CN102753810A - 向内燃机的燃料喷射系统中的高压泵供给燃料的方法以及燃料喷射系统 - Google Patents

向内燃机的燃料喷射系统中的高压泵供给燃料的方法以及燃料喷射系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于向内燃机的燃料喷射系统中的高压泵(1)供给燃料的方法，其中，为了输送和输送量控制而使用布置在低压回路(2)中的、电动运行的输送泵(3)，利用所述输送泵根据相应选择的发动机速度向所述高压泵(1)供应一定量的燃料，所述燃料在所述高压泵中首先被压缩，然后供应到高压蓄积器(4)。根据本发明，所述高压泵(1)的吸入侧的燃料压力用压力调节阀(5)控制，其中，在所述压力调节阀(5)的闭合位置中还保证通过所述低压回路(2)和输送泵(3)向所述高压泵(1)供给燃料以用于润滑和/或冷却。本发明还涉及一种燃料喷射系统。

Description

向内燃机的燃料喷射系统中的高压泵供给燃料的方法以及燃料喷射系统
技术领域
本发明涉及一种用于向内燃机的燃料喷射系统中的高压泵供给燃料的方法，其中，为了输送和为了输送量调节，使用在低压回路中布置的电动运行的输送泵。本发明还涉及一种内燃机的燃料喷射系统，尤其是共轨喷射系统。
背景技术
现有技术的装置例如从EP1195514A2已知，该发明涉及一种用于调节高压泵喷射到内燃机的共轨燃料喷射系统中的流量的装置。所说明的装置因此包括电动运行的输送泵，所述输送泵根据控制单元的指令将规定量的燃料输送到高压泵。依赖于所述输送泵的输送量，通过布置在所述高压泵吸入侧上的节流阀预先给定输送压力，输送压力对应输送量成比例地升高或降低。所述节流阀的直径根据测定的试验结果确定相应的要求。
将电动运行的泵用作输送泵的优点尤其在于，这种泵能够进行精确的数量调节。相应地能够省去数量测量常安装的调整机构，例如测量单元。这由此带来的结果是部件的数量，尤其是电力/电子部件，以及所需要的接头和引导件的数量减少。
这种电动燃料泵还能够进行满足要求的控制，从而降低所述损耗功率。在滑移运行中，例如输送量可能减小到零，以便使高压量也降低到零。然而，如果同时使用燃料高压泵，所述燃料高压泵规定某最小燃料供给，例如为了润滑和/或冷却，所述输送泵相应的控制也不可能。
在EP1195514A2描述了喷射系统具有包含到低压回路中的润滑剂管路，所述高压泵通过所述润滑剂管路供给燃料以进行润滑。然而，供给燃料以进行润滑的供给约束到某规定的高压输送量，因为不保证持续润滑，这种供给不允许缺乏。
发明内容
从上述现有技术出发，本发明的任务在于提供一种向高压泵供给燃料的方法，利用这种方法，保证所述高压泵的润滑和/或冷却所需的足够的燃料供给几乎不依赖于所输送的高压量。本发明还说明执行所述方法所适用的燃料喷射系统，所述燃料喷射系统制造简单并且运行的损耗功率更小。
为了完成所述任务，提出一种具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求8的特征的燃料喷射系统。在从属权利要求中说明本发明的有利的改进方案。
根据本发明，为了向高压泵供给燃料所提出的方法的其特征在于，所述燃料压力利用在所述高压泵的吸入侧上布置的压力调节阀调节，其中，进一步保证在所述压力调节阀的闭合位置，通过所述低压回路和输送泵向所述高压泵供给燃料以进行润滑和/或冷却。也就是说，所述供给到高压泵的待压缩输送量能够通过闭合所述压力调节阀减小到零，尽管如此，已经准备提供足够量的燃料以润滑和/或冷却所述高压泵。因此，与电动燃料泵相组合，高压泵也可用作输送泵，分配到某最小燃料供给。同时，通过满足要求地控制所述电动运行的输送泵，所述损耗功率减小。满足要求的控制是指，如果此外没有高压输送燃料，所述输送泵的输送量能够减小到润滑和/或冷却所需要的量。
此外，已经在开头指出的优点涉及安装电动燃料泵。如果所述电动燃料泵例如用于数量调节，能够省去独立的测量单元。所述电动/电子部件的数量因而下降。进一步地，能够放弃压力调节阀布置在轨道或燃料高压储存器上。因为所述压力调节现在根据本发明由布置在所述高压泵吸入侧上的压力调节阀承担。随着所述电动/电子部件的数量的减少，所需要的接头或者插塞连接也减少。因此，用于执行根据本发明的方法的适当燃料喷射系统的结构也被简化。
所述压力调节阀的闭合能够不仅使所述输送的高压量减小到零，而在低压区域中保持足够量的燃料用于润滑和/或冷却，而且，反作用于压力脉冲的扩散，尤其是在出现高转速和导致不希望的高压输送量的情况下。所述方法因而适用于主要联合燃料喷射系统，安装高动态泵。这种泵一般也需要改善它的部件的润滑和/或冷却。
一般地，主要保证在所述高压泵的壳体内构成的、用接收所述运行轴的轴支承部位的润滑和/或冷却。根据所提出的方法，所述燃料首先输送到一个中心泵室，所述燃料从中心泵室被分配到两个轴支承部位上。过剩的燃料通过管路输送到一个回路。此外，其他部件也能够被润滑和/或冷却。
优选地，所述压力调节阀放置成使得在所述压力调节阀的闭合位置中，通过所述压力调节阀的开启压力保证所述高压泵的润滑和/或冷却。只有在超过所述开启压力时，待压缩燃料才供应所述高压泵。在所述开启压力下方，得到没有重置量，也因而没有高压量，其中，在低压区域中存在残余压力，能够用于润滑和/或冷却。以这种方式在所述输送泵小的输送量时也保证所述高压泵的几乎持续的润滑和/或冷却。如果提高所述电动燃料泵的转速，所述输送量进而所述压力也上升，因而由此开启所述压力调节阀并且待压缩燃料被供应到所述高压泵。
所述高压量相应地通过所述压力调节阀的特性曲线进行定义。所述压力调节阀的特性曲线进而所述静态的和/或动态的状态相应地选择所述要求。优选选择陡峭的特性曲线，以便在增加所述输送量时引起小的压力升高并且同时引起严重的活塞阻尼。此外，所述要求还能够证明所述压力调节阀的另一布局是合理的。
进一步优选地，设置措施用于补偿所述压力调节阀区域中的泄漏。这种措施能够例如包括在所述轨道或燃料高压存储器上布置另外的压力调节阀，用于所述喷射器的零输送节流阀和/或相应的控制。
根据本发明的一个优选实施例，为了改善所述高压泵的润滑和/或冷却，安装两级式压力调节阀。所述两级式压力调节阀优选通过所述压力调节阀连接到一个回路上实现。所述输送量的一部分通过所述压力调节阀供给所述回路，同时增加所述请求的输送量。这又导致通流能力的提高，进而导致改善润滑和/或冷却。因为随着所述燃料量，所述润滑或冷却功率也上升。所述压力调节阀连接到所述回路在这里优选通过节流阀得到。
替代地或附加地，为了改善润滑和/或冷却，使用一个并行于润滑和/或冷却管路的联接的节流阀。通过这个措施，同样提高通流能力和进而提高润滑和/或冷却功率。与所述压力调节阀的两级构成的不同点在于，量上升不以所述压力调节阀的规定的开关位置为前提，而是持续地提供。所提出的措施因此尤其适用于高负载的泵。
在润滑和/或冷却管路中还能够布置至少一个另外的节流阀。
根据本发明，同样为解决开头所提出的任务而提出的燃料喷射系统的特征在于，在所述高压泵的吸入侧上设置用于调节所述燃料压力的压力调节阀，其中，在所述压力调节阀的闭合位置中，通过所述低压回路和输送泵保证润滑和/或冷却所述高压泵的足够量的燃料。这假设所述调节阀集成到所述低压回路中，使得在所述压力调节阀的闭合位置中，燃料达到所述部件，适用于润滑和/或冷却。优选地，所述设置润滑和/或冷却的燃料量的分配通过一个中心泵室得到。由此，所述燃料能够例如输送到接收在泵壳体中的支承部位。替代地或附加地，也能够设置独立的润滑和/或冷却管路用于分配所述燃料。
根据本发明的优选实施方式，所述压力调节阀以两级方式构造。所述两级结构能够例如通过将所述压力调节阀连接到所述回路上实现，其中，进一步优选地，所述连接通过节流阀实现。通过一部分输送量经所述节流阀输送到所述回路，所述通流能力进而所述润滑和/或冷却功率上升。
替代地或附加地，能够设置一个节流阀，它并行于润滑和/或冷却管路联接。在润滑和/或冷却管路中，还能够布置一个节流阀用于流量限制。这个措施同样引起润滑和/或冷却功率的改善或提高。
还优选地，所说明的燃料喷射系统适用于执行上述根据本发明的方法。与所述方法相关地提到的优点相应地适用于所述燃料喷射系统。
附图说明
下面将根据两个附图更详细地阐明本发明的优选实施例。在附图中：
图1显示根据本发明第一实施方式的燃料喷射系统的示意图；以及
图2显示根据本发明第二实施方式的燃料喷射系统的示意图。
具体实施方式
图1示意性地显示的根据本发明的第一实施方式的燃料喷射系统包括形成为活塞泵的高压泵1，高压泵1通过低压回路2供给燃料。例如，高压泵1用泵活塞10表示。作为选择，高压泵1也能够形成为多活塞泵。所述活塞优选径向围绕具有凸轮或偏心轮11的驱动轴布置，并且通过滚轮12和/或滑块支承在凸轮或偏心轮11上，从而所述驱动轴的旋转引起活塞10或所述活塞往复直线运动。
所显示的喷射系统还包括电动运行的输送泵3，输送泵3当前用于输送燃料和调节所述输送量。独立的测量单元因而不是必需的。所述压力调节通过压力调节阀5实现，压力调节阀5布置在高压泵1的吸入侧上。所述设置待压缩的燃料通过压力调节阀5和在高压泵1的泵工作室14中形成为止回阀的入口阀13达到。所述燃料在那里利用活塞10的往复直线运动进行压缩，并且通过同样形成为止回阀的出口阀15输送到燃料高压存储器4。经过多个连接到燃料高压存储器4的燃料喷射器9将燃料喷射到内燃机的燃烧室中。
在压力调节阀5的闭合位置中，高压泵1的泵工作室14不供应待压缩燃料。尽管如此，经过低压回路2和电动运行的输送泵3保证足以润滑和/或冷却高压泵1。因为也在压力调节阀5的闭合位置中，更多的燃料到达中心泵室16中，在中心泵室16中接收所述驱动轴，从而经过泵室16，所述驱动轴的在高压泵1的壳体中构成的支承部位8被供给足够的燃料以用于润滑和/或冷却。因此，润滑和/或冷却管路7当前布置在高压泵1的壳体中，并与回路17相连接，以便排出过多的燃料。
所显示的根据本发明的燃料喷射系统能够使用高压泵1，高压泵1被规定持续地供给燃料，例如用于润滑和/或冷却它的部件。因为这种通过根据本发明连接的压力调节阀保证电动运行的输送泵3能够被满足要求地控制，即所述输送的高压量必要时减小到零，但不损坏高压泵1。
图2显示根据本发明的燃料喷射系统的另一实施方式。不同于图1的实施方式，压力调节阀5在这里以两级方式构造，其方式是将压力调节阀5经过节流阀6连接到回路17上。如果在压力调节阀5的一个规定的接通位置中，所述输送量的至少一个分流经过节流阀供给到回路，所述量的要求增加，进而所述润滑和/或冷却功率升高。为了使所述燃料量进而所述润滑和/或冷却功率不依赖于压力调节阀5的各接通位置地升高，替代地或附加地，如当前所示的，能够安置另一平行地联接的节流阀6。

Claims (10)

1.一种用于向内燃机的燃料喷射系统供给燃料的方法，其中，为了输送和为了输送量调节，使用在低压回路(2)中布置的电动运行的输送泵(3)，利用所述输送泵依赖于所述各选择的电动机转速供应所述高压泵(1)一定量的燃料，在该高压泵中，所述燃料首先被压缩，然后输送到燃料高压存储器(4)，其特征在于，
所述燃料压力利用一个在所述高压泵(1)的吸入侧上布置的压力调节阀(5)进行调节，其中，在所述压力调节阀(5)的闭合位置中还保证经过所述低压回路(2)和输送泵(3)向所述高压泵(1)供给燃料以用于润滑和/或冷却。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在所述压力调节阀(5)的闭合位置中，通过所述压力调节阀(5)的开启压力保证所述高压泵(1)的润滑和/或冷却。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
所述高压量通过所述压力调节阀(5)的特性曲线定义。
4.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其特征在于，
因在所述燃料高压存储器(4)上布置另一压力调节阀而在所述压力调节阀(5)的区域中出现的泄漏，通过使用零输送节流阀和/或通过相应地控制所述喷射器补偿。
5.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其特征在于，
为了改善所述高压泵(1)的润滑和/或冷却，使用一个两级式压力调节阀(5)。
6.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其特征在于，
为了改善所述高压泵(1)的润滑和/或冷却，使用一个平行于润滑和/或冷却管路(7)联接的节流阀(6)。
7.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其特征在于，
为了限制流量，安装一个节流阀(6)，所述节流阀(6)布置在润滑和/或冷却管路(7)中。
8.一种内燃机的燃料喷射系统，尤其是共轨喷射系统，具有高压泵(1)，所述高压泵高压输送燃料并且将燃料供应到燃料高压存储器(4)，还具有在低压回路(2)中布置的电动运行的、用于向所述高压泵(1)供给燃料的输送泵(3)，其中，输送量能够通过输送泵(3)调节，其特征在于，
在所述高压泵(1)的吸入侧设置用于调节燃料压力的压力调节阀(5)，其中，在所述压力调节阀(5)的闭合位置中，通过所述低压回路(2)和输送泵(3)保证用于润滑和/或冷却所述高压泵(1)的足够量的燃料。
9.根据权利要求8所述的燃料喷射系统，其特征在于，
所述压力调节阀(5)是以两级方式构造的。
10.根据权利要求8或9所述的燃料喷射系统，其特征在于，
至少一个节流阀(6)布置在润滑和/或冷却管路(7)中和/或与该润滑和/或冷却管路并行联接。
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