式中，所述加注阀止挡件为形成在液压联接件内柱塞8上的面。

在操作中，当液压联接件室11的压力小于燃料供应腔18的压力时，液压联接件加注阀37可打开以提供相对大的流动面积。因此，通过朝向液压联接件室11流入燃料流动通路79内的燃料，使燃料供应腔18与液压联接件室11之间的压力相等。通过这样做，当朝向加注阀止挡件48驱动液压联接件加注阀37时，接触表面78从密封表面77脱离开。打开液压联接件加注阀37允许快速地加注液压联接件室11(比如，在喷射活动之间)。当液压联接件室11内的燃料压力大于燃料供应腔18内的燃料压力时(比如，当喷射开始时)，液压联接件加注阀37关闭。

这种配置还能通过如下方式防止柱塞粘连(比如，由于正常制造和组装公差造成的)，在液压联接件筒36与液压联接件加注阀37的配合面77、78之间分别使用平坦表面界面，从而允许液压联接件筒36按照需要相对于液压联接件加注阀37侧向地滑动。该实施方式还允许增加的液压联接件直径同心度公差以使成本最小并且允许直径B、C和D处非常小的柱塞间隙以使来自液压联接件室11的泄漏最小。

液压联接件筒36与液压联接件加注阀37的配合面之间的密封接合处载荷作为所述接合处的有效密封直径(直径H)并始终大于直径D，以便提供用于液压联接件室11的压力与燃料供应腔18的压力之间的压差来作用的表面(即，直径H与D之间的区域)。当液压联接件室11的压力大于燃料供应腔18的压力时，存在将所述接合处推动到一起的向下液压力。如果特定操作条件需要的话，液压联接件加注阀34还可以比如在X或Y方向上被弹簧加载。

图1A和图1B中所示的致动器柱塞15可以使燃料通过直径A处的柱塞间隙从燃料供应腔18连续泄漏到燃料排出腔23。图5示出了燃料喷射器1(图1A和图1B所示)的另一实施方式，其中，致动器柱塞42包括用于与围绕孔49延伸的环形柱塞座44配合的密封阀83。当致动器柱塞42位于向下的位置中，并且层叠的压电元件在第一方向上扩展时(比如，在喷射期间)，阀83位于与致动器柱塞座44间隔开的打开位置中，使得燃料通过直径A处的柱塞间隙泄漏。当致动器柱塞42位于向上的位置中，并且层叠的压电元件在第二方向上收缩时(比如，在喷射活动之间)，阀83在关闭位置中安置在阀座44上，使得没有燃料通过直径A处的柱塞间隙泄漏。由于发动机燃烧活动之间的大部分时间内阀83是关闭的，因此通过直径A处的柱塞间隙的整体燃料泄漏大大降低。因此，在这段时间期间，没有燃料泄漏。

参照图1A和图1B，图6示出了通过监控压电致动器4的载荷(即，力)来探测针阀3的运动和位置的方法。针阀3的下列时间活动如图6中所示：开始打开时间、完全打开时间、开始关闭时间和完全关闭时间。压电致动器的下列载荷值也如图6中所示：针阀安置载荷和针阀打开载荷。针阀安置载荷的变化表示各个喷射器几何变化(比如，直径A、B、C、D、F等)。针阀打开载荷表示使针阀3保持打开的力，这个力也表示针阀座24上的压降。因此，使用针阀打开载荷并结合来自燃料供应压力传感器的信号，能够确定燃料输送到燃烧室的指示。

当测试燃料喷射器时，可获得单独的燃料喷射器特性(比如，定时、加燃料等)。可以针对每个燃料喷射器纪录这些特性，比如通过条码或其他合适的方式记录，从而保存测量结果以备以后使用。然后，该测量的测试数据可作为发动机电子控制单元或模块的输入，来按照要求调整定时和加燃料的可能变化，从而确保所有的燃料喷射器按照期望操作，比如包括具有相同的性能，以使得任何或所有燃料喷射器的性能都不会随着时间变化。

监控/控制压电致动器载荷(即，力)的一个方法(如上所述)提供测量力的装置。图7示出了图1A和图1B所示的喷射器的另一实施方式，其中，设置有与压电致动器元件4串联的测力器45。所述测力器为指示载荷(力)的装置，并且可以是添加至压电致动器4的独力部件。替换地，所述测力器可以是压电致动器4中的层叠元件中的一个或多个，如通过测力器元件45和压电致动器元件46所表示的。因此，本发明的实施方式还提供了用于测量压电致动器4的载荷的装置。额外地或替代地，本发明可包括压电致动器电流、电压和/或电容监控装置，所述监控装置可用于获得针阀活动和加燃料。因此，由于与不是直接作用的喷射器相比，致动器特性(比如，载荷、电流等)更直接地对应于针阀的运动和位置，因而本发明的喷射器的直接作用设计可更好地控制针阀的运动。因此，可有效地利用喷射器操作的闭环控制。

由此，本发明可以获得显著优于现有技术上的优点，这通过使提升针阀3离开阀座24以在最快的响应时间内进行燃料喷射活动所需的运动最小化来实现。在有些情况下，本发明的实施方式在保持高囊压的同时在每次发动机点火中产生多个脉动(比如，7-9个脉动)。为了实现这些结果，如本文所述的，本发明提供了独特的液压联接件组件5，以利用泄漏控制特征将压电致动器4与针阀3相连，从而提供更可控且更快作用同时使排出流最小化的直接作用喷射器。避免在针阀座24上游的燃料供应通路内使用任何孔口，从而使囊压最大化(即，在囊室25)。如上所述，压电致动器4专门设置燃料排出腔23(通常在低压下)内，并与直径相对较小并延伸到高压燃料供应腔18的致动器柱塞15连通。致动器柱塞15有助于压电致动器4到液压联接件组件5的连接。液压联接件组件5直接作用，以将压电致动器4的向下运动转换为针阀3的向上运动(即，液压联接件外柱塞7被压电致动器4向下推，针阀3被所产生的液压联接件室11的燃料压力向上推)。液压联接件柱塞直径选择成获得针阀3的期望运动所需的最佳运动放大。按照需要，在喷射活动之间对液压联接件室11加注(通过阻尼阀/止回阀布置)，以便即使当发生热变化时，也使燃料喷射部件返回到初始位置(用于后续的燃料喷射活动)。可利用具有上述泄漏控制特征的小直径连接柱塞。

此外，在喷射活动之间加注液压联接件室11的能力有助于减少燃料喷射器1的部件上的磨损。本披露的发明所提供的热效应补偿的改进也同样具有上述效果。由于两个功能都减少了燃料喷射器1的部件的运动(比如，液压联接件组件5的部分在燃料供应腔18内的单独移动)，因此这些部分在燃料喷射器1的使用寿命期间磨损较少，并且在操作使用期间提供更长的使用寿命。

因此，本发明的喷射器不需要燃料溢出进而排出以控制喷射器针。仅有的排出燃料流动是通过一个柱塞的泄漏，所述柱塞与现有技术的设计相比直径较小。同样，暴露于高压的部件位于高压腔内，从而可避免燃料从这些区域泄漏而排出，同时在针阀上提供完全液压载荷以便快速关闭。

对于本领域的技术人员来说显而易见的是，在不脱离本披露内容范围的情况下，可对披露的装置和方法进行各种修改和变化。另外，通过考虑本说明书，本装置和方法的其他实施方式对于本领域的技术人员也是显而易见的。本说明书和实例旨在被考虑成仅是示例性的，所披露内容的真实范围由所附权利要求及其等同物表示。

Claims (23)

1.一种用于将燃料喷射至内燃机的燃烧室内的压电致动燃料喷射器，包括：

喷射器本体，具有喷射器腔和与喷射器孔口，所述喷射器孔口与所述喷射器腔的一端连通以将燃料排放到所述燃烧室；

针阀，位于所述喷射器腔的与所述喷射器孔口相邻的一端内，所述针阀能在打开位置与关闭位置之间移动，在所述打开位置中，燃料通过所述喷射器孔口从燃料供应回路流入所述燃烧室，在所述关闭位置中，燃料通过所述喷射器孔口的流动被阻断；

压电致动器，其包括层叠的压电元件，所述层叠的压电元件能运动以在第一方向上扩展并能运动以在与所述第一方向相对的第二方向上收缩；

液压联接件组件，设置在所述喷射器腔内，所述液压联接件组件包括：具有内孔的液压联接件筒、定位成能在所述内孔内滑动地移动并且操作性地连接于所述压电致动器的液压联接件外柱塞、以及位于所述液压联接件筒与所述液压联接件外柱塞之间的液压联接件，所述液压联接件操作性地连接于所述针阀，以响应于所述层叠的压电元件在所述第一方向上的运动使所述针阀在所述第二方向上朝向所述打开位置运动。

2.根据权利要求1的燃料喷射器，其中，所述液压联接件外柱塞包括中心孔，所述液压联接件组件还包括刚性地附接于所述针阀的外端并延伸至所述液压联接件外柱塞的所述中心孔内的液压联接件内柱塞，所述液压联接件外柱塞、所述液压联接件内柱塞和所述液压联接件筒以重叠的关系定位。

3.根据权利要求2的燃料喷射器，其中，所述液压联接件围绕所述液压联接件内柱塞形成，并且处于所述液压联接件外柱塞的一端与所述液压联接件筒之间。

4.根据权利要求1的燃料喷射器，还包括泄漏控制部，所述泄露控制部包括设置在所述液压联接件筒的内表面中并且围绕所述液压联接件内柱塞延伸以接收加压燃料的环形通道。

5.根据权利要求1的燃料喷射器，还包括：致动器柱塞，将所述压电致动器操作性地连接于所述液压联接件外柱塞；以及泄漏控制部，包括设置在所述喷射器本体的表面中并环绕所述致动器柱塞以接收加压燃料的环形通道。

6.根据权利要求1的燃料喷射器，还包括液压联接件复位弹簧，所述液压联接件复位弹簧设置在所述液压联接件筒的端部与所述液压联接件外柱塞的表面之间，以给所述液压联接件外柱塞提供偏压力。

7.根据权利要求1的燃料喷射器，还包括针阀止挡件，所述针阀止挡件沿着所述燃料喷射器纵向地定位在所述液压联接件组件与所述喷射器孔口之间，以限制所述针阀朝向所述打开位置的运动。

8.根据权利要求1的燃料喷射器，还包括将所述压电致动器操作性地连接于所述液压联接件外柱塞的致动器柱塞，所述喷射器本体包括定位成接收所述致动器柱塞的孔以及围绕所述孔延伸的阀座，所述致动器柱塞包括密封阀，所述密封阀适于当所述层叠的压电元件在所述第二方向上收缩时运动至关闭位置中以阻断泄漏流进入所述孔内，并且适于当所述层叠的压电元件在所述第一方向上扩展时运动至打开位置中。

9.根据权利要求1的燃料喷射器，其中，所述液压联接件定位在液压联接件室内，并且还包括液压联接件加注阀，所述液压联接件加注阀能操作以允许燃料进入所述液压联接件室同时防止燃料流出所述液压联接件室。

10.根据权利要求9的燃料喷射器，其中，所述液压联接件加注阀定位于所述液压联接件筒内。

11.根据权利要求10的燃料喷射器，其中，所述液压联接件加注阀包括安装成能在所述液压联接件内柱塞上滑动地运动的加注阀本体以及形成在所述液压联接件筒上的阀座。

12.根据权利要求11的燃料喷射器，还包括形成在所述液压联接件内柱塞上的加注阀止挡件。

13.根据权利要求1的燃料喷射器，还包括径向地位于所述液压联接件筒与所述喷射器本体之间以用于接收高压燃料的环形间隙。

14.根据权利要求1的燃料喷射器，其中，所述液压联接件筒在一个轴向方向上被复位弹簧偏压并且能横向运动。

15.根据权利要求1的燃料喷射器，还包括：形成在所述液压联接件外柱塞内的阀室以及定位在所述阀室内的阀，以便限制燃料流出所述阀室，从而限制所述针阀在所述第二方向上的运动。

16.一种用于将燃料喷射至内燃机的燃烧室内的压电致动燃料喷射器，包括：

喷射器本体，具有喷射器腔和喷射器孔口，所述喷射器孔口与所述喷射器腔的一端连通以将燃料排放至所述燃烧室内；

针阀，定位在所述喷射器腔的与所述喷射器孔口相邻的一端内，所述针阀能在打开位置与关闭位置之间运动，在所述打开位置中，燃料通过所述喷射器孔口从燃料供应回路流入所述燃烧室内，在所述关闭位置中，燃料通过所述喷射器孔口的流动被阻断；

压电致动器，包括层叠的压电元件，所述层叠的压电元件能运动以在第一方向上扩展并且能运动以在与所述第一方向相对的第二方向上收缩；

液压联接件组件，设置在所述喷射器腔内，并且包括具有内孔和外表面的液压联接件筒，所述外表面与所述喷射器本体径向间隔开，以在所述外表面与所述喷射器本体之间形成用以接收高压燃料的环形间隙，所述液压联接件组件还包括液压联接件外柱塞，所述液压联接件外柱塞定位成能在所述内孔内滑动地运动、操作性地连接于所述压电致动器、并且包括中心孔，所述液压联接件组件还包括附接于所述针阀的外端并延伸至所述液压联接件外柱塞的所述中心孔内的液压联接件内柱塞、以及轴向地定位于所述液压联接件筒与所述液压联接件外柱塞之间的液压联接件室。

17.根据权利要求16的燃料喷射器，其中，所述液压联接件外柱塞、所述液压联接件内柱塞和所述液压联接件筒沿着所述喷射器的轴向延度以重叠的关系定位，所述液压联接件室包括操作性地连接于所述针阀的液压联接件，以便响应于所述层叠的压电元件在所述第一方向上的运动来使所述针阀在所述第二方向上朝向所述打开位置运动。

18.根据权利要求16的燃料喷射器，还包括：联接件泄漏控制部，包括设置在所述液压联接件筒的内表面中并围绕所述液压联接件内柱塞延伸以接收加压燃料的环形通道；致动器柱塞，将所述压电致动器操作性地连接于所述液压联接件外柱塞；以及致动器泄漏控制部，包括设置在所述喷射器本体的表面中并环绕所述致动器柱塞以接收加压燃料的环形通道。

19.根据权利要求16的燃料喷射器，还包括液压联接件加注阀，所述液压联接件加注阀能操作以允许燃料进入所述液压联接件室内同时防止燃料流出所述液压联接件室。

20.根据权利要求19的燃料喷射器，其中，所述液压联接件加注阀位于所述液压联接件筒内。

21.根据权利要求20的燃料喷射器，其中，所述液压联接件加注阀包括安装成能在所述液压联接件内柱塞上滑动地运动的加注阀本体以及形成在所述液压联接件筒上的阀座。

22.根据权利要求16的燃料喷射器，其中，所述液压联接件筒在一个轴向方向上被复位弹簧偏压并且能横向地运动。

23.根据权利要求16的燃料喷射器，还包括形成在所述液压联接件外柱塞内的阀室以及定位在所述阀室内的阀，以便限制燃料流出所述阀室，从而限制所述针阀在所述第二方向上的运动。

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