CN102635473A - 燃料喷射装置 - Google Patents

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Abstract

燃料喷射装置包括燃料供给泵(3)、喷射器(5)、过滤器(6)、循环流动通道(20)、导入阀(13)、循环流动阀(26)和止回阀(25)。喷射器(5)将从燃料供给泵(3)排出的燃料供给给发动机，过滤器(6)布置在燃料供给泵(3)的上游。通过打开导入阀(13)，循环流动通道(20)将高压燃料从燃料供给泵(3)和喷射器(5)之间提供的高压流动通道导入到过滤器(6)。在循环流动通道(20)中提供循环流动阀(26)，其根据燃料的温度，允许或者中断燃料从循环流动通道(20)到过滤器(6)的流入。在循环流动阀(26)的上游提供止回阀(25)以防止回流，当与预定的压力相比，循环流动通道(20)中的燃料的压力更高时，止回阀(25)打开。

Description

燃料喷射装置
技术领域
本发明的描述涉及将燃料喷射到发动机的燃料喷射装置。
背景技术
通常，公开了关于燃料喷射装置的技术，在该技术中，防止由于燃料温度的降低造成的蜡凝固，使过滤器堵塞(下文，称为过滤器蜡堵塞)。例如，提供了回流燃料循环方法(例如，参见JP 2005-098212A和EP0819844A2)，在该方法中，通过导入从喷射器等等回流的低压燃料来使蜡溶解。但是，在该技术中，存在着先决条件，即，回流的燃料的热量足够用于对蜡进行溶解。
在最近几年的燃料喷射装置中，减少来自喷射器的燃料回流量以提高燃料效率，使得尽可能地减少泵输出的燃料的压力馈送量，减少发动机负载。因此，回流的燃料的温度降低，从而难于通过回流燃料循环方法来使蜡溶解。
因此，作为解决过滤器蜡堵塞的方法，将向喷射器供给的高压燃料的一部分导入到过滤器(参见EP 1209349A2)。但是，在该燃料从喷射器导入到过滤器之前，燃料的压力减小了，从而其难于使燃料的温度保持高。
发明内容
本发明解决了上面缺点中的至少一种。
根据本发明描述的一个示例性方面，燃料喷射装置包括燃料供给泵、喷射器、过滤器、循环流动通道、导入阀、循环流动阀和止回阀。燃料供给泵对燃料加压并将燃料排出，喷射器将从燃料供给泵排出的燃料喷射并供给给发动机。过滤器布置在燃料供给泵的上游，以去除燃料中包含的异物。循环流动通道被配置为将高压燃料从燃料供给泵和喷射器之间提供的高压流动通道导入到过滤器。导入阀被配置为允许或者中断高压燃料从高压流动通道到循环流动通道的流入。在循环流动通道中提供循环流动阀，并根据燃料的温度进行打开或关闭，以允许或者中断燃料从循环流动通道到过滤器的流入。止回阀提供在循环流动通道中的循环流动阀的上游以防止回流。当与预定的压力相比，循环流动通道中的燃料的压力更高时，止回阀打开。因此，能够安全地解决过滤器的蜡堵塞。
附图说明
通过下面描述、所附权利要求书和附图，将更好地理解本发明以及其另外的目的、特征和优点，其中：
图1是根据本发明的一个示例性实施例，示出燃料喷射装置的示意图；
图2是根据所述示例性实施例，示出燃料喷射装置的一部分的示意图；以及
图3是根据所述实施例，用于解释燃料喷射装置的操作的图。
具体实施方式
本发明描述的燃料喷射装置包括燃料供给泵、共轨、喷射器和过滤器。燃料供给泵对燃料加压并将燃料排出，共轨对从燃料供给泵供给的燃料进行存储。喷射器将从共轨供应的燃料喷射和供给给发动机，过滤器布置在燃料供给泵的上游，以去除燃料中包含的异物。
燃料喷射装置包括循环流动通道、导入阀、循环流动阀和止回阀。循环流动通道用于将高压燃料从燃料供给泵和喷射器之间提供的高压流动通道导入到过滤器。导入阀将高压燃料导入到循环流动通道。在循环流动通道中提供循环流动阀，其根据燃料的温度打开或关闭，以允许或者中断燃料从循环流动通道到过滤器的流入。在循环流动通道中的循环流动阀的上游提供止回阀，以便当与预定的压力相比，燃料的压力更大或者相等时打开，并防止回流。
将压力控制阀(其用作为共轨的减压阀)用作导入阀。
在下面的实施例中描述了细节。
参见图1和图2来描述示例性实施例的燃料喷射装置1。
例如，燃料喷射装置1被配置为将燃料喷射和供给给柴油发动机(没有示出，下文称为发动机)。
燃料喷射装置1包括燃料供给泵3、共轨4、喷射器5、过滤器6和电子控制单元(ECU)7。燃料供给泵3将燃料箱2中的燃料吸出，并对燃料进行加压并将其排出。共轨4以高压状态对从燃料供给泵3排出的燃料进行累积。喷射器5将共轨4中累积的燃料喷射到发动机的汽缸中。过滤器6布置在燃料供给泵3的上游，以去除燃料中包含的异物。ECU 7对燃料供给泵3、喷射器5等等的操作进行控制。
燃料供给泵3将燃料箱2中包含的燃料吸出，并对燃料进行加压并将其排出，使得根据发动机的状态，按目标压力(目标轨压)对共轨4的燃料进行累积。
共轨4通过高压管10连接到燃料供给泵3的出油口。共轨4接收加压的燃料的供给，并以高压状态对燃料进行累积。共轨4通过高压管11连接到喷射器5的入口，向喷射器5供给具有实际轨压的燃料。因此，共轨4用作对高压燃料进行累积的累积器，此外，还用作将高压燃料分配给喷射器5的分配器。
此外，减压阀13(压力控制阀)粘附到共轨4的末端。减压阀13打开，以将共轨4中的燃料释放到低压管12，从而对实际轨压进行减压。减压阀13是电磁阀，其操作由稍后描述的控制部分进行控制。
喷射器5连接到高压管11，并与共轨4进行连通。喷射器5包括将燃料喷射到汽缸的喷嘴和用于开动喷嘴的电磁阀。可以提供与汽缸一样多的喷射器5，但图1仅示出了单一一个。
过滤器6布置在燃料吸入流动通道14中，通过该通道14，燃料箱2和燃料供给泵3的进油口彼此连接。过滤器6去除燃料中包含的水和诸如灰尘之类的固体物，过滤器6具有通常公知的结构。因此，过滤器6在过滤器容器17中包括过滤器滤芯18，后者由例如过滤器纸构成。通过使用过滤器滤芯18，捕获燃料中的灰尘等等。当燃料温度较低时，作为凝固燃料的蜡可以粘附于过滤器滤芯18。
ECU 7是具有通常公知的结构的计算机，其包括中央处理单元(CPU)、存储单元、输入电路和输出电路。CPU执行控制处理和算术处理。诸如只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)的存储单元保存多种程序和数据。ECU 7从多个传感器接收检测值的输入，随后基于这些检测值来执行算术处理。随后，ECU 7向多个致动器(例如，喷射器5的电磁致动器)输出命令值。
本示例性实施例的燃料喷射装置1具有用于将高压燃料的一部分从燃料供给泵3和喷射器5之间提供的高压流动通道导入到过滤器6的循环流动通道。例如，在本实施例中提供高压管20，以便将由于减压阀13的打开而造成共轨4的流出的高压燃料导入到过滤器6。具体而言，共轨4的压力释放口(其通过减压阀13的操作来打开和关闭)，以及过滤器6的入口22通过高压管20来彼此连接。因此，将高压管20提供成循环流动通道的示例。减压阀13用作为将高压燃料导入到循环流动通道的导入阀的示例。
使用从上游一侧的顺序，将止回阀25和循环流动阀26布置在高压管20中。当燃料的压力大于或等于预定的压力时，止回阀25打开，防止回流。例如，将弹簧止回阀采用为止回阀25。循环流动阀26是恒温阀，其由根据温度进行变形的双金属材料来打开和关闭。因此，根据燃料的温度，循环阀26允许或中断燃料从循环流动通道到过滤器6的流入。具体而言，当与预定的温度相比，燃料的温度更高时，循环流动阀26处于阀门关闭状态。当燃料的温度等于或低于该预定的温度时，循环流动阀26打开，其允许高压燃料流入到过滤器6。
在本实施例中，对循环流动阀26、止回阀25和过滤器6进行组合以配置过滤器单元28，如图2所示。因此，过滤器单元28包括高压管20、循环流动阀26、止回阀25和过滤器6的一部分。例如，如图2中所示，帽部件17a放在过滤器容器17上，将帽部件17a形成为高压管20的一部分(单元内高压管30)以与过滤器6的入口22进行连通。
回油管31连接到处于止回阀25的位置下游和高压管20的燃料流动中的循环流动阀26的上游处的高压管20。回油管31与低压管12进行连通，其中燃料通过低压管12回流到燃料箱2。此外，回油管32还连接到低压管12。提供回油管32以便将向燃料箱2回流从燃料供给泵3、共轨4和喷射器5泄漏的低压燃料。
ECU 7被配置为包括判断部分，后者基于过滤器6周围的燃料压力状态或者过滤器6中的燃料压力状态，基于发动机的温度状态，来判断过滤器6是否被蜡堵塞。此外，ECU 7还被配置为包括控制部分，其中当确定过滤器蜡堵塞时，该控制部分命令导入阀(例如，减压阀13)将高压燃料导入到高压管20。
在低温度状态时发生过滤器蜡堵塞，其中在该状态下，容易使燃料凝固。如果发生过滤器蜡堵塞，处于过滤器6的下游一侧的燃料供给泵3的吸入压增加。因此，如果检测到发动机的温度状态和过滤器6周围的压力状态，则判断部分可以判断是否发生过滤器蜡堵塞。
在本示例性实施例中，在燃料吸入流动通道14中的过滤器6的位置下游处提供压力开关35。当与预定的值相比，过滤器6的下游一侧处的泵吸入压力更高时，压力开关35的状态变成打开(ON)，并将该状态输出给ECU7。例如，发动机的温度状态是外部空气温度Ta，将来自外部空气传感器(没有示出)的检测值输出到ECU 7。
如图3中所示，当与预定的值相比，外部空气温度Ta更低，并且当来自压力开关35的信号是开启(ON)时，判断部分确定已发生“过滤器蜡堵塞”(S1、S2)。当与预定的值相比，外部空气温度Ta更高，并且当来自压力开关35的信号是开启(ON)时，可以确定由于灰尘已造成过滤器堵塞。当确定发生“过滤器蜡堵塞”时，控制部分输出命令使减压阀13打开(S3)。因此，减压阀13打开，高压燃料从共轨4注入到高压管20。
如果与止回阀25的阀打开压力相比，高压管20中的燃料压力更高时，则止回阀25打开，高压燃料流向循环流动阀26。当与预定的温度相比，过滤器6中的燃料的温度更低时，循环流动阀26处于打开状态。当循环燃料阀26打开时，将高压燃料吸入到过滤器6中。高压燃料使粘附到过滤器滤芯18的蜡溶解，并被吸入到燃料供给泵3。
当循环流动阀26关闭，并且当由于共轨4中的压力高于预定的值而造成减压阀13打开时(例如，在减压阀13用于共轨4中的压力调整的情况下)，共轨4的燃料通过高压管20、回油管31和低压管12(参见图2中的断续箭头)回流到燃料箱2。
下面描述本实施例的操作的效果。本实施例的燃料喷射装置1包括作为循环流动通道的示例的高压管20，其用于将高压燃料的一部分从高压流动通道(其在燃料供给泵3和喷射器5之间提供)导入到过滤器6。在高压管20中，从上游一侧，以止回阀25和循环流动阀26的顺序来布置。
因此，止回阀25位于通过其将高压燃料导入到过滤器6的路径上。因此，如果将止回阀25中的阀打开压力设置为相对高，则可以通过使高压管20的燃料的压力保持高，将高压管20的燃料导入到过滤器6。因此，可以以高温度状态将燃料导入到过滤器6，从而安全地解决过滤器蜡堵塞。
在本实施例中，对循环流动阀26、止回阀25和过滤器6进行组合来配置过滤器单元28。
循环流动通道中的高压燃料的压力通过止回阀25来释放。由于将循环流动阀26、止回阀25和过滤器6集成在一起，因此在燃料流入过滤器6的入口22之前，可以立即释放高压燃料的压力。燃料的温度由于压力释放位置处的燃料之间的摩擦力而变高。因此，通过在过滤器6附近的位置处释放压力，可以以高温度状态将燃料导入到过滤器6。因此，可以安全地解决过滤器蜡堵塞。
循环阀26是恒温阀，其由根据温度进行变形的双金属材料来打开和关闭。因此，与循环流动阀26是电磁阀的情况相比，循环流动阀26是以较低的费用和简单化来形成。
下面描述上面实施例的修改。在上面实施例的燃料喷射装置1中，循环流动通道(其中，高压燃料通过该通道流回到过滤器6)的示例是高压管20，其通过共轨4的减压阀13的操作来打开和关闭。但是，用于将高压燃料的一部分导入到过滤器6的循环流动通道并不受该示例的限制。通过其可以将高压燃料从燃料供给泵3和喷射器5之间提供的高压流动通道流回到过滤器6的流动通道，可以用作为循环流动通道。
在本实施例中，基于外部空气温度和过滤器6的下游一侧的压力，来确定过滤器6的蜡堵塞。但是，发动机的温度状态并不是外部空气温度，可以是例如来自于附在燃料喷射装置或发动机上的温度传感器的检测值。此外，过滤器6周围的燃料压力状态或者过滤器6中的燃料压力状态，可以不是过滤器6的下游一侧的压力，而是过滤器6周围的压力改变(例如，过滤器6中的压力改变)和过滤器6的上游一侧的压力改变(其是由于过滤器6的堵塞造成的)。
在本实施例中，将循环流动阀26、止回阀25和过滤器6组合在一起。但是，可以分别单独地提供循环流动阀26、止回阀25和过滤器6。在该情况下，从将燃料保持在高温度状态的观点来看，优选的是，应使过滤器6、循环流动阀26和止回阀25之间的距离尽量短。可以尽可能地减小止回阀25的打开时的气门升量，使得燃料通道变窄。因此，可以在通过的燃料和燃料通道的壁表面之间有效地生成摩擦热能，从而燃料可以处于进一步的高温度状态。
虽然本实施例的燃料喷射装置1向柴油发动机喷射和供给燃料，但其也可以应用于向汽油发动机喷射和供给燃料的设备。
对于本领域普通技术人员来说，其它的优点和修改将是显而易见的。因此，本发明就其更广含义来说，并不受限于本申请示出和描述的特定细节、典型装置和说明性示例。

Claims (5)

1.一种燃料喷射装置，包括：
燃料供给泵(3)，其对燃料加压并将燃料排出；
喷射器(5)，其将从所述燃料供给泵(3)排出的燃料喷射并供给给发动机；
过滤器(6)，其布置在所述燃料供给泵(3)的上游，以去除燃料中包含的异物；
循环流动通道(20)，其配置为将高压燃料从所述燃料供给泵(3)和所述喷射器(5)之间提供的高压流动通道导入到所述过滤器(6)；
导入阀(13)，其配置为允许或者中断高压燃料从所述高压流动通道到所述循环流动通道(20)的流入；
循环流动阀(26)，其在所述循环流动通道(20)中提供，根据燃料的温度进行打开或关闭，以允许或者中断燃料从所述循环流动通道(20)到所述过滤器(6)的流入；以及
止回阀(25)，其提供在所述循环流动通道(20)中的循环流动阀(26)的上游以防止回流，其中，当与预定的压力相比，所述循环流动通道(20)中的燃料的压力更高时，所述止回阀(25)打开。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射装置，其中，使所述循环流动阀(26)和所述止回阀(25)与所述过滤器(6)集成在一起。
3.根据权利要求1所述的燃料喷射装置，还包括：
判断部分，其配置为基于所述过滤器(6)中的燃料压力状态或者所述过滤器(6)周围的燃料压力状态，基于所述发动机的温度状态，判断所述过滤器(6)是否被蜡堵塞；以及
控制部分，其配置为当所述过滤器(6)被蜡堵塞时，命令所述导入阀(13)将高压燃料导入到所述循环流动通道(20)。
4.根据权利要求1到3中的任何一个所述的燃料喷射装置，还包括：
共轨(4)，其提供在所述燃料供给泵(3)和所述喷射器(5)之间，以存储从所述燃料供给泵(3)供给的燃料，其中
所述共轨(4)通过所述循环流动通道(20)连接到所述过滤器(6)的入口(22)，
所述导入阀(13)用作压力控制阀，其配置为对所述共轨(4)中的燃料的压力进行控制，以及
通过打开所述压力控制阀(13)，所述压力控制阀(13)使所述共轨(4)中的高压燃料导入到所述循环流动通道(20)。
5.根据权利要求1到3中的任何一个所述的燃料喷射装置，其中，所述循环流动阀(26)是由根据温度进行变形的双金属材料来打开和关闭的。
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PB01 Publication
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