CN109098901A - 增压式可变喷油规律燃油系统 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供增压式可变喷油规律燃油系统，包括伺服油箱、燃油箱、伺服油泵、伺服油共轨管、燃油泵、燃油共轨管、电控喷油器。伺服油箱中的伺服油被伺服油泵通过高压伺服油管送入伺服油共轨管中。伺服油共轨管上安装有限压阀和压力传感器。当轨压超过限值时，限压阀开启，伺服油共轨管内的伺服油由回油管泄放到伺服油箱中。由伺服油驱动增压活塞、控制滑阀和液力补偿活塞组件。实现对燃油进行进一步增压和先缓后急的喷油规律。油箱中的燃油被高压燃油泵送入到燃油共轨管中。燃油共轨管具有蓄积燃油压力和平抑管内燃油压力波动的作用，并负责将燃油分配到每个喷油器的盛油槽和控制腔内。

Description

增压式可变喷油规律燃油系统

技术领域

本发明涉及的是一种柴油机，具体地说是柴油机燃油系统。

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。柴油机喷油初期的燃油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，还能够实现喷油器靴形喷射的增压式可变喷油规律燃油系统。

本发明的目的是这样实现的：

本发明增压式可变喷油规律燃油系统，其特征是：包括电控喷油器、伺服油共轨管、燃油共轨管、伺服油箱、油箱，电控喷油器里分别设置燃油进油油路、伺服油进油油路，电控喷油器的燃油进油油路连通燃油共轨管，电控喷油器的伺服油进油油路连通伺服油共轨管，伺服油共轨管连通伺服油箱，燃油共轨管连通油箱；

所述电控喷油器包括自上而下设置的上电磁阀组件、中通式增压活塞、下电磁阀组件、控制滑阀组件、针阀组件；

所述上电磁阀组件包括上电磁阀上阀座、上电磁阀中间阀座、上电磁阀控制阀杆底座、上电磁阀阀体、上电磁阀衔铁、上电磁阀控制阀杆，上电磁阀上阀座、上电磁阀中间阀座和上电磁阀控制阀杆底座自上而下设置，上电磁阀阀体设置在上电磁阀上阀座里，上电磁阀衔铁设置在上电磁阀中间阀座里，上电磁阀控制阀杆上端部连接上电磁阀衔铁，上电磁阀控制阀杆下端部伸入至上电磁阀控制阀杆底座里，上电磁阀阀体里设置上电磁阀复位弹簧，上电磁阀复位弹簧的顶端顶在上电磁阀上阀座上，上电磁阀复位弹簧的底端顶在上电磁阀衔铁上，上电磁阀阀体里缠绕线圈，上电磁阀复位弹簧上方的上电磁阀上阀座里设置伺服油回油油路、伺服油进油油路、燃油进油油路、燃油回油油路，上电磁阀控制阀杆中部分别设置上电磁阀控制阀杆上密封锥面和上电磁阀控制阀杆下密封锥面，上电磁阀控制阀杆中部所在的上电磁阀中间阀座处设置上过渡容腔，上过渡容腔连通增压活塞连通油路，上电磁阀控制阀杆与其下方的上电磁阀控制阀杆底座之间形成上电磁阀控制阀杆导向腔，上电磁阀控制阀杆导向腔连通上电磁阀回油油路，上电磁阀控制阀杆底座里设置连通伺服油进油油路的上电磁阀伺服油进油孔；

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增压活塞活塞体，大头端与其上方的上增压阀控制阀杆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，增压活塞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，增压活塞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；

所述下电磁阀组件包括下电磁阀上阀座、下电磁阀中间阀座、下电磁阀控制阀杆底座、下电磁阀阀体、下电磁阀衔铁、下电磁阀控制阀杆，下电磁阀上阀座、下电磁阀中间阀座和下电磁阀控制阀杆底座自上而下设置，下电磁阀阀体设置在下电磁阀上阀座里，下电磁阀衔铁设置在下电磁阀中间阀座里，下电磁阀控制阀杆上端部连接下电磁阀衔铁，下电磁阀控制阀杆下端部伸入至下电磁阀控制阀杆底座里，下电磁阀阀体里设置下电磁阀复位弹簧，下电磁阀复位弹簧的顶端顶在下电磁阀上阀座上，下电磁阀复位弹簧的底端顶在下电磁阀衔铁上，下电磁阀复位弹簧上方的下电磁阀上阀座连通伺服油回油油路，下电磁阀阀体里缠绕线圈，下电磁阀控制阀杆中部分别设置下电磁阀控制阀杆上密封锥面和下电磁阀控制阀杆下密封锥面，下电磁阀控制阀杆中部所在的下电磁阀中间阀座处设置下过渡容腔，下过渡容腔连通下电磁阀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，下电磁阀控制阀杆与其下方的下电磁阀控制阀杆底座之间形成下电磁阀控制阀杆导向腔，下电磁阀控制阀杆导向腔连通下电磁阀回油油路，下电磁阀控制阀杆底座里设置连通伺服油进油油路的下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下电磁阀控制阀杆底座下方，控制滑阀复位弹簧底座与下电磁阀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，下电磁阀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，盛油槽连通燃油进油油路，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和燃油进油油路，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、上电磁阀组件的线圈不通电而下电磁阀组件的线圈通电时：

下电磁阀控制阀杆向上抬起，下电磁阀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，而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；当下电磁阀组件的线圈断电后，下电磁阀控制阀杆落座，切断伺服油进油油路与下过渡容腔的连通；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泄油油路，控制腔重新建压，针阀体落座。

2、上电磁阀组件的线圈和下电磁阀组件的线圈都通电时：

首先上电磁阀组件的线圈通电，上电磁阀控制阀杆向上抬起，上电磁阀控制阀杆上锥面关断伺服油回油油路，伺服油进油油路与上过渡容腔连通；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；之后下电磁阀组件的线圈通电，下电磁阀控制阀杆向上抬起，下电磁阀控制阀杆上锥面关断伺服油回油油路，伺服油进油油路开启，伺服油进入到下过渡容腔中，之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；当下电磁阀组件的线圈断电后，下电磁阀控制阀杆落座，切断伺服油进油油路与下过渡容腔的连通，同时阀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；最后上电磁阀组件的线圈断电，上电磁阀控制阀杆在上电磁阀复位弹簧的作用下落座，关断伺服油进油油路与上过渡容腔的连通，同时伺服油回油油路开启；增压活塞上腔与伺服油回油油路连通，当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增压活塞活塞体复位。

3、伺服油箱中的伺服油由伺服油泵通过高压伺服油管送入至伺服油共轨管中，伺服油共轨管上安装限压阀和压力传感器，通过压力传感器检测伺服油共轨管油压，当伺服油共轨管油压超过限值时，限压阀开启，伺服油共轨管内的伺服油通过回油管泄放到伺服油箱中；油箱中的燃油通过燃油泵送入到燃油共轨管中。

本发明的优势在于：本发明系统中的电控喷油器内设计了增压活塞、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为电控喷油器示意图；

图3为上电磁阀组件示意图；

图4为中通式增压活塞示意图；

图5为下电磁阀组件示意图；

图6为控制滑阀组件示意图；

图7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1-7，本发明增压式可变喷油规律燃油系统，包括伺服油箱2、燃油箱12、滤清器3、6、11、13、伺服油泵4、伺服油共轨管8、燃油泵10、燃油共轨管14和电控喷油器15。伺服油泵4分别连通伺服油共轨管8和伺服油箱2，燃油泵10分别连通燃油共轨管14和燃油箱12。伺服油共轨管8和燃油共轨管14上均安装有限压阀7和压力传感器9。伺服油共轨管8和燃油共轨管14均与电控喷油器15相连接。

图1为本发明的整体结构示意图。主要包括伺服油箱2、燃油箱12、滤清器、伺服油泵4、伺服油共轨管8、燃油泵10、燃油共轨管14、电控喷油器15以及油管5等。伺服油箱2中的伺服油经过伺服油滤清器3、6的过滤后被伺服油泵4通过高压伺服油管5送入伺服油共轨管8中。伺服油共轨管8上安装有限压阀7和压力传感器9。限压阀7用于限定轨压，当轨压超过限值时，限压阀7开启，伺服油共轨管8内的伺服油由回油管泄放到伺服油箱2中，从而降低轨压。压力传感器9用于实时测量伺服油共轨管8内的伺服油压力，并将压力信号反馈给电子控制单元用于轨压的控制。伺服油共轨管8具有蓄积伺服油压力和平抑管内伺服油压力波动的作用，并负责将伺服油分配到电控喷油器15内。由伺服油驱动增压活塞19、控制滑阀和液力补偿活塞组件21。实现对燃油进行进一步增压和先缓后急的喷油规律。油箱12中的燃油经过滤清器11、13的过滤后被高压燃油泵10送入到燃油共轨管14中。燃油共轨管14具有蓄积燃油压力和平抑管内燃油压力波动的作用，并负责将燃油分配到每个喷油器15的盛油槽88和控制腔85内。

图2为本发明电控喷油器整体结构示意图。它由上电磁阀组件16、中通式增压活塞19、下电磁阀组件20、液力补偿活塞81、控制滑阀、针阀组件22、紧帽23以及控制腔85套筒24组成。上电磁阀组件16位于喷油器上部。电磁阀体43上部加工有伺服油回油油路32。上电磁阀组件16下面是中通式增压活塞19。增压活塞上腔52与上过渡容腔40相连，增压活塞下腔48通过一个单向阀28与燃油进油油路29连接。中通式增压活塞导向腔51内加工有一个回油油路46。中通式增压活塞19下面是下电磁阀组件20。电磁阀体66上部加工有伺服油回油油路53。下电磁阀组件20下面是液力补偿活塞和控制滑阀组件21，控制滑阀上腔84、液力补偿活塞上腔83分别于下过渡容腔63连通。控制滑阀下部是针阀组件22。喷油器15不工作的时候燃油通过燃油进油油路29、单向阀28、中通式增压活塞下腔48进入到控制腔85和盛油槽88中，一部分燃油通过环形油槽25、上容积腔77、下容积腔76、液力补偿活塞下腔82进入到控制腔85中。喷油器15开始工作后有两种工作模式，工作模式一：当上电磁阀组件线圈35不通电而下电磁阀组件线圈56通电时，控制阀杆57向上抬起，控制阀杆上锥面关断伺服油回油油路53，同时伺服油进油油路17开启，伺服油进入到下过渡容腔63中，最后进入到控制滑阀上腔84和液力补偿活塞上腔83中，控制滑阀阀杆72和液力补偿活塞81开始向下运动。控制腔85泄油油路74开启，控制腔85开始泄油，控制腔85内燃油压力下降。液力补偿活塞81下移使得液力补偿活塞下腔82中的燃油被压入到控制腔85中，对控制腔85进行一定量的燃油补充。使得喷油初期控制腔85内燃油压力下降较为缓慢；在液力补偿活塞81运动到下止点后不再对控制腔85进行燃油补偿，此后控制腔85内压力下降较快。实现先缓后急的喷油规律。当下电磁阀组件线圈56断电后，控制阀杆57落座，切断伺服油进油油路17与下过渡容腔63的连通，同时伺服油回油油路开启。液力补偿活塞上腔83和控制滑阀上腔84中的伺服油开始泄走，液力补偿活塞81和控制滑阀阀杆72分别在复位弹簧69、80的作用下开始向上运动，液力补偿活塞81重新回到上止点位置，而控制滑阀阀杆72向上运动关断控制腔85回油油路74，控制腔85开始重新建压，针阀体89落座，从而结束喷油过程。工作模式二：首先上电磁阀组件电磁线圈35通电，控制阀杆36向上抬起，控制阀杆36上锥面关断伺服油回油油路32，同时伺服油进油油路17与上过渡容腔40连通。伺服油通过上过渡容腔40进入到增压活塞上腔52中，由于中通式增压活塞活塞体49上端面积大于下端，使得中通式增压活塞活塞体49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49开始向下移动，由于单向阀28的作用增压活塞下腔48、盛油槽88和控制腔85形成密闭的容积腔，增压活塞活塞体49下移使得密闭容积减小从而燃油压力升高。接着下电磁阀组件电磁线圈56通电，控制阀杆57向上抬起，控制阀杆57上锥面关断伺服油回油油路53，同时伺服油进油油路17开启，伺服油进入到下过渡容腔63中，最后进入到控制滑阀上腔84和液力补偿活塞上腔83中，控制滑阀阀杆72和液力补偿活塞81开始向下运动。控制腔85泄油油路74开启，控制腔85开始泄油，控制腔85内燃油压力下降。液力补偿活塞81下移使得液力补偿活塞下腔82中的燃油被压入到控制腔85中，对控制腔85进行一定量的燃油补充。使得喷油初期控制腔85内燃油压力下降较为缓慢；在液力补偿活塞81运动到下止点后不再对控制腔85进行燃油补偿，此后控制腔85内压力下降较快。实现先缓后急的喷油规律。当下电磁阀组件线圈56断电后，控制阀杆57落座，切断伺服油进油油路17与下过渡容腔63的连通，同时伺服油回油油路53开启。液力补偿活塞上腔83和控制滑阀上腔84中的伺服油开始泄走，液力补偿活塞81和控制滑阀阀杆72分别在复位弹簧69、80的作用下开始向上运动，液力补偿活塞81重新回到上止点位置，而控制滑阀阀杆72向上运动关断控制腔85回油油路，控制腔85开始重新建压，针阀体89落座，从而结束喷油过程。最后上电磁阀线圈35断电，控制阀杆36在电磁阀复位弹簧42的作用下落座，关断伺服油进油油路17与上过渡容腔40的连通，同时伺服油回油油路32开启。中通式增压活塞上腔52与伺服油回油油路32连通，增压活塞上腔52压力减小，当增压活塞活塞体49下端的向上的作用力大于上端向下的作用力时增压活塞活塞体49复位。

图3为本发明上电磁阀组件结构示意图。它由电磁阀体43、线圈35、电磁铁34、衔铁41、控制阀杆36、电磁阀复位弹簧42、控制阀杆底座37等构成，电磁阀体43上部加工有伺服油回油油路32。作用是中通式增压活塞上腔52内泄走的伺服油通过电磁阀流回伺服油箱2，冷却电磁阀并且减小衔铁41运动的冲击和振动，增加电磁阀工作的稳定性。线圈35和电磁铁34安装在电磁阀体43里，电磁阀复位弹簧42位于线圈35中间与电磁阀复位弹簧座33连接。衔铁41位于电磁铁下方，控制阀杆36和衔铁41紧密结合为一体，控制阀杆36有上下两个密封锥面。控制阀杆底座37上加工有伺服油进油油路17、增压活塞连通油路30、燃油进油油路29和燃油回油油路18。当电磁阀线圈36不通电时，控制阀杆36在电磁阀复位弹簧42的作用下，下端密封锥面与控制阀杆底座37连接，伺服油回油油路32与中通式增压活塞上腔52连通。当电磁阀线圈36通电时，控制阀杆36在电磁力的作用下与衔铁41一起向上运动，控制阀杆36上端密封锥面关断伺服油回油油路32，伺服油进油油路17与上过渡容腔40连通，伺服油流经上过渡容腔40进入到中通式增压活塞上腔52中，使得增压活塞活塞体49开始向下运动，对控制腔85和盛油槽88内的燃油进行加压，提高喷油器15的喷油压力。当电磁阀线圈35断电后，控制阀杆36在电磁阀复位弹簧42的作用下落座，控制阀杆36下端密封锥面关断伺服油进油油路17与上过渡容腔40的连通，同时伺服油回油油路32开启。增压活塞上腔52内的伺服油泄走，增压活塞活塞体49在增压活塞下腔48内的燃油压力作用下复位。控制阀杆导向腔38底端加工有回油油路39，使得泄漏到控制阀杆导向腔38内的燃油能够流回油箱中以免影响控制阀杆36的运动。

图4为本发明中通式增压活塞结构示意图。增压活塞活塞体49中部加工有一个环形油槽47，环形油槽47中间加工有一个横向贯通油路50，增压活塞活塞体49轴心处加工有一个纵向油路45与横向贯通油路50连通。增压活塞活塞体49上端加工有一个限位凸台44防止增压活塞活塞体49处于上止点时增压活塞活塞体49上端面与控制阀杆底座37完全贴合。增压活塞导向腔51内加工有一个回油油路46，防止增压活塞上腔52内的高压伺服油泄漏到增压活塞导向腔51内影响活塞活塞体49的运动。燃油进油油路29通过一个单向阀28与中通式增压活塞下腔48连通。单向阀28的作用是使得在增压活塞体49向下运动，针阀体89未开启时，增压活塞下腔48与盛油槽88、控制腔85形成密闭容腔，防止被增压的燃油倒流回油箱中。当电磁阀线圈35通电后，伺服油流入到增压活塞上腔52中，由于增压活塞活塞体49的上端表面积大于增压活塞活塞体49下端的表面积，使得增压活塞活塞体49受到的向下的作用力大于向上的作用力，增压活塞活塞体49开始下移，对增压活塞下腔48、盛油槽88和控制腔85内的燃油进行加压，提高喷油器15的喷射压力。当电磁阀线圈35断电后，控制阀杆在电磁阀复位弹簧的作用下向下运动关断伺服油进油油路17与上过渡容腔40的连通，同时伺服油回油油路32开启，增压活塞上腔52内的伺服油泄走，增压活塞活塞体49在增压活塞下腔48内的燃油压力作用下复位。

图5为本发明下电磁阀组件结构示意图。它由电磁阀体66、线圈56、电磁铁55、衔铁64、控制阀杆57、电磁阀复位弹簧65、控制阀杆底座58等构成，电磁阀体66上部加工有伺服油回油油路53，作用是使液力补偿活塞上腔83、控制滑阀上腔84内泄走的伺服油通过电磁阀流回伺服油箱2，冷却电磁阀并且减小衔铁64运动的冲击和振动，增加电磁阀工作的稳定性。线圈56和电磁铁55安装在电磁阀体66里，电磁阀复位弹簧65位于线圈56中间与电磁阀复位弹簧座54连接。衔铁64位于电磁铁55下方，控制阀杆57和衔铁64紧密结合为一体，控制阀杆57有上下两个密封锥面，控制阀杆底座58上加工有伺服油进油油路17、液力补偿活塞上腔连通油路62和控制滑阀上腔连通油路61。当电磁阀线圈56不通电时，控制阀杆57下端密封锥面与控制阀杆底座58连接，伺服油回油油路53与下过渡容腔63、液力补偿活塞上腔83还有控制滑阀上腔84连通。当电磁阀线圈56通电时，控制阀杆57在电磁力的作用下与衔铁64一起向上运动，控制阀杆57上端密封锥面关断伺服油回油油路53，伺服油进油油路17与下过渡容腔63连通，伺服油流经下过渡容腔63进入到液力补偿活塞上腔83和控制滑阀上腔84中。使得液力补偿活塞81和控制滑阀阀杆72向下运动；当电磁阀线圈56断电后，控制阀杆57在电磁阀复位弹簧65的作用下落座。控制阀杆57下端密封锥面关断伺服油进油油路17与下过渡容腔63的连通，液力补偿活塞上腔83、控制滑阀上腔84与伺服油回油油路53连通，控制滑阀阀杆72和液力补偿活塞81复位。控制阀杆导向腔59底端加工有回油油路60，使得泄漏到控制阀杆导向腔59内的燃油能够流回油箱中以免影响控制阀杆57的运动。

图6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67、控制滑阀阀杆71和控制滑阀复位弹簧69构成。受力滑块67和控制滑阀阀杆71之间由螺纹配合连接在一起。控制滑阀复位弹簧69安装在控制滑阀下腔68中，控制滑阀复位弹簧69不仅起到使控制滑阀阀杆71复位的作用，而且还限制了控制滑阀阀杆71的最大位移，使得当控制滑阀阀杆71处于最大位移的时候，控制滑阀阀杆71中部的平面密封阀73隔断上容积腔77和下容积腔76的连通。控制滑阀复位弹簧底座71处加工有混合油回油油路70，防止从控制滑阀上腔84泄漏下来的伺服油和控制腔85内泄漏上来的燃油的混合油留存在控制滑阀下腔68中对控制滑阀阀杆71的运动产生影响。控制滑阀阀杆71最下端有一个锥面密封阀75，当控制滑阀阀杆71处于上止点处时锥面密封阀75落座关断控制腔泄油油路74。在下电磁阀组件线圈56不通电的时候，控制阀杆57落座，伺服油无法进入到控制滑阀上腔84。控制滑阀阀杆71在控制滑阀复位弹簧69的作用下，控制滑阀阀杆71下端锥面密封阀75关断控制腔泄油油路74，控制腔85不泄油。当喷油器15工作电磁阀线圈56通电时，衔铁64在电磁力的作用下带动控制阀杆57向上运动，切断下过渡容腔63与伺服油回油油路53的连通，此时伺服油进油油路17与下过渡容腔63连通，伺服油流经下过渡容腔63进入到控制滑阀上腔84，控制滑阀阀杆71受到伺服油向下的作用力大于控制腔85内燃油对其向上的液压力，控制滑阀阀杆71开始向下运动，控制滑阀阀杆71中部的平面密封阀73关断上容积腔77和下容积腔76之间的连通，并且锥面密封阀75下移使得控制腔85与控制腔泄油油路74连通，控制腔85开始泄油。当电磁阀线圈56断电后，衔铁64在电磁阀复位弹簧65的作用下带动控制阀杆57向下运动，切断伺服油进油油路17与下过渡容腔63的连通，此时下过渡容腔63和伺服油回油油路53连通，控制滑阀上腔84开始泄油，控制滑阀上腔84内压力降低，控制滑阀阀杆71向上运动，上容积腔77、下容积腔76和环形油槽25重新连通，并且控制滑阀阀杆71下端锥面密封阀75重新落座关断控制腔泄油油路74，控制腔85停止泄油。液力补偿活塞81上端加工有限位凸台，液力补偿活塞复位弹簧80安装在液力补偿活塞下腔82中。液力补偿活塞导向限位腔79内加工有一个回油油路78，防止液力补偿活塞下腔82中的高压燃油泄漏到液力补偿活塞导向限位腔79内影响液力补偿活塞81的运动。在喷油器15不工作的时候，由于液力补偿活塞下腔82内存在高压燃油，在液压力和弹簧预紧力的作用下液力补偿活塞81位于上止点位置。一部分燃油通过环形油槽25、上容积腔77、下容积腔76和液力补偿活塞下腔82进入到控制腔85内，使得控制腔85内建压速度增快，提高喷油器15的响应。当下电磁阀线圈56通电时，衔铁64在电磁力的作用下带动控制阀杆57向上运动，切断下过渡容腔63与伺服油回油油路53的连通，此时伺服油进油油路17与下过渡容腔63连通，伺服油流经进入到液力补偿活塞上腔83中，液力补偿活塞81上端受到伺服油向下的作用力大于液力补偿活塞下腔82内燃油对其向上的液压力，液力补偿活塞81开始向下运动。在喷油初期对控制腔85进行一定程度上的燃油补充，控制腔85内燃油压力下降较为缓慢，进而使得针阀体89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56断电后，衔铁64在电磁阀复位弹簧65的作用下带动控制阀杆57向下运动，切断伺服油进油油路17与下过渡容腔63的连通，此时下过渡容腔63和伺服油回油油路53连通，液力补偿活塞上腔83开始泄油，当液力补偿活塞上腔83的伺服油压力减小到小于下腔82内的燃油压力和弹簧预紧力的合力时液力补偿活塞81开始向上运动直至运动到上止点处。

图7为本发明针阀组件结构示意图。它由控制腔85套筒24、针阀复位弹簧86和针阀体89构成。控制腔85套筒24上加工有针阀复位弹簧座90，既可以固定针阀复位弹簧86又可以对针阀体89起到限位作用，防止喷油器15开始工作时控制滑阀阀杆72和针阀体89发生碰撞。当喷油开始时，由于液力补偿活塞81的运动，使得喷油初期控制腔85内燃油压力下降较慢，针阀体89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82不在向控制腔85内补充燃油，此后控制腔85内压力下降较快，针阀体89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85与控制腔泄油油路74的连通被关断，控制腔85内开始重新建压。燃油一部分直接进入到控制腔85中，另一部分通过环形油槽25、上容积腔77、下容积腔76和液力补偿活塞下腔82进入到控制腔85中。使得控制腔85建压速度加快，提高喷油器15的响应。

由上述工作过程可知，本发明增压式可变喷油规律燃油系统的工作过程中，电控喷油器15内的液力补偿活塞和控制滑阀组件21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环形油槽25、控制滑阀上容积腔77、下容积腔76和液力补偿活塞下腔82进入到控制腔85中可以使控制腔85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19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。

Claims (5)

1.增压式可变喷油规律燃油系统，其特征是：包括电控喷油器、伺服油共轨管、燃油共轨管、伺服油箱、油箱，电控喷油器里分别设置燃油进油油路、伺服油进油油路，电控喷油器的燃油进油油路连通燃油共轨管，电控喷油器的伺服油进油油路连通伺服油共轨管，伺服油共轨管连通伺服油箱，燃油共轨管连通油箱；

所述电控喷油器包括自上而下设置的上电磁阀组件、中通式增压活塞、下电磁阀组件、控制滑阀组件、针阀组件；

所述上电磁阀组件包括上电磁阀上阀座、上电磁阀中间阀座、上电磁阀控制阀杆底座、上电磁阀阀体、上电磁阀衔铁、上电磁阀控制阀杆，上电磁阀上阀座、上电磁阀中间阀座和上电磁阀控制阀杆底座自上而下设置，上电磁阀阀体设置在上电磁阀上阀座里，上电磁阀衔铁设置在上电磁阀中间阀座里，上电磁阀控制阀杆上端部连接上电磁阀衔铁，上电磁阀控制阀杆下端部伸入至上电磁阀控制阀杆底座里，上电磁阀阀体里设置上电磁阀复位弹簧，上电磁阀复位弹簧的顶端顶在上电磁阀上阀座上，上电磁阀复位弹簧的底端顶在上电磁阀衔铁上，上电磁阀阀体里缠绕线圈，上电磁阀复位弹簧上方的上电磁阀上阀座里设置伺服油回油油路、伺服油进油油路、燃油进油油路、燃油回油油路，上电磁阀控制阀杆中部分别设置上电磁阀控制阀杆上密封锥面和上电磁阀控制阀杆下密封锥面，上电磁阀控制阀杆中部所在的上电磁阀中间阀座处设置上过渡容腔，上过渡容腔连通增压活塞连通油路，上电磁阀控制阀杆与其下方的上电磁阀控制阀杆底座之间形成上电磁阀控制阀杆导向腔，上电磁阀控制阀杆导向腔连通上电磁阀回油油路，上电磁阀控制阀杆底座里设置连通伺服油进油油路的上电磁阀伺服油进油孔；

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增压活塞活塞体，大头端与其上方的上增压阀控制阀杆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，增压活塞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，增压活塞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；

所述下电磁阀组件包括下电磁阀上阀座、下电磁阀中间阀座、下电磁阀控制阀杆底座、下电磁阀阀体、下电磁阀衔铁、下电磁阀控制阀杆，下电磁阀上阀座、下电磁阀中间阀座和下电磁阀控制阀杆底座自上而下设置，下电磁阀阀体设置在下电磁阀上阀座里，下电磁阀衔铁设置在下电磁阀中间阀座里，下电磁阀控制阀杆上端部连接下电磁阀衔铁，下电磁阀控制阀杆下端部伸入至下电磁阀控制阀杆底座里，下电磁阀阀体里设置下电磁阀复位弹簧，下电磁阀复位弹簧的顶端顶在下电磁阀上阀座上，下电磁阀复位弹簧的底端顶在下电磁阀衔铁上，下电磁阀复位弹簧上方的下电磁阀上阀座连通伺服油回油油路，下电磁阀阀体里缠绕线圈，下电磁阀控制阀杆中部分别设置下电磁阀控制阀杆上密封锥面和下电磁阀控制阀杆下密封锥面，下电磁阀控制阀杆中部所在的下电磁阀中间阀座处设置下过渡容腔，下过渡容腔连通下电磁阀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，下电磁阀控制阀杆与其下方的下电磁阀控制阀杆底座之间形成下电磁阀控制阀杆导向腔，下电磁阀控制阀杆导向腔连通下电磁阀回油油路，下电磁阀控制阀杆底座里设置连通伺服油进油油路的下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下电磁阀控制阀杆底座下方，控制滑阀复位弹簧底座与下电磁阀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，下电磁阀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，盛油槽连通燃油进油油路，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和燃油进油油路，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所述的增压式可变喷油规律燃油系统，其特征是：上电磁阀组件的线圈不通电而下电磁阀组件的线圈通电时：

下电磁阀控制阀杆向上抬起，下电磁阀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，而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；当下电磁阀组件的线圈断电后，下电磁阀控制阀杆落座，切断伺服油进油油路与下过渡容腔的连通；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泄油油路，控制腔重新建压，针阀体落座。

3.根据权利要求1或2所述的增压式可变喷油规律燃油系统，其特征是：上电磁阀组件的线圈和下电磁阀组件的线圈都通电时：

首先上电磁阀组件的线圈通电，上电磁阀控制阀杆向上抬起，上电磁阀控制阀杆上锥面关断伺服油回油油路，伺服油进油油路与上过渡容腔连通；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；之后下电磁阀组件的线圈通电，下电磁阀控制阀杆向上抬起，下电磁阀控制阀杆上锥面关断伺服油回油油路，伺服油进油油路开启，伺服油进入到下过渡容腔中，之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；当下电磁阀组件的线圈断电后，下电磁阀控制阀杆落座，切断伺服油进油油路与下过渡容腔的连通，同时阀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；最后上电磁阀组件的线圈断电，上电磁阀控制阀杆在上电磁阀复位弹簧的作用下落座，关断伺服油进油油路与上过渡容腔的连通，同时伺服油回油油路开启；增压活塞上腔与伺服油回油油路连通，当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增压活塞活塞体复位。

4.根据权利要求1或2所述的增压式可变喷油规律燃油系统，其特征是：伺服油箱中的伺服油由伺服油泵通过高压伺服油管送入至伺服油共轨管中，伺服油共轨管上安装限压阀和压力传感器，通过压力传感器检测伺服油共轨管油压，当伺服油共轨管油压超过限值时，限压阀开启，伺服油共轨管内的伺服油通过回油管泄放到伺服油箱中；油箱中的燃油通过燃油泵送入到燃油共轨管中。

5.根据权利要求3所述的增压式可变喷油规律燃油系统，其特征是：伺服油箱中的伺服油由伺服油泵通过高压伺服油管送入至伺服油共轨管中，伺服油共轨管上安装限压阀和压力传感器，通过压力传感器检测伺服油共轨管油压，当伺服油共轨管油压超过限值时，限压阀开启，伺服油共轨管内的伺服油通过回油管泄放到伺服油箱中；油箱中的燃油通过燃油泵送入到燃油共轨管中。