CN106979112B - 燃料喷射器系统以及用于燃料喷射器的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及具有顺序燃料喷射的多孔燃料喷射器。提供用于直接燃料喷射的方法和系统。在一个示例中，燃料喷射器系统包括具有喷射器销的喷射器针，所述喷射器销具有围绕所述喷射器销的外圆周的弯曲的燃料流道，所述弯曲的燃料流道沿弯曲的燃料流道的长度与喷射器销内的燃料储存器流体地连接。耦接到喷射器针的致动器可以顺序地移动和定位喷射器针以在每个位置处在弯曲的燃料流道与燃料喷射器的一个或多个喷嘴孔之间建立流体连接，仅从那些喷嘴孔排放燃料，由此最小化燃料喷雾相互作用。

Description

燃料喷射器系统以及用于燃料喷射器的系统和方法

技术领域

本发明总体涉及用于控制车辆的内燃发动机中的直接燃料喷射的方法和系统。

背景技术

内燃发动机可以利用直接燃料喷射，其中精确控制的燃料量在高压力下被喷射到每个汽缸内，由此增加发动机的燃料效率和功率输出。在传统的直接燃料喷射器中，喷射器喷嘴孔配置和几何结构可以调整燃烧特性并且影响车辆排放。燃料通常从燃料喷射器针的尖端处的囊体(sac)通过多个孔被喷射到发动机汽缸内，多个孔以各种形式被配置以增强雾化并且提高空气-燃料混合。

在WO2004053326中示出了用于使用直接喷射器提高空气-燃料混合的一种示例方法。在其中，燃料喷射器喷嘴包括多个喷嘴孔和位于燃料喷嘴中的涡流燃料通道内的自由移动的球。该涡流由喷射器针生成，该喷射器针使自由移动的球旋转到燃料喷射器喷嘴中的大量孔、控制通过燃料喷射器喷嘴的孔的燃料喷射。

发明内容

然而，发明人在此已经认识到上述方法的一些问题。例如，涡流燃料通道中的自由移动的球的位置可能未被精确地控制以关闭或打开具体的喷嘴孔，从而导致随机模式的燃料喷雾通过喷嘴孔，这可以导致燃料喷雾相互作用。另外，自由移动的球相对于通过喷嘴孔的大量燃料喷雾的随机定位可以导致一些喷嘴孔多于其它喷嘴孔的使用，这可以导致较深的燃料渗透和退化的排放。

在一个示例中，通过一种燃料喷射器系统可以解决上述问题，该燃料喷射器系统包括喷射器主体，该喷射器主体具有多个喷嘴孔和耦接到喷射器销的喷射器针。喷射器销包括与喷射器销内的燃料储存器流体连通的弯曲的燃料流道。喷射器针和喷射器销被容纳在喷射器主体内，并且当喷射器针被致动时，弯曲的燃料流道被配置为与多个喷嘴孔流体连通。

作为一个示例，耦接到针的致动器可以被触发以将针向下推，因此移动销向下通过多个位置。在每个位置处，一个或多个具体的燃料喷射器喷嘴孔经由弯曲的燃料流道流体地耦接到燃料储存器，同时所有其它喷嘴孔被阻塞。以此方式，随着销向下移动，每组喷嘴孔喷射燃料。喷嘴孔和弯曲的燃料流道可以被布置，使得相邻的喷嘴孔不同时喷射燃料，由此避免相邻喷嘴孔的燃料喷雾之间的相互作用。在这种情况下，喷嘴孔的数量可以增加并且喷雾雾化可以被增强，同时降低喷雾渗透深度，由此促进燃料混合并且增加燃烧效率。

应当理解，提供以上本发明内容是为了以简化的形式介绍一系列概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着识别要求保护的主题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围由紧随具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。另外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出内燃发动机的示意性描述。

图2示出处于停用位置的在图1的发动机中使用的直接燃料喷射器组件的示例。

图3图示说明具有喷射器销的喷射器针，该喷射器销具有围绕喷射器针销的外圆周的弯曲的燃料流道。

图4示出喷射器喷嘴的仰视图，该喷射器喷嘴具有围绕图2的燃料喷射器的中心室径向布置的十六个喷嘴孔。

图5示出处于第二位置的图2的直接燃料喷射器组件。

图6示出处于第六位置的图2的直接燃料喷射器组件。

图7示出处于第十位置的图2的直接燃料喷射器组件。

图8是示出用于操作图2的直接燃料喷射器组件的方法的流程图。

具体实施方式

下面的描述涉及用于操作直接燃料喷射器的系统和方法，该直接燃料喷射器可以合并于如图1所示的发动机中。图2示出具有多个喷嘴孔的燃料喷射器组件和具有弯曲的燃料流道的喷射器针的实施例。喷射器针的顺序定位可以将燃料流道流体地连接到具体的喷嘴孔，使燃料喷射能够通过该喷嘴孔。图3示出具有弯曲的燃料流道的喷射器针的示意图，并且图4示出燃料喷射器喷嘴孔。喷射器针的位置由致动器并且由耦接到喷射器针的保持弹簧调整。在图2中，燃料喷射器组件处于停用位置。在图5、图6和图7中，燃料喷射器组件分别处于第二触发位置、第六触发位置和第十触发位置。发动机控制器可以发送控制信号到耦接到直接燃料喷射器的针的电子致动器以调节针和相关销的位置，如图2和图5-7所示。控制器可以执行控制程序(诸如图8的示例程序)以从所有喷射器喷嘴孔关闭的默认停用位置转变喷嘴，从而顺序地定位喷射器针，其中具体的喷射器喷嘴孔喷射燃料。图8描绘通过图2-7中描述的燃料喷射器组件喷射燃料的方法。

参考图1，内燃发动机10包含多个汽缸，图1示出其中的一个汽缸，其通过电子发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，活塞36被定位在汽缸壁32中并且与曲轴40连接。飞轮97和环形齿轮99耦接到曲轴40。起动机96包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地推进小齿轮95以接合环形齿轮99。起动机96可以直接地安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，起动机96可以通过皮带或链条选择性地将扭矩供应到曲轴40。在一个示例中，起动机96在未接合到发动机曲轴时处于停用状态。燃烧室30被示出通过相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以通过进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可以通过进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以通过排气凸轮传感器57确定。

直接燃料喷射器66被示出定位成将燃料直接喷射到汽缸30中，这是本领域技术人员熟知的直接喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的信号的电压脉冲宽度或燃料喷射器脉冲宽度成比例地传送流体燃料。燃料通过包括燃料箱、燃料泵、和燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)被传送到燃料喷射器。此外，进气歧管44被示出与可选的电子节气门62连通，电子节气门62调节节流板64的位置以控制从进气口42到进气歧管44的气流。无分电器点火系统88响应于控制器12经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126被示出耦接到催化转化器70上游的排气歧管48。替代地，双态排气氧传感器可以取代UEGO传感器126。

在一个示例中，转化器70可以包括多个催化剂砖。在另一个示例中，可以使用多个排放控制装置，每个具有多个砖。在一个示例中，转化器70可以是三元型催化剂。

控制器12在图1中被示为常规微型计算机，包括微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106(非临时性存储器)、随机存取存储器108、不失效存储器110和常规数据总线。控制器12被示为接收来自耦接到发动机10的传感器的各种信号，除了前面所讨论的那些信号以外，还包括：来自耦接到冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；耦接到加速器踏板130的位置传感器134用于感测的由脚132施加的力；耦接到制动踏板150的位置传感器154用于感测的由脚152施加的力；来自耦接到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量值；来自霍尔效应传感器118的发动机位置传感器感测的曲轴40位置；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值；以及来自传感器58的节气门位置的测量。大气压力也可以被感测(未示出传感器)，用于通过控制器12处理。在本描述的优选方面中，发动机位置传感器118在曲轴的每次旋转产生预定数量的等间隔脉冲，由此可以确定发动机转速(RPM)。

在一些示例中，在混合动力车辆中，发动机可以耦接到电动马达/电池系统。进一步地，在一些示例中，可以利用其它发动机配置，例如，具有多个燃料喷射器的柴油发动机。进一步地，控制器12可以传达诸如部件退化的状况以照亮或替代地显示面板171。

在操作期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四冲程循环：循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。通常，在进气冲程期间，排气门54关闭且进气门52打开。空气通过进气歧管44被引入燃烧室30，并且活塞36移动到汽缸的底部，以便增加燃烧室30内的容积。活塞36接近汽缸的底部并且在其冲程结束时(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)的位置通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36向汽缸盖移动以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36在其冲程结束时并且最靠近汽缸盖(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)的点通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在以下称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在以下称为点火的过程中，喷射的燃料通过已知的点火方式(诸如火花塞92)点燃，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将活塞运动转化为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧的空气-燃料混合物释放到排气歧管48并且活塞返回到TDC。注意，以上仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以改变，以便提供正或负气门重叠、进气气门延时关闭或各种其它示例。

如上所述，直接燃料喷射器可以被用来直接向发动机的汽缸供应燃料，如图1所示。为了提高燃料的雾化，直接喷射器可以包括多个孔，通过多个孔供应燃料。因为燃料在高压力下被供应到直接喷射器，所以燃料通常使用相对高的力从直接喷射器喷射。当燃料通过多个喷射器孔排放时，可以引起燃料喷雾相互作用，从而导致降低的燃料喷雾雾化，这最终可以折损(compromise)排放。根据下面描述的实施例，燃料喷射器可以具有喷射器针，该喷射器针被配置为顺序地移动通过多个位置，其中在每个位置，仅通过多孔喷嘴喷射器的一个或两个具体喷嘴孔喷射燃料，由此消除燃料喷雾相互作用。

参考图2，其图示说明发动机汽缸208中的燃料喷射器组件200的示例。燃料喷射器组件200可以是图1的喷射器66的一个非限制性示例。燃料喷射器组件200包括喷射器主体206，其沿喷射器主体206的纵轴线203(也被称为喷射器主体的中心轴线)以可移动的方式容纳具有喷射器销210的喷射器针205。喷射器主体206也容纳燃料通道220，燃料通道220耦接到燃料供应(例如，高压共用燃料轨、(多个)燃料供应管路、(多个)燃料泵和燃料箱)。致动器202可以被耦接到喷射器针205。致动器202可以是电动致动器。在其它示例中，燃料喷射器可以被其它致动器(诸如电磁致动器、压电致动器、液压致动器等)致动，并未超出本公开的范围。在图2图示说明的示例中，燃料喷射器组件200的纵轴线203垂直于汽缸208和喷射器主体的横轴线201。然而，在其它示例中，喷射器可以以相对于汽缸的横轴线不同的角被定位。燃料喷射器组件200包括定位在汽缸208的内部的底端211，燃料可以被喷射到汽缸208内。燃料喷射器组件200还包括与底端211相对的顶端209。

燃料喷射器主体206包括中心通道207，中心通道207连接到中心室215，中心室215容纳具有燃料喷射器销210的燃料喷射器针205，如图2所示。燃料喷射器针205连同燃料喷射器销210在喷射器主体206的中心通道207和中心室215中沿向下方向或向上方向可移动。燃料喷射器针205也被耦接到一对保持弹簧213。耦接到喷射器针205的每个保持弹簧213可以插入或锚固到燃料喷射器主体206的中心通道207中的表面并且在沿纵轴线203的向上方向上(例如，远离汽缸208)作用偏置喷射器针205。致动器202可以沿纵轴线203在向下方向上(例如，朝向汽缸208)移动针205，以抵抗弹簧的力。当止动件218与喷射器主体206共面接触时，附接到燃料喷射器针205的顶部的止动件218可以约束喷射器针的向下移动，如下面将参考图7描述的。

具有燃料喷射器销210的燃料喷射器针205可以被容纳在中心通道207和中心室215内。当喷射器销210和喷射器针205沿着纵轴线203向下或向上移动时，喷射器销210可以与中心室215的内表面共面接触。喷射器销210可以是圆柱形的并且可以包括燃料储存器212和围绕燃料喷射器销210的外表面上的圆周的弯曲的燃料流道204，如图3的示意图300所示。燃料储存器212可以被连接到喷射器主体206内的燃料通道220，其中燃料通道220可以流体地耦接高压燃料系统。燃料储存器212可以沿弯曲的燃料流道204的长度与弯曲的燃料流道204流体连通。弯曲的燃料流道204可以沿弯曲的燃料流道的长度流体地通向中心室215。在一个示例中，弯曲的燃料流道可以包括在销的壁中的开口，该开口横穿整个销。喷射器销210和中心室215的内壁之间的紧的共面接触可以防止燃料离开弯曲的燃料流道204进入中心室215。

参考图3，弯曲的燃料流道204可以沿着喷射器销210的外表面从高平面250向下弯曲到较低的平面252。燃料流道从高平面250朝向低平面252的弯曲可以关于高平面250的任意一侧对称，其中弯曲的燃料流道204可以对称地环绕喷射器销210的外表面。高平面250和低平面252在喷射器销210上的相对定位可以确定环绕喷射器销210的弯曲的燃料流道204的曲率/斜率。弯曲的燃料流道204可以围绕整个销弯曲，例如，其可以围绕销的圆周表面弯曲360度。弯曲的燃料流道可以具有在高平面250处的对称的第一点，其表示弯曲的燃料流道相对于销的底部的最大竖直位移。弯曲的燃料流道具有在低平面252处的对称的第二点，其表示弯曲的燃料流道相对于销的底部的最小竖直位移，并且最大竖直位移和最小竖直位移可以是不同的。弯曲的燃料流道可以相对于喷射器针的横轴线成角度，如图3所示，低平面252可以平行于横轴线，并且在低平面处，燃料流道可以以大于零的角(诸如15-30度的角)成角度。弯曲的燃料流道可以包括从对称的第一点到对称的第二点的第一半部，其沿向下方向形成为螺旋线圈的一半。弯曲的燃料流道可以包括从对称的第二点回到对称的第一点的第二半部，其沿向上方向形成为螺旋线圈的一半。

返回参考图2，燃料喷射器主体206包括在燃料喷射器底端211处的喷射器喷嘴基部219。针座216可以从喷射器喷嘴基部219突出到中心室215内。针座216可以与容纳在中心室215内的喷射器销210共面接触。多个喷嘴孔将燃料喷射器的中心室215连接到燃料喷射器主体206的外侧。图4示出燃料喷射器主体206的示意性俯视图，该燃料喷射器主体206具有十六个喷嘴孔230-245，这些喷嘴孔使中心室215流体地连接到燃料喷射器主体206的外侧。十六个喷嘴孔230-245可以围绕着中心室215径向布置。在其它示例中，可以存在多于十六个或少于十六个喷嘴孔。围绕中心室215的喷嘴孔的分布可以是对称的，其中在每个顺序喷嘴孔之间具有相似的距离。在另一示例中，喷嘴孔围绕中心室的布置可以不是对称的。喷嘴孔可以以相对于纵轴线203的角横穿喷射器主体206，例如，喷嘴孔230和238可以相对于纵轴线203成60°的角。喷嘴孔230-245可以被布置在单一的竖直平面中，如图所示。然而，在其它示例中，喷嘴孔可以被布置在两个或多个竖直平面中。

图2示出处于停用的第一位置的燃料喷嘴组件200(其中不发生燃料喷射)，其中致动器202未被触发，并且保持弹簧213向上偏置喷射器针205。喷射器销210不与喷射器针座216共面接触并且弯曲的燃料流道204不与燃料喷射器的十六个喷嘴孔230-245中的任一喷嘴孔流体地连通(如图4所示)，包括在弯曲的燃料流道与喷嘴孔230和238之间没有流体连通，如图2所示。因此，燃料被阻塞通过弯曲的燃料道204离开到任一喷嘴孔230-245，并且没有燃料喷射发生。

图5示出处于第二位置500的燃料喷射器组件200，其中致动器202被触发并且向下(例如，朝向汽缸)移动喷射器针205和喷射器销210以抵抗保持弹簧213的力。喷射器销210向下移动到中心室215的内，从而使弯曲的燃料流道204流体地连接到喷嘴孔230、建立从销210的燃料储存器212通过弯曲的燃料道204并且通过喷嘴孔230到喷射器主体的外侧并且到汽缸208内的高压燃料流。在第二位置，弯曲的燃料流道和所有其它喷嘴孔之间的流体连通被阻塞(例如，仅通过喷嘴孔230发生燃料喷射)。

致动器可以随后将喷射针205进一步向下移动到第三位置(未示出)，使得弯曲的燃料流道204与喷嘴孔230之间的流体连接被阻塞，同时在弯曲的燃料流道的不同平面处建立至少一个其它喷嘴孔与弯曲的燃料流道之间的流体连通。因为开放的弯曲的燃料流道沿喷射器销210的圆周存并且对称地弯曲，所以在某些喷射器针位置，弯曲的燃料流道可以与两个喷嘴孔流体连通，例如，在第三位置，弯曲的燃料道204可以与喷嘴孔231和喷嘴孔245(如图4中示出的喷嘴孔)流体连通。在第三位置，燃料仅通过喷嘴孔231和245被喷射，而其它喷嘴孔不与弯曲的燃料流道204流体连通。

随后，致动器可以沿着中心室215将喷射器针205和喷射器销210向下继续移动到第四位置(其中弯曲的燃料流道204连接到喷嘴孔232和244)，接下来是第五位置(其中弯曲的燃料道204连接到喷嘴孔233和243)，并且在每个位置(位置未被示出)，燃料通过相应的喷嘴孔被排放。

喷射器针205进一步向下移动，喷射器针可以在第六位置600，从而建立与喷嘴孔234和242的流体连通并且燃料流过喷嘴孔234和242，如图6所示。致动器可以继续向下移动喷射器针，从而在第七位置与喷嘴孔235和241建立流体连通、在第八位置与喷嘴孔236和240建立流体连通并且在第九位置与喷嘴孔237和239建立流体连通(位置未被示出)。然后，喷射器可以被移动到第十位置700，从而流体地连接到喷嘴孔238。

图7图示说明处于第十位置700的燃料喷射器组件200，其中弯曲的燃料流道204流体地耦接到喷嘴孔238，而弯曲的燃料流道和其它喷嘴孔之间的流体连通可以被阻塞。在第十位置，喷射器针止动件218可以与喷射器主体206共面接触，并且针座216可以与中心室215内的销210共面接触，从而约束喷射器针205和喷射器销210的任何进一步的向下运动。虽然在此已经描述了燃料喷射器组件200具有包括停用位置的十个位置，但是在其它示例中，可以存在燃料喷射器组件的更多或更少的位置，这取决于喷嘴孔的数量。在每个位置处喷射的燃料体积可以基于该位置保持的持续时间和/或基于在该位置处的(多个)喷嘴孔的大小。

在燃料喷射结束时，致动器可以被停用，并且耦接到喷射器针的保持弹簧213可以向上推动喷射器针和喷射器销远离汽缸208，从而将燃料喷射器组件移动到图2的停用的第一位置。在喷射器针和喷射器销的向上移动期间，燃料喷射器可以从第十位置过渡到第二位置并且最终过渡到停用的第一位置。从第十位置移回第一位置，当每个相应的位置重新建立与具体喷嘴孔和弯曲的燃料流道的流体连接时，小体积的剩余燃料可以被排放。在一个示例中，接触的持续时间可以非常短，其中当喷射器针从第十位置移动到第一位置时，少到没有燃料通过喷嘴孔排放。

因此，燃料喷射器包括燃料喷射器主体，该燃料喷射器主体包括围绕喷射器主体的中心轴线径向布置的多个喷嘴孔。喷射器主体容纳耦接到销的针。销包括燃料储存器和与燃料储存器流体连通的弯曲的燃料流道。弯曲的燃料流道在多个方向上弯曲，包括围绕销的圆周弯曲(例如，该流道被形成为圆形或椭圆形)以及具有竖直弯曲，好像其围绕销穿过(例如，其相对于喷射器主体/销的横轴线成角度)。当针和销相对于喷射器主体向下移动时，燃料流道与每个喷嘴孔建立顺序流体连通。

在一个示例中，燃料流道具有对称的高点和对称的低点。当燃料流道在高点处流体地耦接到喷嘴孔时(例如，当高点与喷嘴孔处于相同的竖直平面时)，仅在燃料流道和一个喷嘴孔之间建立流体连通。同样地，当燃料流道在低点流体地耦接喷嘴孔时(例如，当低点与喷嘴孔处于相同的竖直平面时)，仅在燃料流道和另一个喷嘴孔之间建立流体连通。当燃料流道在低点和高点之间的任何点处流体地耦接到喷嘴孔时，在燃料流道和其它两个喷嘴孔之间建立流体连通。因此，在针的一个致动事件中，针可以行进通过九个打开位置，其中燃料首先从一个喷嘴孔喷出，然后顺序地从七对喷嘴孔喷出，并且然后从一个剩下的喷嘴孔被喷出。

图8是图示说明使用直接燃料喷射器(诸如图2-7的燃料喷射器组件200)喷射燃料的方法800的流程图。根据储存在控制器的存储器上的指令并且结合从发动机系统的传感器(诸如上面参考图1描述的传感器)接收的信号，方法800的至少部分可以被控制器(例如，控制器12)执行。另外，部分方法800可以是在物理世界中为改变致动器或装置(诸如燃料喷射器组件200的致动器202)的运行状态而采取的行动。

方法800在802处开始，其中检测发动机运转参数。被检测的发动机运转参数可以包括但不限于发动机状态(例如，开或关)，发动机转速和载荷、当前发动机位置、发动机温度和其它参数。在804处，发动机的燃料喷射器可以处于停用的第一位置，其中没有通过燃料喷射器的燃料喷射。在一个示例中，燃料喷射器可以是图2图示说明的燃料喷射器组件200，其中处于停用的第一位置的喷射器针205不能够实现弯曲的燃料流道204与燃料喷射器的任一喷嘴孔之间的流体连通。因此，没有燃料被喷射到汽缸内。

在806处，方法800评估是否存在喷射燃料的命令。响应于发动机载荷高于阈值和/或响应于发动机点火次序和指示喷射器喷射燃料以开始在汽缸中燃烧的发动机位置，燃料可以被喷射。

如果没有接收到喷射燃料的命令，则方法800循环回804并且继续保持燃料喷射器处于停用的第一位置。如果接收到燃料喷射的命令，则方法800前进到808以触发致动器(例如，致动器202)，该致动器可以耦接到燃料喷射器的喷射器针(例如，针205)。致动器的触发导致喷射器针从停用的第一位置向下(朝向发动机汽缸)顺序地移动到实现燃料喷射的多个触发位置。图5-7图示说明燃料喷射器组件200的触发位置的示例。在一个示例中，触发位置可以包括将喷射器针205从停用位置顺序地移动到第二触发位置至第十触发位置，如上面参考图2-7描述的。

在810处，在每个位置，在喷射器的弯曲的燃料流道和具体喷嘴孔之间建立流体连通。例如，在812处，在第二位置，弯曲的燃料流道可以与十六个喷嘴孔喷射器的第一喷嘴孔流体连通，如图5所示。在另一示例中，在814处，处于第六位置的喷射器针可以导致弯曲的燃料流道与喷射器的十六个喷嘴孔的第五喷嘴孔和第十三喷嘴孔之间的流体连通(例如，图6所示的燃料喷射器组件200的喷嘴孔234和242)。在进一步的示例中，在816处，处于第十位置的喷射器针可以导致弯曲的燃料流道与燃料喷射器的十六个喷嘴孔的第八喷嘴孔(例如，燃料喷射器组件的喷嘴孔238)之间的流体连通，如上面参考图7描述的。

在818处，对于喷射器的每个触发位置，燃料通过在该位置处与弯曲的燃料流道流体连通的具体喷嘴孔被排放。例如，在第二位置，燃料从喷嘴孔230被排放，如图5所示。在第六位置，燃料从喷嘴孔234和242被排方，如图6所示。在第十位置，燃料从喷嘴孔238被排放，如图7所示。

为了控制在燃料喷射器的每个位置处喷射的燃料的体积和喷射的燃料的喷雾渗透，可以通过电动致动器控制针向下移动的程度和针被保持处于该位置的持续时间。在一些示例中，某些喷射器位置可以比其它位置保持更长的时间，例如，在高发动机载荷期间，两个孔位置可以比单个孔位置保持更长的时间。在低发动机转速和/或载荷期间，正好相反。

在820处，方法800确定是否到达燃料喷射器事件的终点。燃料喷射事件的持续时间可以基于引入到汽缸的充气的体积和命令的空燃比，其中充气的体积可以基于诸如发动机转速、发动机载荷等发动机参数。如果没有到达燃料喷射事件的终点，则方法800循环返回818以继续喷射燃料，其中燃料喷射器组件顺序地从第二位置移动至第十位置，从而建立弯曲的燃料流道与具体喷嘴孔之间的流体连接。如果到达燃料喷射事件的终点，则方法800停用致动器。在燃料喷射事件的终点，致动器可以被禁用并且一对保持弹簧可以将喷射器针从第十位置移动到第一停用位置，如图2所示，从而扰乱弯曲的开放燃料流道与喷嘴孔之间的流体连接。当喷射器针向上移动时，其可以从第十位置顺序地过渡到停用的第一位置，在这期间，一些剩余的燃料可以通过与开放燃料流道流体连接的每个喷嘴孔被排放。当喷射器针到达第一位置时，燃料排放可以停止，并且方法800返回。

通过上述控制燃料喷射器针的位置的方法以在每个位置处实现或禁用弯曲的燃料流道和燃料喷射器的具体喷嘴孔之间的流体连通，可以调整到汽缸的燃料流并且最小化燃料喷雾相互作用。

因此，具有喷射针的燃料喷射器组件可以被顺序地定位以在一个给定位置处实现通过具体喷嘴孔的流体连通和燃料排放，由此最小化在多孔燃料喷射器中的燃料喷雾相互作用并且增加燃烧效率。其中喷射器针具有弯曲的燃料流道。

通过多孔燃料喷射器的燃料喷射的技术效果是降低燃料渗透并且提高空气-燃料混合，这可以导致更有效率的燃烧和降低的排放，其中从喷嘴孔排放的燃料喷雾之间具有最小的燃料喷雾相互作用。

燃料喷射器系统的实施例包括具有多个喷嘴孔的喷射器主体和耦接到喷射器销的喷射器针，该喷射器销包括弯曲的燃料流道，该弯曲的燃料流道与喷射器销内的燃料储存器流体连通，该喷射器针和喷射器销被容纳在喷射器主体内，当喷射器针被致动时，该弯曲的燃料流道被配置为与多个喷嘴孔流体连通。在燃料喷射器系统的第一示例中，该系统进一步包括控制器和耦接到喷射器针的致动器，该控制器存储非临时性指令，当临时性指令指令被执行时，引起控制器响应于喷射燃料的指令来触发致动器沿向下方向推动喷射器针，从而顺序地建立弯曲的燃料流道与每个喷嘴孔之间的流体连通。该系统的第二示例可选地包括第一示例，并且进一步包括其中当致动器将喷射器针推动到第一位置时，在弯曲的燃料流道和第一喷嘴孔之间建立流体连通。该系统的第三示例可选地包括第一示例和第二示例中的一个或两个，并且进一步包括其中当致动器将喷射器针推到第二位置时，在弯曲的燃料流道和第二喷嘴孔之间并且在弯曲的燃料流道和第三喷嘴孔之间建立流体连通。该系统的第四示例可选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个或每个，并且进一步包括其中当致动器将喷射器针推到第一位置时，在弯曲的燃料流道和第二喷嘴孔之间的流体连通被阻塞，并且弯曲的燃料流道和第三喷嘴孔之间的流体连通被阻塞。该系统的第五示例可选地包括第一至第四示例中的一个或多个或每个，并且进一步包括其中当致动器将喷射器针推动到第二位置时，在弯曲的燃料流道与第一喷嘴孔之间的流体连通被阻塞。该系统的第六示例可选地包括第一示例至第五示例中的一个或多个或每个，并且进一步包括其中当致动器被触发时，在弯曲的燃料流道和仅第一喷嘴孔、然后与第一组喷嘴孔、然后与第二组喷嘴孔、然后与第三组喷嘴孔、然后与第四组喷嘴孔、然后与第五组喷嘴孔、然后与第六组喷嘴孔、然后与第七组喷嘴孔并且然后仅与最后的喷嘴孔之间顺序地建立流体连通。该系统的第七示例可选地包括第一示例至第六示例中的一个或多个或每个，并且进一步包括其中多个喷嘴孔包括围绕喷射器主体的中心轴线径向布置的十六个喷嘴孔。该系统的第八示例可选地包括第一示例至第七示例中的一个或多个或每个，并且进一步包括其中多个喷嘴孔中的每个被定位在相同的竖直平面内。该系统的第九示例可选地包括第一示例至第八示例中的一个或多个或每个，并且进一步包括其中弯曲的燃料流道围绕喷射器销的圆周表面弯曲360度。该系统的第十示例可选地包括第一示例至第九示例中的一个或多个或每个，并且进一步包括其中弯曲的燃料流道相对于喷射器销的横轴线成角度地定位，使得弯曲的燃料流道在围绕喷射器销的圆周表面弯曲时穿过多个竖直平面。该系统的第十一示例可选地包括第一示例至第十示例中的一个或多个或每个，并且进一步包括其中喷射器销内的燃料储存器流体地耦接到燃料供应。

用于燃料喷射器的方法的实施例包括致动容纳在燃料喷射器的主体中的针，以使针从关闭位置顺序地向下移动通过多个开口位置，从而在多个打开位置的每个打开位置处，将燃料喷射器的弯曲的燃料流道流体地连接到燃料喷射器的至少一个喷嘴孔。在该方法的第一示例中，该方法进一步包括使燃料在针内从燃料供应流到燃料储存器，当针向下移动时，燃料储存器中的燃料流过弯曲的燃料流道并且通过燃料喷射器的每个相应的喷嘴孔。该方法的第二示例可选地包括第一示例，并且进一步包括其中致动针包括响应于喷射燃料到汽缸的命令致动针，在汽缸中容纳燃料喷射器。该方法的第三示例可选地包括第一示例和第二示例中的一个或多个，并且进一步包括其中致动针以使针从关闭位置向下移动通过多个打开位置包括致动针以顺序地移动通过九个打开位置。该方法的第四示例可选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个或每个，并且进一步包括其中致动针以顺序地移动通过九个打开位置包括：致动针以移动到第一打开位置，其中在弯曲的燃料流道和第一喷嘴孔之间建立流体连通；致动针以移动到第二打开位置至第八打开位置，其中在第二打开位置至第八打开位置中的每个中，在弯曲的燃料流道与相应的一对喷嘴孔之间建立流体连通；并且致动针以移动到第九打开位置，其中在弯曲的燃料流道和最后的喷嘴孔之间建立流体连通。

一种系统的实施例包括发动机，该发动机包括汽缸；燃料供应；耦接到汽缸的燃料喷射器；和控制器。燃料喷射器包括：具有多个喷嘴孔的喷射器主体，该喷射器主体包括耦接到燃料供应的燃料通道；耦接到喷射器销的喷射器针，该喷射器销由弯曲的燃料流道围绕，弯曲的燃料流道与喷射销内的燃料储存器流体连通，该喷射器销被容纳在喷射器主体内，该燃料储存器与燃料通道流体连通；和耦接到喷射器针的致动器；控制器，其在存储器中存储非临时性指令，当该指令被执行时引起控制器响应于喷射燃料到汽缸的命令来触发致动器沿向下方向推动针，从而在弯曲的燃料流道与多个喷嘴孔的相应的喷嘴孔之间顺序地建立流体连通。在该系统的第一示例中，多个喷嘴孔包括围绕喷射器主体的中心轴线径向布置的十六个喷嘴孔，其中多个喷嘴孔中的每个被定位在相同的竖直平面中。该系统的第二示例可选地包括第一示例并且进一步包括弯曲的燃料流道，该燃料流道围绕喷射器针的圆周表面弯曲360度。

注意，本文中包括的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。在本文中所公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非临时性存储器中，并且由包括控制器的控制系统结合各自传感器、致动器、和其它发动机硬件来实现。在本文中所描述的具体程序可以代表任意数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所描述的各种动作、操作或功能可以按照所示顺序、并行地被执行，或者在一些情况下被省略。同样，所述处理顺序不是实现本文描述的示例实施例的特征和优点所必须的，而是为了便于图示和说明而提供。取决于所使用的特定策略，所示出的动作、操作或功能中的一个或多个可以被重复执行。另外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非临时性存储器的代码，其中通过结合电子控制器执行包括各种发动机硬件部件的系统中的指令，实现所描述的动作。

应当理解，本文公开的配置和方法本质上是示例性的，并且这些具体实施例并不被认为是限制性的，因为多种变化是可能的。例如，以上技术可以被应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其它发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其它特征、功能和/或特性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。

随附的权利要求具体指出被认为新颖且非显而易见的某些组合及子组合。这些权利要求可能提到“一个/一”元件或“第一”元件或其等价物。这些权利要求应当被理解为包含一个或多个这种元件的组合，既不要求也不排除两个或更多个这种元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其它组合和子组合可以通过修改本权利要求来主张，或者通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来主张。这些权利要求，不管在范围上比原权利要求更宽、更窄、相同或不同，都认为被包含在本公开的主题内。

Claims (20)

1.一种燃料喷射器系统，包括：

喷射器主体，其具有多个喷嘴孔；和

耦接到喷射器销的喷射器针，所述喷射器销包括与所述喷射器销内的燃料储存器流体连通的弯曲的燃料流道，所述喷射器针和所述喷射器销被容纳在所述喷射器主体内；

其中在第一位置中，所述弯曲的燃料流道被配置为仅与所述多个喷嘴孔中的一个喷嘴孔流体连通以产生不对称的喷雾模式；

其中在第二位置中，所述弯曲的燃料流道被配置为与所述多个喷嘴孔中的两个或更多个喷嘴孔流体连通以产生对称的喷雾模式；

其中所述燃料喷射器系统基于发动机转速、发动机载荷和发动机温度中的一个或多个而在产生所述不对称的喷雾模式的所述第一位置和产生所述对称的喷雾模式的所述第二位置之间转换。

2.根据权利要求1所述的燃料喷射器系统，进一步包括：

耦接到所述喷射器针的致动器；和

控制器，其存储非临时性指令，当所述非临时性指令被执行时引起所述控制器响应于喷射燃料的命令，触发所述致动器沿向下方向推动所述喷射器针，在所述弯曲的燃料流道和每个喷嘴孔之间顺序地建立流体连通。

3.根据权利要求2所述的燃料喷射器系统，其中当所述致动器将所述喷射器针推动到第一位置时，在所述弯曲的燃料流道和第一喷嘴孔之间建立流体连通。

4.根据权利要求3所述的燃料喷射器系统，其中当所述致动器将所述喷射器针推动到第二位置时，在所述弯曲的燃料流道与第二喷嘴孔之间且在所述弯曲的燃料流道与第三喷嘴孔之间建立流体连通。

5.根据权利要求4所述的燃料喷射器系统，其中当所述致动器将所述喷射器针推动到所述第一位置时，所述弯曲的燃料流道与所述第二喷嘴孔之间的流体连通被阻塞，并且所述弯曲的燃料流道与所述第三喷嘴孔之间的流体连通被阻塞。

6.根据权利要求4所述的燃料喷射器系统，其中当所述致动器将所述喷射器针推动到所述第二位置时，所述弯曲的燃料流道与所述第一喷嘴孔之间的流体连通被阻塞。

7.根据权利要求2所述的燃料喷射器系统，其中当所述致动器被触发时，在所述弯曲的燃料流道仅与第一喷嘴孔、然后与第一组喷嘴孔、然后与第二组喷嘴孔、然后与第三组喷嘴孔、然后与第四组喷嘴孔、然后与第五组喷嘴孔、然后与第六组喷嘴孔、然后与第七组喷嘴孔并且然后仅与最后的喷嘴孔之间顺序地建立流体连通。

8.根据权利要求1所述的燃料喷射器系统，其中所述多个喷嘴孔包括围绕所述喷射器主体的中心轴线径向布置的十六个喷嘴孔。

9.根据权利要求1所述的燃料喷射器系统，其中所述多个喷嘴孔中的每个被定位在共同的竖直平面中。

10.根据权利要求1所述的燃料喷射器系统，其中所述弯曲的燃料流道围绕所述喷射器销的圆周表面弯曲360度。

11.根据权利要求10所述的燃料喷射器系统，其中所述弯曲的燃料流道相对于所述喷射器销的横轴线成角度被定位，使得当所述弯曲的燃料流道围绕所述喷射器销的所述圆周表面弯曲时穿过多个竖直平面。

12.根据权利要求1所述的燃料喷射器系统，其中所述喷射器销内的所述燃料储存器流体地耦接到燃料供应。

13.一种用于燃料喷射器的方法，包括：

致动容纳在所述燃料喷射器的主体内的针，以从关闭位置顺序地向下移动所述针通过多个打开位置，其中在所述多个打开位置中的一个打开位置中，使所述燃料喷射器的弯曲的燃料流道流体地连接到所述燃料喷射器的一个喷嘴孔以产生不对称的喷雾模式，并且在所述多个打开位置中的另一个打开位置中，使所述弯曲的燃料流道流体地连接到至少两个喷嘴孔以产生对称的喷雾模式；以及

基于发动机转速、发动机载荷和发动机温度中的一个或多个而在产生所述不对称的喷雾模式的打开位置和产生所述对称的喷雾模式的打开位置之间转换。

14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括使燃料从燃料供应流动到所述针内的燃料储存器，当所述针向下移动时，所述燃料储存器中的燃料流过所述弯曲的燃料流道并且流过所述燃料喷射器的每个相应的喷嘴孔。

15.根据权利要求13所述的方法，其中致动所述针包括响应于喷射燃料到汽缸的命令致动所述针，所述燃料喷射器被容纳在所述汽缸中。

16.根据权利要求13所述的方法，其中致动所述针以将所述针从关闭位置顺序地向下移动通过所述多个打开位置包括致动所述针以顺序地移动通过九个打开位置。

17.根据权利要求16所述的方法，其中致动所述针以顺序地移动通过九个打开位置包括：

致动所述针以移动到第一打开位置，其中在所述弯曲的燃料流道与第一喷嘴孔之间建立流体连通；

致动所述针以移动到第二打开位置至第八打开位置，其中在所述第二打开位置至所述第八打开位置中的每个，在所述弯曲的燃料流道和相应的喷嘴孔对之间建立流体连通；和

致动所述针以移动到第九打开位置，其中在所述弯曲的燃料流道与最后的喷嘴孔之间建立流体连通。

18.一种用于燃料喷射器的系统，包括：

具有汽缸的发动机；

燃料供应；

耦接到所述汽缸的燃料喷射器，所述燃料喷射器包括：

喷射器主体，其具有多个喷嘴孔，所述喷射器主体包括耦接到所述燃料供应的燃料通道；

耦接到喷射器销的喷射器针，所述喷射器销被弯曲的燃料流道围绕，所述弯曲的燃料流道与所述喷射器销内的燃料储存器流体连通，所述喷射器销被容纳在所述喷射器主体内，所述燃料储存器与所述燃料通道流体连通；和

耦接到所述喷射器针的致动器；和

控制器，其在存储器中存储非临时性指令，当所述非临时性指令被执行时引起所述控制器：

响应于喷射燃料到所述汽缸的命令，触发所述致动器沿向下方向推动所述喷射器针至第一位置和第二位置，在所述第一位置中，所述弯曲的燃料流道仅与所述多个喷嘴孔中的一个喷嘴孔流体连通以产生不对称的喷雾模式，在所述第二位置中，所述弯曲的燃料流道被配置为与所述多个喷嘴孔中的两个或更多个喷嘴孔流体连通以产生对称的喷雾模式；并且

基于发动机转速、发动机载荷和发动机温度中的一个或多个而在产生所述不对称的喷雾模式的所述第一位置和产生所述对称的喷雾模式的所述第二位置之间转换。

19.根据权利要求18所述的系统，其中所述多个喷嘴孔包括围绕所述喷射器主体的中心轴线径向布置的十六个喷嘴孔，其中所述多个喷嘴孔中的每个被定位在共同的竖直平面中。

20.根据权利要求18所述的系统，其中所述弯曲的燃料流道围绕所述喷射器销的圆周表面弯曲360度。

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