CN103038495A

CN103038495A - 低泄漏凸轮辅助的共轨燃料系统、燃料喷射器及其操作方法

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Publication number: CN103038495A
Application number: CN2011800377040A
Authority: CN
Inventors: D·科尔德伦; A·斯多克纳尔
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2010-06-01
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2031-05-31
Also published as: DE112011101887T5; CN103038495B; WO2011153118A3; US20110290211A1; WO2011153118A2; US8443780B2

Abstract

燃料系统（12）包括多个燃料喷射器（30），每个燃料喷射器限定喷嘴供给通路（48）、喷嘴出口（50）和低压空间（54）。燃料系统（12）包括多个机械致动的增压装置（70）和一与燃料喷射器（30）中的每一个流体连接的共轨（44），每个增压装置包括挺柱（32）并且部分地定位在燃料喷射器（30）中的一个内。燃料喷射器（30）中的每一个还包括具有喷射压力控制阀（82）的喷射压力控制机构（80）。每个喷射压力控制阀（82）在第一位置将对应的增压装置（70）与共轨（44）阻断并使增压装置（80）与低压空间（54）流体连接，而在第二位置使增压装置（80）与共轨（44）流体连接并将增压装置（70）与低压空间（54）阻断。经由操作燃料系统（12）来喷射燃料可包括使燃料系统（12）在高压喷射之间以增压装置（70）使处于低压下的燃料移位的低泄漏模式操作。

Description

低泄漏凸轮辅助的共轨燃料系统、燃料喷射器及其操作方法

技术领域

本发明一般而言涉及用于内燃发动机的燃料系统和燃料系统操作方法，更具体地涉及以低泄漏模式操作具有凸轮致动的增压装置的共轨燃料系统。

背景技术

多年来已开发了许多类型的用于内燃发动机的燃料喷射系统。共轨燃料喷射系统是公知的并且广泛地与多缸内燃发动机相结合地使用。一种典型的共轨燃料系统包括低压燃料源、高压泵和将高压泵与多个燃料喷射器连接的共轨。通过电子地控制与共轨联接的各个燃料喷射器可以相对精确地发生以轨道压力喷射燃料。共轨系统已取得普遍的成功，这部分地是由于它们提供了用于向多个燃料喷射器提供燃料的相对简单和直接的手段，并且使得燃料能够在相对精确的时间并以相对精确的喷射量喷射。已证实共轨系统是一种相对有效和起作用的处理相对高燃料压力的方式。尽管已知的共轨系统长期以来被用作用于高压燃料喷射实践的工业标准，但存在改进的余地。

一方面，容纳一定量的高度加压燃料会是相对困难的，需要诸如密封件和管件的特殊硬件。承受极高压力的部件也可能趋于比在低压环境中使用的部件相对更快地磨损。其还需要大量发动机输出能量以将相对大量的燃料维持在高压力下。仅依赖于共轨作为用于燃料的压力源最终会影响发动机效率。

已提出使用共轨以第一压力向发动机系统的多个燃料喷射器供给燃料的系统。在这种系统中也可使用液压致动或凸轮致动的增压装置来以较高压力在选择性的时间进行燃料喷射。授予Knight的美国专利申请公报No.2006/0243253提出了向共轨系统加入凸轮致动的活塞以使得能够从共轨以轨道压力或者从增压装置以较高压力喷射燃料。在Knight的系统中，凸轮致动的增压装置在其未被用于直接提高燃料喷射压力时也被用于辅助维持共轨的压力。结果，Knight的系统中的活塞将明显连续以高压泵送。Knight的系统中燃料系统的构件连续承受来自活塞的高压可能引起某些构件之间以及某些构件之中的过度泄漏。如Knight的系统中那样的高压燃料的泄漏将趋于浪费能量，因为用来加压所泄漏的燃料的发动机输出能量不能被容易地回收。

发明内容

在一个方面，一种操作用于内燃发动机的燃料系统的方法包括至少部分地通过将燃料喷射器的喷嘴出口与共轨流体连接而以中压将燃料喷射到发动机气缸中。该方法还包括通过将燃料喷射器的柱塞腔与共轨流体连接而使柱塞腔中的燃料压力从低压升高至中压，并且通过使机械致动的增压装置的挺柱响应于凸轮的旋转而移动来使柱塞腔中的燃料压力从中压升高至高压。该方法还包括至少部分地通过将喷嘴出口与柱塞腔流体连接而将处于高压下的燃料喷射到发动机气缸中，并且至少部分地经由使柱塞腔中的燃料压力从高压返回到低压而使燃料系统在以高压喷射燃料之后以低泄漏模式操作。

在另一个方面，一种燃料喷射器包括喷射器本体，该喷射器本体限定喷嘴供给通路、与喷嘴供给通路连接的喷嘴出口、控制通路和低压空间。喷射器本体还限定与喷嘴供给通路连接的至少一个燃料入口、柱塞腔和将柱塞腔与喷射器本体内的喷嘴供给通路连接的增压通路。该燃料喷射器还包括直接控制式针阀，该直接控制式针阀定位在喷射器本体内并且可在将喷嘴出口与喷嘴供给通路阻断的封闭位置与开启位置之间移动。直接控制式针阀包括暴露于喷嘴供给通路中的流体压力的开启液压面和暴露于控制通路中的流体压力的封闭液压面。该燃料喷射器还包括止回控制阀，该止回控制阀可在控制通路与低压空间阻断的第一喷射控制位置与控制通路与低压空间相通的第二喷射控制位置之间移动。该燃料喷射器还包括部分地定位在喷射器本体内的机械致动的增压装置，该机械致动的增压装置包括挺柱和柱塞，该柱塞构造成响应于凸轮的旋转而在柱塞腔内在第一柱塞位置与前移后的柱塞位置之间移动。该燃料喷射器还包括单向阀，该单向阀流体地定位在增压通路与喷嘴供给通路之间并且容许流体从柱塞腔流向喷嘴供给通路。该燃料喷射器还包括喷射压力控制机构，该喷射压力控制机构具有第一压力控制构型和第二压力控制构型。在第一压力控制构型中，喷射压力控制机构将柱塞腔与至少一个燃料入口阻断并且使柱塞腔与低压空间流体连接。在第二压力控制构型中，喷射压力控制机构使柱塞腔与至少一个燃料入口流体连接并且将柱塞腔与低压空间阻断。

在又一个方面，一种用于内燃发动机的燃料系统包括多个燃料喷射器，燃料喷射器中的每一个都包括喷射器本体，该喷射器本体限定喷嘴供给通路、与喷嘴供给通路连接的喷嘴出口和低压空间。该燃料系统还包括多个机械致动的增压装置和共轨，每一个增压装置都包括挺柱并且部分地定位在喷射器本体中的一个内，所述共轨与燃料喷射器中的每一个流体连接。燃料喷射器中的每一个还包括喷射压力控制机构，该喷射压力控制机构具有可在第一压力控制位置与第二压力控制位置之间移动的喷射压力控制阀。在第一压力控制位置，喷射压力控制阀中的每一个都将对应的增压装置与共轨阻断并且使增压装置与低压空间流体连接。在第二压力控制位置，喷射压力控制阀中的每一个都使增压装置与共轨流体连接并且将增压装置与低压空间阻断。

附图说明

图1是根据一个实施例的内燃发动机的侧视概略图；

图2是根据一个实施例的燃料喷射器的侧视概略图；以及

图3是示出了根据一个实施例的用于多个不同的燃料系统参数的信号值的图表。

具体实施方式

参照图1，示出了根据一个实施例的内燃发动机10。内燃发动机10可包括直接喷射压缩点燃式柴油发动机，但是在其他实施例中，可包括火花点燃式发动机或具有不同喷射策略的发动机。发动机10可包括发动机机体14，该发动机机体14包括配置在其中的多个气缸20。多个活塞16与气缸20中的各个相关，并且以传统方式与曲轴18联接。多个燃料喷射器30与气缸20中的各个相关，并且分别部分地延伸到对应的一个气缸20中。在一个实施例中，燃料喷射器30中的每一个都可包括限定位于对应的气缸20内的至少一个喷嘴出口50的喷射器本体46。发动机10还可包括具有共轨44的燃料系统12，所述共轨44经由高压燃料供给导管42与燃料喷射器30中的每一个流体连接。燃料系统12还可包括燃料箱34、低压燃料泵36和高压燃料泵38。低压燃料供给导管40可将低压泵36连接至燃料喷射器30中的每一个。

发动机10还可包括凸轮轴22，该凸轮轴22可经由运转的发动机10旋转并且具有定位在其上的多个凸轮凸部24。凸轮凸部24中的每一个都可与相应燃料喷射器30的挺柱32接触地旋转，其意义在文中进一步描述。燃料喷射器30中的每一个都还可包括定位在其中的喷射压力控制机构80，该喷射压力控制机构80使得能够选择对应于来自共轨44的燃料压力的燃料喷射压力或来自经由对应的挺柱32致动的增压装置的增强压力，并在文中进一步描述。每个燃料喷射器30都还可包括止回出口（图1中未示出）和用于操作对应的止回出口的止回控制阀68。

现在参照图2，示出了包括更详细地示出的燃料喷射器30中的一个的燃料系统12的一部分。如上所述，每个燃料喷射器30都可包括喷射器本体46。喷射器本体46可限定喷嘴供给通路48和与喷嘴供给通路48连接的喷嘴出口50。喷射器本体46还可限定控制通路52和低压空间54。在所示的实施例中，低压空间54与低压燃料供给导管40连接或为低压燃料供给导管40的一部分。喷射器本体46还可限定与共轨44连接并且还与喷嘴供给通路48连接的至少一个燃料入口56。喷射器本体46还可限定柱塞腔58和将柱塞腔58与喷射器本体46内的喷嘴供给通路48连接的增压通路60。燃料喷射器30还可包括止回出口，该止回出口包括定位在其中并且可在将喷嘴出口50与喷嘴供给通路48阻断的封闭位置与开启位置之间移动的直接控制式针阀62。直接控制式针阀62还可包括暴露于喷嘴供给通路48的流体压力的开启液压面64和暴露于控制通路52的流体压力的封闭液压面66。

燃料喷射器30还可包括止回控制阀68，该止回控制阀68可在将控制通路52与低压空间54阻断的第一喷射控制位置与使控制通路52与低压空间54相通的第二喷射控制位置之间移动。低压出口或排出部55被示出为连接在止回控制阀68与低压燃料供给导管40/低压空间54之间。

燃料喷射器30还可包括部分地定位在喷射器本体46内的机械地致动的增压装置70。机械地致动的增压装置70包括挺柱32并且还包括柱塞72。柱塞72构造成响应于与凸轮22在旋转方面联接的凸轮凸部24的旋转而在柱塞腔58内在第一柱塞位置与前移后的柱塞位置之间移动。燃料喷射器30还可包括第一单向阀74，该第一单向阀74流体地定位在增压通路60与喷嘴供给通路48之间并且容许流体从柱塞腔58流向喷嘴供给通路48。第二单向阀102可流体地定位在高压入口56与双向通路100之间，并且容许流体从高压入口56流向双向通路100。双向通路100能以文中进一步描述的方式并由于文中进一步描述的原因而将增压通路60并因此将柱塞腔58与燃料入口56或低压空间54中的任一者流体连接。

燃料喷射器30还可包括具有第一压力控制构型和第二压力控制构型的喷射压力控制机构80。在第一压力控制构型中，喷射压力控制机构80将柱塞腔58与燃料入口56阻断并且借助于双向通路100使柱塞腔58与低压空间54流体连接。在第二压力控制构型中，喷射压力控制机构80借助于双向通路100使柱塞腔58与燃料入口56流体连接并且将柱塞腔58与低压空间54阻断。在一个实施例中，喷射压力控制机构80可包括可在燃料喷射器30的阀体构件83内移动的提升阀82。喷射器本体46可限定第一座84和第二座86。第一压力控制构型可包括提升阀82与第一座84接触的第一提升阀位置，并且第二压力控制构型可包括提升阀82与第二座86接触的第二提升阀位置。喷射压力控制机构80还可包括第一电气致动器88，该第一电气致动器88与提升阀82联接并且构造成使提升阀82在第一提升阀位置与第二提升阀位置之间移动，交替地接触座84或座86。

在所示的实施例中，单个提升阀82被描述为喷射压力控制机构80的一部分。提升阀82可被弹簧偏压向其第一位置。应该理解的是，可设想其他实施例，其中例如使用多个阀代替单个提升阀。在另一些实施例中，可使用一个或多个诸如滑阀的滑动型阀。因此应该理解的是，可在第一座与第二座之间移动的单个提升阀仅为一个说明性的实施例，并且本发明并不受此限制。类似地，中压供给通路98被示出为将燃料入口56与阀体构件83内的喷嘴供给通路48连接，但是，可使用替换策略，诸如经喷射器本体46的另一部分将喷嘴供给通路48与燃料入口56连接。

如上所述，燃料喷射器30中还可包括止回控制阀68。第二电气致动器90可与止回控制阀68联接并且构造成使止回控制阀68在第一和第二喷射控制位置之间移动。喷射器本体46还可限定第三座92和第四座94。止回控制阀68可包括第二提升阀96，该第二提升阀96可在燃料喷射器30的第二阀体构件85内移动，并且在第一喷射控制位置与第三座92接触而在第二喷射控制位置与第四座94接触。

工业适用性

以上对结合图2所述的示例性燃料喷射器30的描述应该理解为类似地适用于在内燃发动机10中使用的燃料喷射器30中的每一个。同样，以下对燃料喷射器30的示例性操作的描述应该理解为类似地适用于燃料喷射器30中的每一个，以及燃料系统12的总体操作。继续参照图2，燃料喷射器30以其刚好在一个发动机循环期间的燃料喷射开始前的形式被示出。凸轮凸部24正在与挺柱32接触地旋转并且使柱塞72在缩回位置与前移后的位置之间移动。在所示的特定构型中，柱塞72以其在已刚好将处于低压的燃料吸入柱塞腔58的缩回位置的形式被大致示出。燃料以中压从共轨44被供给至燃料入口56并经由通路98被供给至喷嘴供给通路48。

提升阀82被示出为位于提升阀82与第一座84接触的第一压力控制位置。如文中所述，在提升阀82位于第一压力控制位置的情况下，柱塞腔58借助于增压通路60和双向通路100与低压空间54连接。喷嘴供给通路48中处于中压下的燃料将一个单向阀74推向将喷嘴供给通路48与增压通路60阻断的封闭位置。单向阀102容许处于中压下的燃料从燃料入口56流向喷嘴供给通路48，至少直到诸如喷嘴供给通路48中的燃料压力变成等于中压时。

在图2中，提升阀96被示出为位于其与第三座92接触的第一喷射控制位置。结果，将控制通路52与排出口55阻断，并且处于中压下的燃料可在封闭液压面66上施加封闭液压力。在一个实施例中，针阀62可通过作用在封闭液压面66和开启液压面64上的力而液压地平衡。偏压弹簧67可将针阀62维持在将喷嘴出口50与喷嘴供给通路48阻断的封闭位置。在其他实施例中，针阀62可至少部分地通过封闭液压面66上比作用在开启液压面64上的力相对更大的液压力，诸如通过使用大小不同的封闭与开启液压面，而被保持封闭。

当希望在中压下将燃料喷射到相关的发动机气缸20中时，可使第二电气致动器90通电以使提升阀96移动离开第三座92并移向第四座94。在提升阀96与第四座94接触时，控制通路52将从喷嘴供给通路48被阻断，并与排出口55相通。结果，喷嘴供给通路48中的燃料压力可以作用在开启液压面64上，以使针阀62移向开启位置并由此允许燃料经由喷嘴出口50喷射。为了结束燃料喷射，可使电气致动器90断电，这允许提升阀96朝其与第三座92接触的第一喷射控制位置回移。上述燃料喷射过程可在提升阀82被维持在其与第一座84接触的第一压力控制位置的情况下发生。应该理解的是，燃料在中压下的喷射可不论凸轮角如何并因此独立于增压装置70的位置或状态而发生。因而，在中压下喷射可在柱塞72正在前移、正在缩回或静止的状态下发生。单向阀74可在中压下喷射燃料期间以及在喷嘴供给通路48中的燃料压力大于增压通路60和柱塞腔58中的燃料压力的任何其他时间将柱塞腔58与喷嘴供给通路48阻断。

当希望在高压下喷射燃料时，可使电气致动器88通电以使提升阀82移至其经由双向通路100使柱塞腔58与共轨44流体连接并且将柱塞腔58与低压空间54阻断的第二压力控制位置。使提升阀82移至第二压力控制位置可以但不是必须刚好在柱塞72缩回前或与此同时发生。当提升阀82移至其第二压力控制位置时，处于中压下的燃料可经由单向阀102、双向通路100和增压通路60流入柱塞腔58。应该记得，只要提升阀82位于其第一压力控制位置，柱塞72便响应于凸轮凸部24的旋转而使处于低压下的燃料往来于低压空间54移位。但是，使柱塞腔58与共轨44流体连接将使柱塞腔58中的燃料压力从低压升高至中压。使燃料压力从低压升高可在柱塞72静止或缩回的同时状态下发生。根据凸轮凸部24的廓形，在腔58中的压力从低压升高至中压期间凸轮凸部24的旋转可不使柱塞72移动，或者使柱塞72沿缩回方向移动。单向阀74可在柱塞腔58中的燃料压力从低压升高至中压期间将柱塞腔58与喷嘴供给通路48阻断。

响应于凸轮凸部24的进一步旋转，挺柱32和柱塞72可沿前移方向移动，并且柱塞腔58中的燃料压力可从中压升高至高压。换言之，凸轮凸部24将趋于在图2的图示中向下驱动柱塞72，这使柱塞腔58中的燃料压力升高至轨道压力之上，这是因为当来自双向通路100的压力上升至轨道压力之上时柱塞腔58将从低压空间54被阻断并且单向阀102将趋于移向封闭位置。当希望以高压将燃料喷射到相关的发动机气缸20中时，可使电气致动器90通电以使提升阀96以与以中压喷射燃料相似的方式从与座92接触的第一喷射控制位置移至与座94接触的第二喷射控制位置。由于增压通路60中的燃料压力将趋于上升至喷嘴供给通路48中保留的轨道压力之上，因此喷嘴出口50将通过使单向阀74移至开启位置而变成与柱塞腔58流体连接。使电气致动器90断电将允许以高压喷射燃料结束。可注意到，当提升阀96与第三座92接触时，控制通路52与喷嘴供给通路48之间存在流体连接。在实用的实施策略中，提升阀96可被液压地平衡。在其他实施例中，可以改变影响提升阀96在其第一和第二位置之间移动的管件策略和/或孔口的相对大小，或提升阀96上的液压面的大小，以使提升阀96被液压地偏压向其第一位置或第二位置，或者向提升阀96的运动提供减振效果。可根据已知技术来作出这种修改。

在以高压喷射燃料之后，可使燃料系统12以低泄漏模式操作。使燃料系统12以低泄漏模式操作可理解为使燃料系统12返回到增压装置70使燃料往来于低压空间54移位并因此使柱塞腔58中的压力返回到低压的状态。为了开始以低泄漏模式操作，可使提升阀82回到与座84接触的第一压力控制位置。除了在希望高压喷射的情况下之外，以低泄漏模式操作可基本是连续的，这对增压装置以高压连续泵送的设计提供了改善。

在一个实施例中，操作燃料系统12可包括在一个发动机循环中在存在自动点燃状态时多次喷射燃料。如上所述，发动机10可包括直喷压缩点燃式发动机。在一个发动机循环中多次喷射燃料可包括喷射一次或多次先导喷射或预喷射、主喷射以及一次或多次后喷射。预喷射和后喷射可出于本领域中已知的目的、诸如为了控制排放而发生。还参照图3，示出了在示例性多次喷射发动机循环期间发动机10的多个运转参数的信号踪迹。线A表示凸轮升程，线B表示通向电气致动器88的电流或动作电流（spillcurrent），且线C表示通向电气致动器90的电流或直接操作止回（DOC）电流。线D表示摇臂压力，该摇臂压力可对应于如可通过与相关的摇臂联接的应变仪测量的柱塞腔58中的压力。线E表示轨道压力，并且线F表示喷射率。在图3中，X轴表示曲柄角。图3中所示的所有参数可通过已知技术来测量或监视。

可注意到，主喷射M开始于约-5°曲柄角，并且终止于约25°曲柄角。第一预喷射P₁发生于约-60°曲柄角，而第二预喷射P₂发生于约-15°曲柄角。预喷射P₁和P₂可在一个发动机循环的压缩冲程期间发生。第一后喷射Q₁发生于约30°曲柄角，而第二后喷射Q₂发生于约85°曲柄角。后喷射Q₁和Q₂可在发动机循环的膨胀冲程期间发生。主喷射M的燃料量和喷射压力可大于喷射P₁、P₂、Q₁和Q₂的燃料量和喷射压力。

还可注意到，表示通向电气致动器90的电流的线C反映了与经由线F示出的喷射事件中的每一个对应的多个电流升高时段。也可注意到，为了主喷射M而使电气致动器90通电可持续比喷射P₁、P₂、Q₁和Q₂相对长的时间。在所示的实施例中，主喷射M包括以高压喷射，而预喷射P₁以及后喷射Q₁和Q₂包括以中压喷射。预喷射P₂可包括以中压与高压之间的升高压力喷射。表示通向电气致动器88的电流的线D反映了提升阀82移至并保持在与座86接触的第二提升阀位置的电流升高时段。在电气致动器88通电的情况下，燃料从低压至中压的加压可以发生在柱塞腔58中。这之后是柱塞腔58中的燃料在柱塞72前移时从中压至高压的加压。预喷射P2可在腔58中的燃料加压发生的同时发生，因而预喷射P₂的压力可大于中压但小于高压。还可注意到，经由线B示出的电流被供给至电气致动器88，开始于约-45°曲柄角，并继续至约15°曲柄角。轨道压力（线E）呈现了与预喷射P₁和P₂以及后喷射Q₁和Q₂中的每一者对应的压降。轨道压力在约-15°至约-5°曲柄角呈现出相对更明显的压降，其指示燃料以中压供给到柱塞腔58中。

如上所述，在所示的实施例中，喷射P₁、Q₁和Q₂全部是以中压的共轨喷射，而喷射P₂以中压与主喷射M的高压之间的升高的压力进行。在一种实用的实施策略中，与升压喷射P₂和增强的主喷射M相关联的共轨喷射P₁、Q₁和Q₂的相对精确性可以是有利的。本领域技术人员将会理解的是，在本发明的范围内，不同于文中具体描述的各种喷射模式和压力曲线将是可能的。例如，尽管将主喷射M示出为正方形前端和斜坡形后端喷射，但是替换方案是可能的。主喷射的第一部分以中压发生而以后的部分以高压发生的混合主喷射或者相反的情况是可能的。此外，可以使用以中压进行的来自共轨44的多次后喷射或预喷射，其比图3所示相对更紧密地关联。P₂也可以是来自共轨44的中压喷射，而不是所示的升压喷射。

本说明书仅出于说明的目的，并且不应以任何方式解释为使本发明的范围变窄。因此，本领域技术人员应了解，在不脱离本发明的完整且合理的范围和精神的前提下，可以对本文公开的实施例作出各种修改。其他方面、特征和优点将在查看附图和所附权利要求后变得显而易见。

Claims

1.一种操作用于内燃发动机（10）的燃料系统（12）的方法，包括以下步骤：

至少部分地通过使燃料喷射器（30）的喷嘴出口（50）与共轨（44）流体连接而以中压将燃料喷射到发动机气缸（20）中；

通过使所述燃料喷射器（30）的柱塞腔（58）与所述共轨（44）流体连接而使所述柱塞腔（58）中的燃料的压力从低压升高至中压；

通过使机械致动的增压装置（70）的挺柱（32）响应于凸轮（24）的旋转而移动来使所述柱塞腔（58）中的燃料的压力从中压升高至高压；

至少部分地通过使所述喷嘴出口（50）与所述柱塞腔（58）流体连接而将处于高压下的燃料喷射到所述发动机气缸（20）中；以及

至少部分地经由使所述柱塞腔（58）中的燃料的压力从高压返回到低压的步骤使所述燃料系统（12）在以高压喷射燃料之后以低泄漏模式操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

使所述燃料系统（12）以低泄漏模式操作的步骤进一步包括以下步骤：至少部分地通过使所述挺柱（32）响应于所述凸轮（24）的旋转而沿第一方向移动来将燃料从低压空间（54）供给到所述柱塞腔（58）中，和至少部分地通过使所述挺柱（52）响应于所述凸轮（24）的进一步旋转而沿第二方向移动来使燃料从所述柱塞腔（58）移位至所述低压空间（54）；

使燃料的压力从低压升高的步骤进一步包括使提升阀（82）从所述提升阀（82）与第一座（84）接触的第一压力控制位置移至所述提升阀（82）与第二座（86）接触的第二压力控制位置的步骤，并且其中，使压力返回的步骤进一步包括使所述提升阀（82）从所述第二位置返回所述第一位置的步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，以高压喷射燃料的步骤进一步包括以下步骤：

经由喷嘴供给通路（48）中作用在直接控制式针阀（62）的开启液压面（64）上的燃料压力使所述针阀（62）从将所述喷嘴出口（50）与所述喷嘴供给通路（48）阻断的封闭位置移至开启位置；以及

经由控制通路（52）中作用在所述直接控制式针阀（62）的封闭液压面（66）上的燃料压力使所述针阀（62）从所述开启位置移至所述封闭位置，所述控制通路中的燃料压力等于所述高压；

其中，使燃料压力从低压升高的步骤进一步包括在所述机械致动的增压装置（70）的柱塞（72）静止或缩回的状态下升高所述柱塞腔（58）中的燃料压力。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括以下步骤：

在使燃料压力从低压升高的步骤期间，使用单向阀（74）将所述柱塞腔（58）与所述喷嘴供给通路（48）阻断；和

在以中压喷射燃料的步骤期间，使用所述单向阀（74）将所述柱塞腔（58）与所述喷嘴供给通路（48）阻断；

在以高压喷射燃料的步骤期间，使用第二单向阀（102）将所述共轨（44）与所述柱塞腔（58）阻断；并且

其中，以高压喷射燃料的步骤进一步包括使所述单向阀（74）从将所述柱塞腔（58）与所述喷嘴供给通路（48）阻断的第一单向阀位置移至使所述柱塞腔（58）与所述喷嘴供给通路（48）流体连接的第二单向阀位置。

5.根据权利要求1的方法，其中：

以高压喷射燃料的步骤包括在所述发动机气缸（20）中存在自动点燃条件的状态下在一个发动机循环中第一次喷射燃料；

所述方法还包括在存在自动点燃条件的状态下在所述发动机循环中第二次喷射燃料的步骤，并且所述第二次喷射燃料的步骤包括以中压喷射燃料；

第一次喷射燃料包括喷射相对较大量的燃料；并且

第二次喷射燃料的步骤包括在所述发动机循环的膨胀冲程中喷射相对较小量的燃料。

6.一种燃料喷射器（30），包括：

喷射器本体（46），所述喷射器本体限定喷嘴供给通路（48）、与所述喷嘴供给通路（48）连接的喷嘴出口（50）、控制通路（52）和低压空间（54），所述喷射器本体（46）还限定与所述喷嘴供给通路（48）连接的至少一个燃料入口（56）、柱塞腔（58）和使所述柱塞腔（58）与所述喷射器本体（46）内的所述喷嘴供给通路（48）连接的增压通路（60）；

直接控制式针阀（62），所述直接控制式针阀定位在所述喷射器本体（46）内并且可在将所述喷嘴出口（50）与所述喷嘴供给通路（48）阻断的封闭位置与开启位置之间移动，所述直接控制式针阀（62）具有暴露于所述喷嘴供给通路（48）中的流体压力的开启液压面（64）和暴露于所述控制通路（52）中的流体压力的封闭液压面（66）；

止回控制阀（68），所述止回控制阀可在将所述控制通路（52）与所述低压空间（54）阻断的第一喷射控制位置与使所述控制通路（52）与所述低压空间（54）相通的第二喷射控制位置之间移动；

部分地定位在所述喷射器本体（46）内的机械致动的增压装置（70），所述机械致动的增压装置（70）包括挺柱（32）和柱塞（72），所述柱塞构造成响应于凸轮（24）的旋转而在所述柱塞腔（58）内的第一柱塞位置和前移后的柱塞位置之间移动；

单向阀（74），所述单向阀流体地定位在所述增压通路（60）与所述喷嘴供给通路（48）之间并且容许流体从所述柱塞腔（58）流向所述喷嘴供给通路（48）；以及

具有第一压力控制构型和第二压力控制构型的喷射压力控制机构（80），在所述第一压力控制构型中，所述喷射压力控制机构（80）将所述柱塞腔（58）与所述至少一个燃料入口（56）阻断并且使所述柱塞腔（58）与所述低压空间（54）流体连接，并且在所述第二压力控制构型中，所述喷射压力控制机构（80）使所述柱塞腔（58）与所述至少一个燃料入口（56）流体连接并且将所述柱塞腔（58）与所述低压空间（54）阻断。

7.根据权利要求6所述的燃料喷射器（30），其中，所述喷射压力控制机构（80）包括提升阀（82）并且所述喷射器本体（46）限定第一座（84）和第二座（86），并且其中，所述第一压力控制构型包括所述提升阀（82）与所述第一座（84）接触的第一提升阀位置并且所述第二压力控制构型包括所述提升阀（82）与所述第二座（86）接触的第二提升阀位置；并且

所述燃料喷射器（30）还包括与所述提升阀（82）联接的第一电气致动器（88）和与所述止回控制阀（68）联接的第二电气致动器（90）。

8.一种用于内燃发动机（10）的燃料系统（12），包括：

多个燃料喷射器（30），每个燃料喷射器包括喷射器本体（46），所述喷射器本体限定喷嘴供给通路（48）、与所述喷嘴供给通路（48）连接的喷嘴出口（50）、和低压空间（54）；

多个机械致动的增压装置（70），每个增压装置包括挺柱（32）并且部分地定位在所述喷射器本体（46）中的一个内；

与所述燃料喷射器（30）中的每一个流体连接的共轨（44）；并且

所述燃料喷射器（30）中的每一个还具有喷射压力控制机构（80），所述喷射压力控制机构包括可在第一压力控制位置与第二压力控制位置之间移动的喷射压力控制阀（82）；

其中，在所述第一压力控制位置，所述喷射压力控制阀（82）中的每一个将对应的增压装置（70）与所述共轨（44）阻断并且使所述增压装置（70）与所述低压空间（54）流体连接，并且其中，在所述第二压力控制位置，所述喷射压力控制阀（82）中的每一个使所述增压装置（70）与所述共轨（44）流体连接并且将所述增压装置（70）与所述低压空间（54）阻断。

9.根据权利要求8所述的燃料系统（12），还包括：

多个第一单向阀（102），每个第一单向阀流体地配置在所述共轨（44）与所述增压装置（70）中的一个之间并且容许燃料从所述共轨（44）流向所述增压装置（70）中的所述一个；和

多个第二单向阀（74），每个第二单向阀流体地配置在所述增压装置（70）中的一个与对应的喷嘴供给通路（48）之间并且容许流体从所述增压装置（70）中的所述一个流向所述喷嘴供给通路（48）。

10.根据权利要求9所述的燃料系统（12），其中，所述喷射压力控制机构（80）中的每一个包括电气致动器（88），并且所述喷射压力控制阀（82）中的每一个包括与所述电气致动器（88）联接的提升阀（82），所述提升阀（82）可通过使所述电气致动器（88）通电而在所述第一压力控制位置与所述第二压力控制位置之间移动，所述喷射器本体（46）中的每一个还限定第一座（84）和第二座（86），所述提升阀（82）在所述第一压力控制位置与所述第一座（84）接触并且在所述第二压力控制位置与所述第二座（86）接触。