CN109083788A - 带控制滑阀的增压式可变喷油规律的电控喷油器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供带控制滑阀的增压式可变喷油规律的电控喷油器，包括压电控制组件、中通式增压活塞、电磁阀组件、针阀组件、液力补偿活塞组件。采用蓄压腔的结构能有效减小共轨压力波动，从而缓解了各缸喷油过程的均匀性和稳定性下降的现象的发生。压电控制组件可以有效控制伺服油油路的切换，使得增压活塞响应更快，提高喷油器二次建压速度。增压活塞可以对喷油器内的燃油再次增压，提高喷油器的喷油压力，实现超高压喷射。电磁阀组件能够实现灵活的喷油策略和响应快、控制精度高的喷油过程。控制滑阀和液力补偿活塞在喷油器工作的时候能够实现先缓后急的喷油规律，有利于改善发动机的动力性、燃油经济型、污染物排放和噪声排放性能。

Description

带控制滑阀的增压式可变喷油规律的电控喷油器

技术领域

本发明涉及的是一种燃油系统，具体地说是船舶柴油机燃油系统。

背景技术

喷油规律是柴油机燃烧的重要参数之一，通过控制喷油速率控制燃烧过程可以实现燃烧过程理想化，从而改善燃烧过程。柴油机喷油初期的喷射率是决定预混合燃烧量的重要因素之一，为了降低NOx和噪声，希望初始喷射率很低；喷射中期相当于扩散燃烧期，为了降低碳烟，希望喷射率很陡地加大，并且随着转速和负荷的增高，喷油率的丰满度必须增大，即从三角形向矩形过渡，以确保燃油和空气的充分混合；喷射后期是喷射压力降低期，由于此间燃油雾化不良而产生颗粒物排放的因素之一，因此在喷油结束时，应快速回油以实现喷油压力的迅速降低，从而使喷油后期尽量缩短。这样便可以达到同时改善动力性、燃油经济性、污染物排放和噪声排放性能的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供不仅可以对进入到喷油器内的燃油进行进一步增压，提高喷油器的喷射压力，还能够实现喷油器的靴形喷射改善柴油机的动力性、燃油经济性、污染物排放和噪声排放性能，同时又能实现控制腔内的快速建压，提高喷油器响应速度的带控制滑阀的增压式可变喷油规律的电控喷油器。

本发明的目的是这样实现的：

本发明带控制滑阀的增压式可变喷油规律的电控喷油器，其特征是：包括自上而下设置的喷油器体、压电控制组件、中通式增压活塞、电磁阀组件、控制滑阀组件、针阀组件，喷油器体里设置蓄压腔，喷油器体上方设置喷油器头，喷油器头里设置主进油孔，主进油孔连通蓄压腔；

所述压电控制组件包括阀座、控制阀底座、压电堆、控制阀，阀座和控制阀底座自上而下设置，阀座里设置燃油进油油路、燃油回油油路、伺服油进油油路，燃油进油油路连通蓄压腔，压电堆设置在阀座里，控制阀上端位于压电堆下方，控制阀下端位于控制阀底座里开设的控制阀复位弹簧腔里，控制阀的下端部套有控制阀复位弹簧，控制阀中部为控制阀凸起，控制阀凸起的上端为控制阀上密封面，控制阀凸起的下端为控制阀下密封面，控制阀与阀座之间形成压电控制上腔，控制阀与阀座和控制阀底座之间形成过渡容腔，控制阀复位弹簧腔连通伺服油回油油路，压电控制上腔连通伺服油进油油路，控制阀底座里设置增压活塞连通油路，过渡容腔连通增压活塞连通油路；

所述中通式增压活塞设置在增压活塞体里，中通式增压活塞的上部为大头端，中通式增压活塞的下部为活塞体，大头端与其上方的控制阀底座之间形成增压活塞上腔，大头端上设置限位凸台，大头端中部与限位凸台之间形成增压活塞导向腔，活塞体下方形成增压活塞下腔，增压活塞下腔通过单向阀连通燃油进油油路，大头端内部设置纵向油路，活塞体设置横向贯通油路，纵向油路与横向贯通油路相通，横向贯通油路连通增压活塞连通油路，增压活塞导向腔连通增压活塞回油油路；

所述电磁阀组件包括电磁阀上阀座、中间块、控制阀杆底座、电磁阀阀体、电磁阀衔铁、控制阀杆，电磁阀上阀座、中间块和控制阀杆底座自上而下设置，电磁阀阀体设置在电磁阀上阀座里，电磁阀衔铁设置在中间块里，控制阀杆上端部连接电磁阀衔铁，控制阀杆下端部伸入至控制阀杆底座里，电磁阀阀体里设置电磁阀复位弹簧，电磁阀复位弹簧的顶端顶在电磁阀上阀座上，电磁阀复位弹簧的底端顶在电磁阀衔铁上，电磁阀复位弹簧上方的电磁阀上阀座连通伺服油回油油路，电磁阀阀体里缠绕线圈，控制阀杆中部分别设置控制阀杆上密封锥面和控制阀杆下密封锥面，控制阀杆中部所在的中间块处设置下过渡容腔，下过渡容腔连通控制阀杆底座里的液力补偿活塞上腔连通油路和控制滑阀上腔连通油路，控制阀杆与其下方的控制阀杆底座之间形成控制阀杆导向腔，控制阀杆导向腔连通电磁阀回油油路，控制阀杆底座里设置连通伺服油进油油路的电磁阀伺服油进油孔；

所述控制滑阀组件包括控制滑阀复位弹簧底座、控制滑阀阀杆、液力补偿活塞，控制滑阀复位弹簧底座设置在控制阀杆底座下方，控制滑阀复位弹簧底座与控制阀杆底座之间形成环形油槽，控制滑阀阀杆、液力补偿活塞分别位于控制滑阀复位弹簧底座里，控制阀杆底座里设置受力滑块，受力滑块上方为控制滑阀上腔，受力滑块下方为控制滑阀下腔，控制滑阀阀杆的上端部连接受力滑块并套有控制滑阀复位弹簧，控制滑阀上腔连通控制滑阀上腔连通油路；液力补偿活塞上方为液力补偿活塞上腔，液力补偿活塞中部与控制滑阀复位弹簧底座之间形成液力补偿活塞下腔，液力补偿活塞下方为液力补偿活塞导向限位腔，液力补偿活塞上套有液力补偿活塞复位弹簧，液力补偿活塞复位弹簧位于液力补偿活塞下腔里，液力补偿活塞上腔连通液力补偿活塞上腔连通油路，控制滑阀阀杆中部设置平面密封阀，平面密封阀所在的控制滑阀复位弹簧底座处设置上容积腔，平面密封阀下方的控制滑阀复位弹簧底座设置下容积腔，控制滑阀阀杆底部设置锥面密封阀，锥面密封阀上方的控制滑阀复位弹簧底座设置底部容积腔，上容积腔连通环形油槽，下容积腔连通液力补偿活塞下腔，底部容积腔通过控制腔泄油油路连通燃油回油油路；

所述针阀组件包括喷嘴、针阀体、控制腔套筒，针阀体安装在喷嘴里并与喷嘴之间形成盛油槽，盛油槽连通增压活塞下腔，喷嘴下端部设置喷口，喷嘴上方与控制滑阀复位弹簧底座之间形成控制腔，控制腔位于锥面密封阀下方，控制腔连通液力补偿活塞下腔，控制腔套筒设置在控制腔里，控制腔套筒上加工有针阀复位弹簧座，针阀体上部套有针阀复位弹簧，针阀复位弹簧上端顶在针阀复位弹簧座上。

本发明还可以包括：

1、当压电堆不加载电压而电磁阀线圈通电时，控制阀杆向上抬起，控制阀杆上锥面关断伺服油回油油路，同时伺服油进油油路开启，伺服油进入到下过渡容腔中，最后进入到控制滑阀上腔和液力补偿活塞上腔中，控制滑阀和液力补偿活塞活塞体向下运动；控制腔泄油油路开启，控制腔泄油；液力补偿活塞活塞体下移使得液力补偿活塞下腔中的燃油被压入到控制腔中，对控制腔进行燃油补充；当电磁阀线圈断电后，控制阀杆落座，切断伺服油进油油路与下过渡容腔的连通，同时伺服油回油油路开启，液力补偿活塞上腔和控制滑阀上腔中的伺服油泄走，液力补偿活塞活塞体和控制滑阀阀杆分别在活塞复位弹簧、控制滑阀复位弹簧的作用下向上运动，液力补偿活塞活塞体重新回到上止点位置，控制滑阀阀杆向上运动关断控制腔回油油路，控制腔重新建压，针阀体落座，从而结束喷油过程。

2、压电堆和电磁阀线圈均通电时，首先压电堆加载电压信号，控制阀向下运动，控制阀下锥面关断伺服油回油油路，伺服油进油油路开启，伺服油通过上过渡容腔进入到增压活塞上腔中，增压活塞活塞体向下移动，电磁阀线圈通电，控制阀杆向上抬起，控制阀杆上锥面关断伺服油回油油路，同时伺服油进油油路开启，伺服油进入到下过渡容腔中，最后进入到控制滑阀上腔和液力补偿活塞上腔中，控制滑阀阀杆和液力补偿活塞活塞体向下运动；控制腔泄油油路开启，控制腔泄油；液力补偿活塞下移使得液力补偿活塞下腔中的燃油被压入到控制腔中，对控制腔进行燃油补充，在液力补偿活塞运动到下止点后不再对控制腔进行燃油补偿；电磁阀线圈断电，控制阀杆落座，切断伺服油进油油路，同时伺服油回油油路开启。液力补偿活塞上腔和控制滑阀上腔中的伺服油泄走，液力补偿活塞和控制滑阀阀杆分别在活塞复位弹簧、控制滑阀复位弹簧的作用下向上运动，液力补偿活塞重新回到上止点位置，控制滑阀阀杆向上运动关断控制腔回油油路，控制腔重新建压，针阀体落座，从而结束喷油过程；压电堆断电，控制阀在控制阀复位弹簧的作用下向上运动，关断伺服油进油油路同时伺服油回油油路开启；中通式增压活塞上腔与伺服油回油油路连通，当中通式增压活塞活塞体下端的向上的作用力大于上端向下的作用力时，中通式增压活塞活塞体复位。

本发明的优势在于：本发明采用了蓄压腔结构，可以大大改善整个喷油系统的压力波动，特别是可以减小各个喷油器喷油时的互相干扰。本发明设计了增压活塞、液力补偿活塞和控制滑阀结构使得喷油器的喷射压力进一步增加，提高燃油的雾化效果，改善燃烧情况。还可以增加可以实现可变的喷油规律，有利于改善发动机的动力性、燃油经济型、污染物排放和噪声排放性能，并且可以使控制腔更加快速地建压，提高针阀的响应特性。本发明通过电磁阀控制平衡阀杆来调节进、回油油路的开关，有利于提高针阀的响应速度和控制精度，提供了灵活的喷油规律，有效的改善了柴油机的排放稳定性和经济性。本发明在电磁阀组件上部加工伺服油回油使得泄走的伺服油通过电磁阀流回伺服油箱，冷却电磁阀并且减小衔铁运动的冲击和振动，增加电磁阀工作的稳定性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为压电控制组件示意图；

图3为中通式增压活塞示意图；

图4为电磁阀组件示意图；

图5为液力补偿活塞组件示意图；

图6为针阀组件示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1-6，本发明带控制滑阀的增压式可变喷油规律的电控喷油器，包括喷油器头1、压电控制组件4、中通式增压活塞7、电磁阀组件8、针阀组件10、紧帽11、控制腔套筒12、控制滑阀和液力补偿活塞9。喷油器头1通过螺纹进行配合连接安装在喷油器体3上，并通过放置在喷油器体3上的密封圈2进行密封。喷油器头1内设置主进油孔22，并与喷油器内的蓄压腔21连通。蓄压腔21下方加工有燃油进油油路20。蓄压腔21下方是压电控制组件4。压电控制组件4部分包括压电堆电气接头23、压电堆31、控制阀24和控制阀复位弹簧26。压电堆31安装在阀座19里，控制阀24安装在压电堆31的下方并与其相连。阀座19底部加工有上过渡容腔30。阀座19中加工有伺服油进油油路5、燃油进油油路20和燃油回油油路6。控制阀底座18上部加工有控制阀复位弹簧腔28，控制阀复位弹簧26安装在控制阀复位弹簧腔28里，控制阀24的下端部套于控制阀的复位弹簧26里，控制阀24有上下两个密封锥面。控制阀复位弹簧腔28底部加工有伺服油回油油路27。控制阀底座18上还加工有燃油进油油路20和增压活塞连通油路17。压电控制组件4下方是中通式增压活塞7，增压活塞导向腔39内加工有回油油路34。燃油进油油路20通过一个单向阀16与中通式增压活塞下腔连通36。中通式增压活塞7下面是电磁阀组件8，电磁阀组件8部分包括电磁阀体54、线圈44、电磁铁43、衔铁52、控制阀杆45、电磁阀复位弹簧42、控制阀杆底座46等结构。电磁阀体54上部电磁阀复位弹簧座42处加工有伺服油回油油路48。线圈44和电磁铁43安装在电磁阀体54里，电磁阀复位弹簧42位于线圈44中间与电磁阀复位弹簧座42连接。衔铁52位于电磁铁43下方，控制阀杆45和衔铁52紧密结合为一体，控制阀杆45有上下两个密封锥面。中间块14底部加工有一凹槽同密封阀底座形成下过渡容腔51。伺服油进油油路5、液力补偿活塞上腔连通油路50和控制滑阀上腔连通油路49加工在控制阀杆底座46内部。电磁阀组件8下方是控制滑阀60，主要包括受力滑块55、控制滑阀阀杆60和控制滑阀复位弹簧57。受力滑块55和控制滑阀阀杆60由螺纹配合连接在一起。控制滑阀复位弹簧57位于控制滑阀下腔56中。控制滑阀复位弹簧底座59处加工有混合油回油油路58。控制滑阀阀杆60中间处有一平面密封阀61，在控制滑阀复位弹簧底座59内部平面密封阀61上下两端加工有两个容积腔上容积腔65和下容积腔64。控制滑阀60左端是液力补偿活塞69。液力补偿活塞69顶端加工有限位凸台，活塞复位弹簧68安装在液力补偿活塞下腔70中。活塞体69下端导向限位腔67内加工有一个回油油路66。控制滑阀下端60是针阀组件10，主要包括控制腔套筒12、针阀复位弹簧74和针阀体77。控制腔套筒12位于控制腔73内，加工有控制腔套筒限位凸台78。针阀复位弹簧74上端与控制腔套筒12相连接下端与针阀体77相连接。针阀体77安装在喷嘴75内，喷嘴75和针阀体77之间设置盛油槽76。

图1为本发明带控制滑阀的增压式可变喷油规律的电控喷油器结构示意图，它由喷油器头1、密封圈2、压电控制组件4、中通式增压活塞7、电磁阀组件8、液力补偿活塞69、控制滑阀60、针阀组件10、紧帽11以及控制腔套筒12组成。其特征是：喷油器体3上开有蓄压腔21，蓄压腔21与喷油器头1上的主进油孔22相连通。喷油器头1与喷油器体3通过螺纹线进行装配，密封圈2将二者进行密封。蓄压腔21下方设有压电控制组件4。压电控制组件4下面是中通式增压活塞7，增压活塞导向腔39内加工有一个回油油路41。中通式增压活塞7下面是电磁阀组件8，电磁阀体54上部加工有伺服油回油油路41。电磁阀组件8下面是液力补偿活塞和控制滑阀9，控制滑阀上腔72、液力补偿活塞上腔71分别于下过渡容腔51连通。控制滑阀60下部是针阀组件10。喷油器不工作的时候燃油通过主进油孔22、蓄压腔21、燃油进油油路20、单向阀16、中通式增压活塞下腔36进入到控制腔73和盛油槽76中，一部分燃油通过环形油槽13、上容积腔65、下容积腔64、液力补偿活塞下腔70进入到控制腔73中。喷油器开始工作后有两种工作模式，工作模式一：当压电堆31不加载电压而电磁阀线圈44通电时，控制阀杆45向上抬起，控制阀杆45上锥面关断伺服油回油油路41，同时伺服油进油油路5开启，伺服油进入到下过渡容腔51中，最后进入到控制滑阀上腔72和液力补偿活塞上腔71中，控制滑阀60和液力补偿活塞活塞体69开始向下运动。控制腔泄油油路62开启，控制腔73开始泄油，控制腔73内燃油压力下降。液力补偿活塞活塞体69下移使得液力补偿活塞下腔67中的燃油被压入到控制腔73中，对控制腔73进行一定量的燃油补充。使得喷油初期控制腔73内燃油压力下降较为缓慢；在液力补偿活塞活塞体69运动到下止点后不再对控制腔73进行燃油补偿，此后控制腔73内压力下降较快。实现先缓后急的喷油规律。当电磁阀线圈44断电后，控制阀杆45落座，切断伺服油进油油路5与下过渡容腔51的连通，同时伺服油回油油路41开启。液力补偿活塞上腔71和控制滑阀上腔72中的伺服油开始泄走，液力补偿活塞活塞体69和控制滑阀阀杆60分别在复位弹簧的作用下开始向上运动，液力补偿活塞活塞体69重新回到上止点位置，而控制滑阀阀杆60向上运动关断控制腔回油油路62，控制腔73开始重新建压，针阀体77落座，从而结束喷油过程。工作模式二：首先压电堆31加载电压信号后，控制阀24向下运动，控制阀下锥面29关断伺服油回油油路27。伺服油进油油路5开启。伺服油通过上过渡容腔30进入到增压活塞上腔40中，由于增压活塞活塞体37上端面积大于下端，使得中通式增压活塞活塞体37上端受到向下的作用力大于下端受到的向上的作用力，增压活塞活塞体37开始向下移动，由于单向阀16的作用增压活塞下腔36、盛油槽76和控制腔73形成密闭的容积腔，增压活塞活塞体37下移使得密闭容积减小从而燃油压力升高。接着电磁阀线圈44开始通电，控制阀杆45向上抬起，控制阀杆45上锥面关断伺服油回油油路41，同时伺服油进油油路5开启，伺服油进入到下过渡容腔51中，最后进入到控制滑阀上腔72和液力补偿活塞上腔71中，控制滑阀阀杆60和液力补偿活塞活塞体69开始向下运动。控制腔泄油油路62开启，控制腔73开始泄油，控制腔73内燃油压力下降。液力补偿活塞活塞体69下移使得液力补偿活塞下腔67中的燃油被压入到控制腔73中，对控制腔73进行一定量的燃油补充。使得喷油初期控制腔73内燃油压力下降较为缓慢；在液力补偿活塞活塞体69运动到下止点后不再对控制腔73进行燃油补偿，此后控制腔73内压力下降较快，实现先缓后急的喷油规律。然后电磁阀线圈44断电，控制阀杆45落座，切断伺服油进油油路5，同时伺服油回油油路41开启。液力补偿活塞上腔71和控制滑阀上腔72中的伺服油开始泄走，液力补偿活塞活塞体69和控制滑阀阀杆60分别在复位弹簧的作用下开始向上运动，液力补偿活塞活塞体69重新回到上止点位置，而控制滑阀阀杆60向上运动关断控制腔回油油路62，控制腔73开始重新建压，针阀体77落座，从而结束喷油过程。最后压电堆31断电，压电堆31缩短到原来的长度。控制阀24在控制阀复位弹簧26的作用下向上运动，关断伺服油进油油路5同时伺服油回油油路27开启。中通式增压活塞上腔40与伺服油回油油路27连通，中通式增压活塞上腔40压力减小，当中通式增压活塞活塞体37下端的向上的作用力大于上端向下的作用力时中通式增压活塞活塞体37开始复位。

图2为本发明喷油器的压电控制组件结构示意图。它由压电堆电气接头23、压电堆31、控制阀24和控制阀复位弹簧26构成。压电堆31通过压电堆电气接头23与发动机电控单元连接，进而控制控制阀24的起落。压电堆31安装在阀座19里，控制阀24安装在压电堆31的下方，控制阀24上端面通过控制阀复位弹簧26被压紧至压电堆31的下端面上。阀座19底部加工有上过渡容腔30，上过渡容腔30与中通式增压活塞上腔40相连通。阀座19中加工有伺服油进油油路5、燃油进油油路20和燃油回油油路6。控制阀底座18上部加工有控制阀复位弹簧腔28，控制阀复位弹簧26安装在控制阀复位弹簧腔28里，控制阀24的下端部套于控制阀复位弹簧26里，控制阀24有上下两个密封锥面。控制阀底座18上的密封座面与控制阀下密封面29相配合，阀座19上的密封座面与控制阀上密封面25相配合。控制阀复位弹簧腔28底部加工有伺服油回油油路27。控制阀底座18上还加工有燃油进油油路20和增压活塞连通油路17。当压电堆31加载电压后，由于压电堆31的逆压电效应，压电堆31变形伸长向下推动控制阀24，控制阀24离开阀座19，伺服油进油油路5与上过渡容腔30连通。控制阀下密封面29与控制阀底座18上的密封面相接触从而关断伺服油回油油路27。伺服油流经上过渡容腔30进入到中通式增压活塞上腔40中，使得中通式增压活塞活塞体37开始向下运动，对控制腔73和盛油槽76内的燃油进行加压，提高喷油器的喷油压力。当压电堆31断电后，压电堆31恢复到原来长度，控制阀24在控制阀复位弹簧26的作用下向上运动关断伺服油进油油路5与上过渡容腔30的连通，同时伺服油回油油路27开启，中通式增压活塞上腔40内的伺服油泄走，增压活塞活塞体37在增压活塞下腔36内的燃油压力作用下复位。

图3为本发明中通式增压活塞结构示意图。活塞体中部加工有一个环形油槽35，环形油槽35中间加工有一个横向贯通油路38，活塞体37轴心处加工有一个纵向油路33与横向贯通油路38连通。活塞体37上端加工有一个限位凸台32防止增压活塞活塞体37处于上止点时活塞体37上端面与控制阀底座18完全贴合。增压活塞导向腔39内加工有一个回油油路34，防止增压活塞上腔40内的高压伺服油泄漏到增压活塞导向腔39内影响活塞体37的运动。燃油进油油路20通过一个单向阀16与中通式增压活塞下腔36连通。单向阀16的作用是使得在针阀77未开启时，增压活塞下腔36与盛油槽76、控制腔73形成密闭容腔，防止被增压的燃油倒流回油箱中。当压电堆31加载电压后，伺服油流入到增压活塞上腔40中，由于增压活塞活塞体37的上端表面积大于活塞体37下端的表面积，使得活塞体37受到的向下的作用力大于向上的作用力，活塞体37开始下移，对增压活塞下腔36、盛油槽76和控制腔73内的燃油进行加压，提高喷油器的喷射压力。当压电堆31断电后，控制阀24在控制阀复位弹簧26的作用下向上运动关断伺服油进油油路5与上过渡容腔30的连通，同时伺服油回油油路27开启，增压活塞上腔40内的伺服油泄走，增压活塞活塞体37在增压活塞下腔36内的燃油压力作用下复位。

图4为电磁阀组件结构示意图。它由电磁阀体54、线圈44、电磁铁43、衔铁52、控制阀杆45、电磁阀复位弹簧53、控制阀杆底座46等构成，电磁阀体54上部加工有伺服油回油油路41，作用是使液力补偿活塞上腔71、控制滑阀上腔72内泄走的伺服油通过电磁阀8流回伺服油箱，冷却电磁阀8并且减小衔铁52运动的冲击和振动，增加电磁阀8工作的稳定性。线圈44和电磁铁43安装在电磁阀体54里，电磁阀复位弹簧53位于线圈44中间与电磁阀复位弹簧座42连接。衔铁52位于电磁铁43下方，控制阀杆45和衔铁52紧密结合为一体，控制阀杆45有上下两个密封锥面，控制阀杆底座46上加工有伺服油进油油路5、液力补偿活塞上腔连通油路50和控制滑阀上腔连通油路49。当电磁阀线圈44不通电，控制阀杆45下端密封锥面与控制阀杆底座46连接，伺服油回油油路41与下过渡容腔51、液力补偿活塞上腔71还有控制滑阀上腔72连通。当电磁阀线圈44通电时，控制阀杆45在电磁力的作用下与衔铁52一起向上运动，控制阀杆45上端密封锥面关断伺服油回油油路41，伺服油进油油路5与下过渡容腔51连通，伺服油流经下过渡容腔51进入到液力补偿活塞上腔71和控制滑阀上腔72中。使得液力补偿活塞活塞体69和控制滑阀阀杆60向下运动；当电磁阀线圈44断电后，控制阀杆45在电磁阀复位弹簧53的作用下控制阀杆45下端密封锥面关断伺服油进油油路5与下过渡容腔51的连通，液力补偿活塞上腔71、控制滑阀上腔72与伺服油回油油路41连通，控制滑阀阀杆60和液力补偿活塞活塞体69复位。控制阀杆导向腔47底端加工有回油油路48，使得泄漏到控制阀杆导向腔47内的燃油能够流回油箱中以免影响控制阀杆45的运动。

图5为本发明控制滑阀和液力补偿活塞结构示意图。控制滑阀由受力滑块55、控制滑阀阀杆60和控制滑阀复位弹簧57构成。受力滑块55和控制滑阀阀杆60之间由螺纹配合连接在一起。控制滑阀复位弹簧57安装在控制滑阀下腔56中，控制滑阀复位弹簧57不仅起到使控制滑阀阀杆60复位的作用，而且还限制了控制滑阀阀杆60的最大位移，使得当控制滑阀阀杆60处于最大位移的时候，控制滑阀阀杆60中部的平面密封阀61隔断上容积腔65和下容积腔64的连通。控制滑阀复位弹簧底座59处加工有混合油回油油路58，防止从控制滑阀上腔72泄漏下来的伺服油和控制腔73内泄漏上来的燃油的混合油留存在控制滑阀下腔56中对控制滑阀阀杆60的运动产生影响。控制滑阀阀杆60最下端有一个锥面密封阀63，当控制滑阀阀杆60处于上止点处时锥面密封阀63落座关断控制腔泄油油路62。在电磁阀线圈44不通电的时候，控制阀杆45落座，伺服油无法进入到控制滑阀上腔72。控制滑阀阀杆60在控制滑阀复位弹簧57的作用下，控制滑阀阀杆60下端锥面密封阀63关断控制腔泄油油路62，控制腔73不泄油。当喷油器工作电磁阀线圈44通电时，衔铁52在电磁力的作用下带动控制阀杆45向上运动，切断下过渡容腔51与伺服油回油油路41的连通，此时伺服油进油油路5与下过渡容腔51连通，伺服油流经下过渡容腔51进入到控制滑阀上腔72，控制滑阀阀杆60受到伺服油向下的作用力大于控制腔73内燃油对其向上的液压力，控制滑阀阀杆60开始向下运动，控制滑阀阀杆60中部的平面密封阀61关断上容积腔65和下容积64腔之间的连通，并且锥面密封阀63下移使得控制腔73与控制腔泄油油路62连通，控制腔73开始泄油。当电磁阀线圈44断电后，衔铁52在电磁阀复位弹簧53的作用下带动控制阀杆45向下运动，切断伺服油进油油路5与下过渡容腔51的连通，此时下过渡容腔51和伺服油回油油路41连通，控制滑阀上腔72开始泄油，控制滑阀上腔72内压力降低，控制滑阀阀杆60向上运动。上容积腔65、下容积腔64和环形油槽13连通，并且控制滑阀阀杆60下端锥面密封阀63重新落座关断控制腔泄油油路62，控制腔73停止泄油。液力补偿活塞由活塞体69，液力补偿活塞复位弹簧68构成。活塞体69上端加工有限位凸台，液力补偿活塞复位弹簧68安装在液力补偿活塞下腔70中。液力补偿活塞导向限位腔67内加工有一个回油油路66，防止液力补偿活塞下腔70中的高压燃油泄漏到液力补偿活塞导向限位腔67内影响活塞体69的运动。在喷油器不工作的时候，由于液力补偿活塞下腔70内存在高压燃油，在液压力和弹簧预紧力的作用下活塞体69位于上止点位置。一部分燃油通过环形油槽13、上容积腔65、下容积腔64和液力补偿活塞下腔70进入到控制腔73内，使得控制腔73内建压速度增快，提高喷油器的响应。当喷油器开始工作电磁阀线圈44通电时，衔铁52在电磁力的作用下带动控制阀杆45向上运动，切断下过渡容腔51与伺服油回油油路41的连通，此时伺服油进油油路5与下过渡容腔51连通，伺服油流经下过渡容腔51进入到液力补偿活塞上腔71中，活塞体69上端受到伺服油向下的作用力大于液力补偿活塞下腔70内燃油对其向上的液压力，活塞体69开始向下运动。在喷油初期对控制腔73进行一定程度上的燃油补充，控制腔73内燃油压力下降较为缓慢，进而使得针阀77在初始时刻上升相对缓慢，喷油速率增加的也较为缓慢。当电磁阀线圈44断电后，衔铁52在电磁阀复位弹簧53的作用下带动控制阀杆45向下运动，切断伺服油进油油路5与下过渡容腔51的连通，此时下过渡容腔51和伺服油回油油路41连通，液力补偿活塞上腔71开始泄油，当液力补偿活塞上腔71的伺服油压力减小到小于下腔70内的燃油压力和弹簧预紧力的合力时活塞体69开始向上运动直至运动到上止点处。

图6为本发明针阀组件结构示意图。它由控制腔套筒12、针阀复位弹簧74和针阀体77构成。控制腔套筒12上加工有针阀复位弹簧座78，既可以固定针阀复位弹簧74又可以对针阀体77起到限位作用，防止喷油器开始工作时控制滑阀阀杆60和针阀体77发生碰撞。当喷油开始时，由于液力补偿活塞活塞体69的运动，使得喷油初期控制腔73内燃油压力下降较慢，针阀体77抬升速度缓慢，喷油速率低；喷油持续一段时间后，液力补偿活塞下腔70不在向控制腔73内补充燃油，此后控制腔73内压力下降较快，针阀体77提升速度加快，喷油速率高，实现可变喷油规律，有利于改善发动机的动力性、燃油经济型、污染物排放和噪声排放性能。当喷油结束时，控制腔73与控制腔泄油油路62的连通被关断，控制腔73内开始重新建压。燃油一部分直接进入到控制腔73中，另一部分通过环形油槽13、上容积腔65、下容积腔64和液力补偿活塞下腔70进入到控制腔73中。使得控制腔73建压速度加快，提高喷油器的响应。

由上述工作过程可知，本发明带控制滑阀的增压式可变喷油规律的电控喷油器的喷油过程中，喷油器内的液力补偿活塞69和控制滑阀60在喷油初期可以实现喷油规律的先缓后急，有利于改善发动机的动力性、燃油经济型、污染物排放和噪声排放性能；在喷油结束后一部分燃油可以通过控制滑阀上容积腔65、下容积腔64和液力补偿活塞下腔70进入到控制腔73中可以使控制腔73更加快速地建压，提高了喷油器的响应特性。喷油器内的中通式增压活塞7可以进一步提高喷油器内的燃油压力，使得喷油雾化效果更好，改善发动机的燃烧。本发明应用于共轨系统上时，在大油量喷射状态下，采用蓄压腔21的结构能有效减小共轨压力波动，从而缓解了各缸喷油过程的均匀性和稳定性下降的现象的发生。

Claims (3)

1.带控制滑阀的增压式可变喷油规律的电控喷油器，其特征是：包括自上而下设置的喷油器体、压电控制组件、中通式增压活塞、电磁阀组件、控制滑阀组件、针阀组件，喷油器体里设置蓄压腔，喷油器体上方设置喷油器头，喷油器头里设置主进油孔，主进油孔连通蓄压腔；

所述压电控制组件包括阀座、控制阀底座、压电堆、控制阀，阀座和控制阀底座自上而下设置，阀座里设置燃油进油油路、燃油回油油路、伺服油进油油路，燃油进油油路连通蓄压腔，压电堆设置在阀座里，控制阀上端位于压电堆下方，控制阀下端位于控制阀底座里开设的控制阀复位弹簧腔里，控制阀的下端部套有控制阀复位弹簧，控制阀中部为控制阀凸起，控制阀凸起的上端为控制阀上密封面，控制阀凸起的下端为控制阀下密封面，控制阀与阀座之间形成压电控制上腔，控制阀与阀座和控制阀底座之间形成过渡容腔，控制阀复位弹簧腔连通伺服油回油油路，压电控制上腔连通伺服油进油油路，控制阀底座里设置增压活塞连通油路，过渡容腔连通增压活塞连通油路；

所述中通式增压活塞设置在增压活塞体里，中通式增压活塞的上部为大头端，中通式增压活塞的下部为活塞体，大头端与其上方的控制阀底座之间形成增压活塞上腔，大头端上设置限位凸台，大头端中部与限位凸台之间形成增压活塞导向腔，活塞体下方形成增压活塞下腔，增压活塞下腔通过单向阀连通燃油进油油路，大头端内部设置纵向油路，活塞体设置横向贯通油路，纵向油路与横向贯通油路相通，横向贯通油路连通增压活塞连通油路，增压活塞导向腔连通增压活塞回油油路；

所述电磁阀组件包括电磁阀上阀座、中间块、控制阀杆底座、电磁阀阀体、电磁阀衔铁、控制阀杆，电磁阀上阀座、中间块和控制阀杆底座自上而下设置，电磁阀阀体设置在电磁阀上阀座里，电磁阀衔铁设置在中间块里，控制阀杆上端部连接电磁阀衔铁，控制阀杆下端部伸入至控制阀杆底座里，电磁阀阀体里设置电磁阀复位弹簧，电磁阀复位弹簧的顶端顶在电磁阀上阀座上，电磁阀复位弹簧的底端顶在电磁阀衔铁上，电磁阀复位弹簧上方的电磁阀上阀座连通伺服油回油油路，电磁阀阀体里缠绕线圈，控制阀杆中部分别设置控制阀杆上密封锥面和控制阀杆下密封锥面，控制阀杆中部所在的中间块处设置下过渡容腔，下过渡容腔连通控制阀杆底座里的液力补偿活塞上腔连通油路和控制滑阀上腔连通油路，控制阀杆与其下方的控制阀杆底座之间形成控制阀杆导向腔，控制阀杆导向腔连通电磁阀回油油路，控制阀杆底座里设置连通伺服油进油油路的电磁阀伺服油进油孔；

所述控制滑阀组件包括控制滑阀复位弹簧底座、控制滑阀阀杆、液力补偿活塞，控制滑阀复位弹簧底座设置在控制阀杆底座下方，控制滑阀复位弹簧底座与控制阀杆底座之间形成环形油槽，控制滑阀阀杆、液力补偿活塞分别位于控制滑阀复位弹簧底座里，控制阀杆底座里设置受力滑块，受力滑块上方为控制滑阀上腔，受力滑块下方为控制滑阀下腔，控制滑阀阀杆的上端部连接受力滑块并套有控制滑阀复位弹簧，控制滑阀上腔连通控制滑阀上腔连通油路；液力补偿活塞上方为液力补偿活塞上腔，液力补偿活塞中部与控制滑阀复位弹簧底座之间形成液力补偿活塞下腔，液力补偿活塞下方为液力补偿活塞导向限位腔，液力补偿活塞上套有液力补偿活塞复位弹簧，液力补偿活塞复位弹簧位于液力补偿活塞下腔里，液力补偿活塞上腔连通液力补偿活塞上腔连通油路，控制滑阀阀杆中部设置平面密封阀，平面密封阀所在的控制滑阀复位弹簧底座处设置上容积腔，平面密封阀下方的控制滑阀复位弹簧底座设置下容积腔，控制滑阀阀杆底部设置锥面密封阀，锥面密封阀上方的控制滑阀复位弹簧底座设置底部容积腔，上容积腔连通环形油槽，下容积腔连通液力补偿活塞下腔，底部容积腔通过控制腔泄油油路连通燃油回油油路；

所述针阀组件包括喷嘴、针阀体、控制腔套筒，针阀体安装在喷嘴里并与喷嘴之间形成盛油槽，盛油槽连通增压活塞下腔，喷嘴下端部设置喷口，喷嘴上方与控制滑阀复位弹簧底座之间形成控制腔，控制腔位于锥面密封阀下方，控制腔连通液力补偿活塞下腔，控制腔套筒设置在控制腔里，控制腔套筒上加工有针阀复位弹簧座，针阀体上部套有针阀复位弹簧，针阀复位弹簧上端顶在针阀复位弹簧座上。

2.根据权利要求1所述的带控制滑阀的增压式可变喷油规律的电控喷油器，其特征是：当压电堆不加载电压而电磁阀线圈通电时，控制阀杆向上抬起，控制阀杆上锥面关断伺服油回油油路，同时伺服油进油油路开启，伺服油进入到下过渡容腔中，最后进入到控制滑阀上腔和液力补偿活塞上腔中，控制滑阀和液力补偿活塞活塞体向下运动；控制腔泄油油路开启，控制腔泄油；液力补偿活塞活塞体下移使得液力补偿活塞下腔中的燃油被压入到控制腔中，对控制腔进行燃油补充；当电磁阀线圈断电后，控制阀杆落座，切断伺服油进油油路与下过渡容腔的连通，同时伺服油回油油路开启，液力补偿活塞上腔和控制滑阀上腔中的伺服油泄走，液力补偿活塞活塞体和控制滑阀阀杆分别在活塞复位弹簧、控制滑阀复位弹簧的作用下向上运动，液力补偿活塞活塞体重新回到上止点位置，控制滑阀阀杆向上运动关断控制腔回油油路，控制腔重新建压，针阀体落座，从而结束喷油过程。

3.根据权利要求1或2所述的带控制滑阀的增压式可变喷油规律的电控喷油器，其特征是：压电堆和电磁阀线圈均通电时，首先压电堆加载电压信号，控制阀向下运动，控制阀下锥面关断伺服油回油油路，伺服油进油油路开启，伺服油通过上过渡容腔进入到增压活塞上腔中，增压活塞活塞体向下移动，电磁阀线圈通电，控制阀杆向上抬起，控制阀杆上锥面关断伺服油回油油路，同时伺服油进油油路开启，伺服油进入到下过渡容腔中，最后进入到控制滑阀上腔和液力补偿活塞上腔中，控制滑阀阀杆和液力补偿活塞活塞体向下运动；控制腔泄油油路开启，控制腔泄油；液力补偿活塞下移使得液力补偿活塞下腔中的燃油被压入到控制腔中，对控制腔进行燃油补充，在液力补偿活塞运动到下止点后不再对控制腔进行燃油补偿；电磁阀线圈断电，控制阀杆落座，切断伺服油进油油路，同时伺服油回油油路开启。液力补偿活塞上腔和控制滑阀上腔中的伺服油泄走，液力补偿活塞和控制滑阀阀杆分别在活塞复位弹簧、控制滑阀复位弹簧的作用下向上运动，液力补偿活塞重新回到上止点位置，控制滑阀阀杆向上运动关断控制腔回油油路，控制腔重新建压，针阀体落座，从而结束喷油过程；压电堆断电，控制阀在控制阀复位弹簧的作用下向上运动，关断伺服油进油油路同时伺服油回油油路开启；中通式增压活塞上腔与伺服油回油油路连通，当中通式增压活塞活塞体下端的向上的作用力大于上端向下的作用力时，中通式增压活塞活塞体复位。