CN109253003A - 微动态回油的电控燃油喷射系统 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供微动态回油的电控燃油喷射系统，包括电控喷油器、油箱、低压油路、滤清器、低压输油泵、高压油泵和共轨管。本发明包括的电控喷油器采用双电磁阀分别控制增压过程和喷油过程使得喷油器的喷油过程不受增压过程的制约，因而本发明可以在非增压和增压两种模式下工作，在非增压模式下进行轨压喷射，增压模式下进行超高压喷射，并且增压模式下可以通过改变电控喷油器的控制策略来实现增压比的柔性可调，其可靠性更高，适用范围更广。电控喷油器的喷油控制阀可以使喷油器实现微动态回油，大大减少了回油量，提高了针阀的响应速度，有效地改善了柴油机的动力性和经济性。

Description

微动态回油的电控燃油喷射系统

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

柴油机具有高效率、低能耗、功率范围大、易于维护等诸多优点，在船舶动力推进装置中占据主导地位。但是进入世纪以来，柴油机面临着能源与环保两个制约因素的挑战，改善经济性和控制其排放成为了当今柴油机行业所面临的重要问题。

柴油机的经济性与排放特性均与柴油机的燃烧过程密切相关，改善柴油机燃烧质量的关键在于对柴油机的燃油喷射系统进行改进。现有的电控燃油喷射技术可以实现对喷油量、喷油定时和喷油规律的灵活控制，相比于机械式燃油系统，电控喷油系统已经实现了对燃烧过程的良好组织，然而，随着柴油机技术的日渐成熟，如何使柴油机燃油喷射系统获得更快的响应速度，对柴油机在不同工况下的动力性、经济性和排放等性能进行进一步优化成为了亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供可以在非增压和增压两种模式下工作的微动态回油的电控燃油喷射系统。

本发明的目的是这样实现的：

本发明微动态回油的电控燃油喷射系统，其特征是：包括电控喷油器、油箱、共轨管；

所述电控喷油器包括喷油器体、增压控制阀、增压活塞、喷油控制阀、喷嘴，增压控制阀、增压活塞自上而下安装在喷油器体内，喷油控制阀、喷嘴自上而下依次安装在增压活塞下方，喷油控制阀、喷嘴的外部设置紧帽，紧帽与喷油器体固定在一起；

所述增压控制阀包括增压控制阀上阀座、增压控制阀锥面阀座、增压控制阀平面阀座、增压控制阀复位弹簧座、增压控制阀铁芯、增压控制阀衔铁、增压控制阀阀杆，增压控制阀上阀座、增压控制阀锥面阀座和增压控制阀平面阀座自上而下设置，增压控制阀复位弹簧座、增压控制阀铁芯设置在增压控制阀上阀座里，增压控制阀阀杆顶部连接增压控制阀衔铁，增压控制阀衔铁设置在增压控制阀锥面阀座里，增压控制阀阀杆底端伸入至增压控制阀平面阀座里，增压控制阀铁芯里缠绕增压控制阀线圈，增压控制阀铁芯中部设置增压控制阀复位弹簧，增压控制阀复位弹簧的顶端顶在增压控制阀复位弹簧座上，增压控制阀复位弹簧的底端顶在增压控制阀衔铁上，增压控制阀阀杆中部设置增压控制阀锥形凸起，增压控制阀锥形凸起上方的增压控制阀阀杆与增压控制阀锥面阀座之间形成增压控制阀上腔，增压控制阀锥形凸起下方的增压控制阀阀杆与增压控制阀平面阀座之间形成增压控制阀下腔，增压控制阀阀杆底部与增压控制阀平面阀座之间形成增压泄油腔，增压控制阀锥形凸起与增压控制阀锥面阀座和增压控制阀平面阀座之间形成增压控制阀中间腔，增压控制阀阀杆的中部设置与增压泄油腔相通的增压泄油路以及与增压泄油路相通的泄油孔，增压控制阀上腔连通泄油孔，增压控制阀平面阀座上设置增压控制阀进油路、增压控制阀出油路，增压控制阀下腔与增压控制阀进油路相通，增压控制阀中间腔与增压控制阀出油路相通；

所述增压活塞的上部为大头端，增压活塞的下部为小头端，大头端与其上方的增压控制阀平面阀座之间形成活塞腔，喷油器体上设置限位凸台，大头端中部与限位凸台之间形成泄油腔，小头端与其下方的喷油器体之间形成增压腔，增压腔连通增压腔进油路，增压腔进油路里设置单向阀，增压腔进油路连通主进油路，增压腔下方设置与其相通的增压腔出油路，大头端内部设置内部油路，小头端设置凹槽，内部油路与凹槽相通，喷油器体里设置增压活塞连通油路，增压活塞连通油路分别连通凹槽和增压控制阀出油路；

所述喷油控制阀包括喷油器控制阀上阀座、喷油控制阀阀座、喷油控制阀复位弹簧座、喷油控制阀铁芯、喷油控制阀衔铁、喷油控制阀阀杆，喷油器控制阀上阀座、喷油控制阀阀座自上而下设置，喷油控制阀复位弹簧座、喷油控制阀铁芯设置在喷油控制阀上阀座里，喷油控制阀阀杆顶部连接喷油控制阀衔铁，喷油控制阀衔铁设置在喷油控制阀阀座里，喷油控制阀铁芯里缠绕喷油控制阀线圈，喷油控制阀铁芯中部设置喷油控制阀复位弹簧，喷油控制阀复位弹簧的顶端顶在喷油控制阀复位弹簧座上，喷油控制阀复位弹簧的底端顶在喷油控制阀衔铁上，喷油控制阀阀杆中部设置喷油控制阀锥形凸起，喷油控制阀锥形凸起上方的喷油控制阀阀杆与喷油控制阀阀座之间形成喷油控制阀上腔，喷油控制阀锥形凸起下方的喷油控制阀阀杆与喷油控制阀阀座之间形成喷油控制阀下腔，喷油控制阀阀杆中部设置喷油泄油路，喷油控制阀阀座里设置喷油控制阀进油路，喷油控制阀进油路分别连通喷油控制阀上腔和主进油路；

所述喷嘴包括针阀限位孔板、针阀套、针阀，针阀限位孔板和针阀套自上而下设置，针阀安装在针阀套里并与针阀套之间形成盛油槽，针阀套端部设置喷孔，针阀限位孔板与针阀套之间形成控制腔，针阀的顶部位于控制腔里并套有针阀弹簧，控制腔通过针阀限位孔板上的控制腔油路连通喷油控制阀下腔，盛油槽连通增压腔出油路和主进油路；

油箱通过滤清器、低压输油泵、高压油泵连通共轨管的进口，主进油路连通共轨管的进油出口，共轨管的安全出口通过安全阀连通油箱。

本发明还可以包括：

1、增压控制阀线圈始终不通电，此时增压控制阀进油路与增压活塞连通油路断开，高压燃油经主进油路分成三个部分：第一部分经增压控制阀进油路进入增压控制阀下腔；第二部分从增压腔进油路进入到增压腔内，并通过增压腔出油路流出增压腔，燃油流出增压腔后进入盛油槽进油路，流入盛油槽内；第三部分燃油经主进油路和喷油控制阀进油路流入喷油控制阀上腔，此时喷油控制阀阀杆锥面打开，平面密封，喷油控制阀上腔与控制腔通过喷油控制阀下腔和控制腔油路连通，这一部分燃油最终流入控制腔内，针阀在燃油压力和针阀复位弹簧的共同作用下保持落座；当喷油控制阀线圈通电后，喷油控制阀阀杆在电磁力的作用下上移，从而使平面打开，锥面密封，此时喷油控制阀上腔与喷油控制阀下腔断开，喷油泄油路与喷油控制阀下腔、控制腔油路以及控制腔形成通路，控制腔与低压油道连通，开始泄油，当控制腔内的燃油压力与针阀复位弹簧的合力小于盛油槽内的燃油压力时，针阀抬起，盛油槽内储存的燃油从喷孔喷出；当喷油控制阀线圈断电后，在喷油控制阀复位弹簧的作用下，喷油控制阀阀杆复位，平面再度关闭，锥面再度开启，控制腔停止泄油，高压燃油通过主进油路、喷油控制阀进油路、喷油控制阀上腔、喷油控制阀下腔和控制腔油路进入控制腔，对控制腔进行补油，当控制腔燃油压力与针阀复位弹簧弹力的合力大于盛油槽内的燃油压力时，针阀落座。

2、当增压控制阀线圈通电后，增压控制阀阀杆在电磁力的作用下上移，实现锥面密封，平面开启，此时增压控制阀下腔的燃油流入增压控制阀中间腔、增压控制阀出油路、增压活塞连通油路、凹槽，通过内部油路流入活塞腔；增压活塞向下运动，对增压腔内的燃油进行增压；继而，喷油控制阀线圈通电，喷油控制阀阀杆在电磁力的作用下上移，实现锥面密封，平面开启，喷油控制阀上腔和喷油控制阀下腔断开，喷油泄油路与喷油控制阀下腔连通，此时燃油无法进入控制腔，控制腔内之前储存的燃油通过控制腔油路、喷油控制阀下腔和喷油泄油路泄走，当控制腔内燃油压力与针阀复位弹簧弹力的合力小于盛油槽内的燃油压力时，针阀抬起，盛油槽内的燃油从喷孔喷出；当喷油控制阀线圈断电后，喷油控制阀阀杆在喷油控制阀复位弹簧的作用下回到初始位置，再度实现锥面开启，平面密封，喷油控制阀进油路、喷油控制阀上腔、喷油控制阀下腔、控制腔油路和控制腔形成通路，燃油再次流入控制腔，对控制腔进行补油，当控制腔内的燃油压力和针阀复位弹簧弹力的合力大于盛油槽内的燃油压力时，针阀落座，关闭喷孔；最后，增压控制阀线圈断电，增压控制阀阀杆在增压控制阀复位弹簧的作用下回复初始位置，实现平面密封，锥面开启，此时活塞腔通过内部油路、凹槽、增压活塞连通油路、增压控制阀出油路、增压控制阀中间腔、增压控制阀上腔、泄油孔和增压泄油路与低压油路形成通路，增压活塞在液压的作用下复位，为下一次增压过程做准备。

3、增压活塞的小头端凹槽为关于增压活塞中心线对称布置的两个圆柱形凹槽，两个圆柱形凹槽之间设置凹槽连通油路。

本发明的优势在于：本发明的微动态回油的电控燃油喷射系统可以在非增压和增压两种模式下工作，非增压模式下可实现轨压喷射，增压模式下可实现超高压喷射，并且可以实现增压比的柔性可调；本发明包括的电控喷油器采用两个电磁阀分别控制增压过程和喷油过程，可靠性更高；喷油控制阀可以使控制腔在回油过程中不进油，实现微动态回油，大大减少回油量，提高了燃油系统的响应速度，有利于提高高压共轨燃油系统的液压效率。

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为增压控制阀示意图；

图4为增压活塞示意图；

图5为喷油控制阀示意图；

图6为喷嘴示意图。

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，本发明微动态回油的燃油喷射系统，包括安全阀1、电控喷油器2、油箱3、低压油路4、滤清器5、低压输油泵6、高压油泵7和共轨管8。共轨管8与高压油泵7、低压输油泵6、滤清器5和油箱3连通，共轨管8右端设置安全阀1，共轨管8上连接有多个电控喷油器2，电控喷油器2的个数根据内燃机缸数确定，电控喷油器2通过低压油路4与油箱3连通。

电控喷油器2包括喷油器头9、增压控制阀10、增压活塞11、喷油控制阀12、喷嘴13、紧帽14和喷油器体15，喷油器头9安装在喷油器体15上，增压控制阀10、增压活塞11、喷油控制阀12和喷嘴13自上而下依次安装在喷油器体15内，紧帽14通过螺纹与喷油器体15紧固在一起。

增压控制阀10安装在喷油器体15内，增压控制阀10包括增压控制阀复位弹簧座17、增压控制阀铁芯18、增压控制阀衔铁19、增压控制阀衔铁室20、增压控制阀锥面阀座21、增压控制阀阀杆22、增压控制阀平面阀座24、增压控制阀线圈32、增压控制阀线圈密封胶33和增压控制阀复位弹簧34。增压控制阀阀杆22与增压控制阀平面阀座24和增压控制阀锥面阀座21之间分别形成增压控制阀上腔23、增压控制阀中间腔30、增压控制阀下腔28和增压泄油腔26，增压控制阀阀杆22上开有泄油孔31和增压泄油路27，增压控制阀上腔23通过泄油孔31、增压泄油路27与低压油路4连通；增压控制阀中间腔30与增压控制阀出油路25连通；增压控制阀下腔28通过增压控制阀进油路29与主进油路16连通；增压泄油腔26与增压泄油路27连通。

增压活塞11安装在增压控制阀10下部，增压活塞11大头端设有限位凸台，小头端开有凹槽43，增压活塞11内部设有内部油路44和凹槽连通油路38。喷油器体15内设有活塞腔35、泄油腔36和增压腔42，主进油路16与增压腔42通过增压腔进油路41连通，增压腔进油路41内设有单向阀40，在增压腔42下端设有增压腔出油路39，增压活塞连通油路37与凹槽43始终保持连通，并且与凹槽连通油路38、内部油路44和活塞腔35形成通路。

喷油控制阀12安装在增压活塞11下端，喷油控制阀12包括喷油控制阀复位弹簧座45、喷油控制阀铁芯46、喷油控制阀衔铁47、喷油控制阀阀座48、喷油控制阀阀杆49、喷油控制阀衔铁室54、喷油控制阀线圈55、喷油控制阀线圈密封胶56和喷油控制阀复位弹簧57。喷油控制阀阀杆49与喷油控制阀阀座48之间分别形成喷油控制阀上腔52和喷油控制阀下腔50，喷油控制阀阀杆49上开有喷油泄油路53，与低压油路4连通；喷油控制阀上腔52通过喷油控制阀进油路51与主进油路16连通。

喷嘴13安装在喷油器体15的末端，喷嘴13包括控制腔59、盛油槽60、喷孔61、针阀62和针阀复位弹簧63。喷油器体15内开有控制腔59和盛油槽60，控制腔59与控制腔油路64连通；针阀复位弹簧63安装在控制腔59内，针阀62的上部套于针阀复位弹簧63里；盛油槽60与盛油槽进油路58连通；喷嘴13末端开有喷孔61。

本发明电控喷油器2由喷油器头9、增压控制阀10、增压活塞11、喷油控制阀12、喷嘴13、紧帽14和喷油器体15组成，如图2所示。喷油器头9固定在喷油器体15上，增压控制阀10、增压活塞11、喷油控制阀12和喷嘴13分别安装在喷油器体15内，紧帽14与喷油器体15之间用螺纹连接。喷油器体15内开有主进油路16。增压控制阀阀杆22与增压控制阀锥面阀座21和增压控制阀平面阀座24之间分别形成增压控制阀上腔23、增压控制阀中间腔30、增压控制阀下腔28和增压泄油腔26，主进油路16通过增压控制阀进油路29与增压控制阀下腔28连通；增压泄油腔26通过增压控制阀阀杆22上的增压泄油路27与低压油路4连通；增压控制阀阀杆22上开有的泄油孔31将增压控制阀上腔23和增压泄油路27连通在一起。增压活塞11安装在增压控制阀10的下部，喷油器体15内设有活塞腔35、泄油腔36和增压腔42，主进油路16与增压腔42之间设有增压腔进油路41，增压腔进油路41内安有单向阀40；增压控制阀出油路25、增压活塞连通油路37和增压活塞11上的凹槽43连通；增压活塞11上开有内部油路44和凹槽连通油路38，将活塞腔35和凹槽43连通起来；泄油腔36与低压油路4连通。喷油控制阀12安装在增压活塞11的下端，喷油控制阀阀杆49与喷油控制阀阀座48之间分别形成喷油控制阀上腔52和喷油控制阀下腔50，主进油路16通过喷油控制阀进油路51与喷油控制阀上腔52连通；喷油控制阀阀杆49上开有喷油泄油路53，与低压油路4连通。喷嘴13安装在喷油器体15的末端，喷油器体15内开有控制腔59和盛油槽60，控制腔59通过控制腔油路64和喷油控制阀下腔50连通，针阀复位弹簧63安装在控制腔59内，针阀62的上部套于针阀复位弹簧63里，针阀62的其余部分位于喷嘴13内；盛油槽60与增压腔42通过盛油槽进油路58和增压腔出油路39连通；喷嘴13末端开有喷孔61。

增压控制阀10由增压控制阀复位弹簧座17、增压控制阀铁芯18、增压控制阀衔铁19、增压控制阀衔铁室20、增压控制阀锥面阀座21、增压控制阀阀杆22、增压控制阀平面阀座24、增压控制阀线圈32、增压控制阀线圈密封胶33和增压控制阀复位弹簧34组成，如图3所示。增压控制阀衔铁19固定在增压控制阀阀杆22上，安装在增压控制阀衔铁室20内；增压控制阀复位弹簧34一端安装在增压控制阀复位弹簧座17上，另一端安装在增压控制阀阀杆22上；增压控制阀阀杆22落在增压控制阀平面阀座24上，与增压控制阀锥面阀座21和增压控制阀平面阀座24之间形成增压控制阀上腔23、增压控制阀中间腔30、增压控制阀下腔28和增压泄油腔26，初始位置时，增压控制阀上腔23和增压控制阀中间腔30连通，增压控制阀阀杆22上开有泄油孔31和增压泄油路27；增压控制阀上腔23通过增压泄油路27和泄油孔31与低压油路4连通，增压控制阀中间腔30与增压控制阀出油路25保持连通，主进油路16、增压控制阀进油路29和增压控制阀下腔28连通，增压泄油腔26通过增压泄油路27与低压油路4连通，其作用在于收集增压控制阀阀杆22移动过程中泄漏的燃油并将其卸载至低压油路4。

增压活塞11两端截面积不同，增压活塞11大头端设置有限位凸台；增压活塞11下端关于增压活塞11中心线对称布置两个圆柱形凹槽43，两个凹槽43中间设置凹槽连通油路38，两个凹槽43通过凹槽连通油路38连通；在增压活塞11中心开有内部油路44，内部油路44从活塞大头中心开始打入，直至与凹槽连通油路38连通为止；喷油器体15内设有活塞腔35、泄油腔36和增压腔42，增压活塞11安装在喷油器体15内，如图4所示。增压腔42下端设有增压腔进油路41和增压腔出油路39，主进油路16与增压腔42通过增压腔进油路41连通，增压腔进油路41内设有单向阀40，增压活塞连通油路37与凹槽43连通，燃油可以通过增压活塞连通油路37、凹槽43、凹槽连通油路38和内部油路44流入活塞腔35，且当增压活塞11下行至极限位置时，增压活塞连通油路37仍然保持与凹槽43连通，从而保证了增压过程中一直有燃油流入活塞腔35内。泄油腔36与低压油路4连通，一方面可以将增压活塞11移动过程中泄漏的燃油及时卸载，另一方面还可以对增压活塞11起到限位作用。

喷油控制阀12由喷油控制阀复位弹簧座45、喷油控制阀铁芯46、喷油控制阀衔铁47、喷油控制阀阀座48、喷油控制阀阀杆49、喷油控制阀衔铁室54、喷油控制阀线圈55、喷油控制阀线圈密封胶56和喷油控制阀复位弹簧57组成，如图5所示。喷油控制阀衔铁47固定在喷油控制阀阀杆49上，安装在喷油控制阀衔铁室54内；喷油控制阀复位弹簧57一端安装在喷油控制阀复位弹簧座45上，另一端安装在喷油控制阀阀杆49上，将喷油控制阀阀杆49紧压在喷油控制阀阀座48上；喷油控制阀阀杆49与喷油控制阀阀座48之间形成喷油控制阀上腔52和喷油控制阀下腔50，喷油控制阀上腔52通过喷油控制阀进油路51与主进油路16连通，初始位置时喷油控制阀阀杆49平面密封，喷油控制阀上腔52和喷油控制阀下腔50连通；喷油控制阀阀杆49上开有喷油泄油路53，与低压油路4连通。

喷嘴13主要包括控制腔59、盛油槽60、喷孔61、针阀62和针阀复位弹簧63。喷油器体15内设有控制腔59和盛油槽60，燃油通过盛油槽进油路58流入盛油槽60内；控制腔59顶端设有控制腔油路64，针阀复位弹簧63安装在控制腔59内；针阀62的上部套在针阀复位弹簧63内，其余部分位于喷嘴13内；喷嘴13末端开有喷孔61，初始位置时，针阀62落座，喷孔61关闭，如图6所示。控制腔59内的燃油压力和针阀复位弹簧63的合力与盛油槽60内的燃油压力将决定针阀62的抬起与落座，进而控制盛油槽60与喷孔61的连通或断开。

本发明的微动态回油的电控燃油喷射系统的工作过程如下：

油箱3中的低压燃油经滤清器5过滤后，通过低压输油泵6供入高压油泵7内，继而高压油泵7会对来自油箱3的燃油进行增压并将增压后的高压燃油输送到共轨管8内，电控喷油器2中的主进油路16与共轨管8连通。

当电控喷油器2在非增压模式下工作时，增压控制阀线圈32始终不通电，此时增压控制阀进油路29与增压活塞连通油路37断开，共轨管8中的高压燃油会经主进油路16分成三个部分：第一部分经增压控制阀进油路29进入增压控制阀下腔28，存储在增压控制阀下腔28内；第二部分从增压腔进油路41进入到增压腔42内，并通过增压腔出油路39流出增压腔42，燃油流出增压腔42后进入盛油槽进油路58，最终流入盛油槽60内；第三部分燃油经主进油路16和喷油控制阀进油路51流入喷油控制阀上腔52，由于此时喷油控制阀阀杆49锥面打开，平面密封，所以喷油控制阀上腔52与控制腔59通过喷油控制阀下腔50和控制腔油路64连通，因此这一部分燃油最终会流入控制腔59内，针阀62在燃油压力和针阀复位弹簧63的共同作用下保持落座，喷油器不工作。当喷油控制阀线圈55通电后，喷油控制阀阀杆49在电磁力的作用下上移，从而使平面打开，锥面密封，此时喷油控制阀上腔52与喷油控制阀下腔50断开，来自共轨管8的燃油将不会进入控制腔59内，由于喷油控制阀阀杆49上开有喷油泄油路53，所以当平面打开时，喷油泄油路53会与喷油控制阀下腔50、控制腔油路64以及控制腔59形成通路，于是控制腔59与低压油道连通，开始泄油，随着泄油过程的进行，控制腔59内的燃油压力会逐渐减小，当控制腔59内的燃油压力与针阀复位弹簧63的合力小于盛油槽60内的燃油压力时，针阀62便会抬起，盛油槽60内储存的燃油会从喷孔61喷出，开始喷油。因为在泄油的过程中没有高压燃油进入控制腔59内，实现了微动态回油，所以控制腔59内的压力可以迅速下降，因而针阀62可以快速抬起，这使得本发明具有响应快的优势，此外，喷油控制阀阀杆49上的喷油泄油路53在泄油过程中会对电磁阀起到冷却作用；当喷油控制阀线圈55断电后，在喷油控制阀复位弹簧57的作用下，喷油控制阀阀杆49复位，平面再度关闭，锥面再度开启，控制腔59停止泄油，共轨管8内的高压燃油通过主进油路16、喷油控制阀进油路51、喷油控制阀上腔52、喷油控制阀下腔50和控制腔油路64进入控制腔59，对控制腔59进行补油，随着补油过程的进行，控制腔59内的燃油压力逐渐升高，当燃油压力与针阀复位弹簧63弹力的合力大于盛油槽60内的燃油压力时，针阀62落座，喷油过程结束。

当电控喷油器2在增压模式下工作时：共轨管8中的高压燃油会经主进油路16分成三个部分：第一部分经增压控制阀进油路29进入增压控制阀下腔28，存储在增压控制阀下腔28内；第二部分从增压腔进油路41进入到增压腔42内，并通过增压腔出油路39流出增压腔42，燃油流出增压腔42后进入盛油槽进油路58，最终流入盛油槽60内；第三部分燃油经主进油路16和喷油控制阀进油路51流入喷油控制阀上腔52，由于此时喷油控制阀阀杆49锥面打开，平面密封，所以喷油控制阀上腔52与控制腔59通过喷油控制阀下腔50和控制腔油路64连通，因此这一部分燃油最终会流入控制腔59内，针阀62在燃油压力和针阀复位弹簧63的共同作用下保持落座，喷油器不工作。当增压控制阀线圈32通电后，增压控制阀阀杆22会在电磁力的作用下上移，实现锥面密封，平面开启，此时增压控制阀下腔28的燃油便会流入增压控制阀中间腔30、增压控制阀出油路25、增压活塞连通油路37、凹槽43、凹槽连通油路38，最终通过内部油路44流入活塞腔35；此时活塞腔35和增压腔42内都充满了共轨管8中的高压燃油，但是由于增压活塞11的大头和小头存在面积差，因此就会在增压活塞11两端形成压力差，于是增压活塞11就在这个压力差的作用下向下运动，对增压腔42内的燃油进行增压。增压腔进油路41内设有单向阀40，可以防止增压后的超高压燃油回流至共轨管8中，所以最终盛油槽60内储存的是增压后的超高压燃油，此时盛油槽60内的油压要高于控制腔59内的油压，但是由于盛油槽60与控制腔59存在着较大的面积差，再加上针阀复位弹簧63的作用，所以针阀62并不会抬起；继而，喷油控制阀线圈55通电，喷油控制阀阀杆49会在电磁力的作用下上移，实现锥面密封，平面开启，喷油控制阀上腔52和喷油控制阀下腔50断开，喷油泄油路53与喷油控制阀下腔50连通，此时共轨管8中的燃油无法进入控制腔59，控制腔59内之前储存的燃油便会通过控制腔油路64、喷油控制阀下腔50和喷油泄油路53泄走，随着泄油过程的进行，控制腔59内的压力逐渐减小，当控制腔59内燃油压力与针阀复位弹簧63弹力的合力小于盛油槽60内的燃油压力时，针阀62便会抬起，盛油槽60内的燃油会从喷孔61喷出，喷油过程开始；因为喷油控制阀阀杆49上开有喷油泄油路53，所以在控制腔59泄油过程中会有燃油流过喷油控制阀阀杆49，这会对喷油控制阀12起到冷却作用。当喷油控制阀线圈55断电后，喷油控制阀阀杆49会在喷油控制阀复位弹簧57的作用下回到初始位置，再度实现锥面开启，平面密封，共轨管8、喷油控制阀进油路51、喷油控制阀上腔52、喷油控制阀下腔50、控制腔油路64和控制腔59形成通路，共轨管8中的燃油会再次流入控制腔59，对控制腔59进行补油，当控制腔59内的燃油压力和针阀复位弹簧63弹力的合力大于盛油槽60内的燃油压力时，针阀62落座，关闭喷孔61，结束喷油。最后，增压控制阀线圈32断电，增压控制阀阀杆22会在增压控制阀复位弹簧34的作用下回复初始位置，实现平面密封，锥面开启，此时活塞腔35通过内部油路44、凹槽连通油路38、凹槽43、增压活塞连通油路37、增压控制阀出油路25、增压控制阀中间腔30、增压控制阀上腔23、泄油孔31和增压泄油路27与低压油路4形成通路，因此活塞腔35内的燃油可以泄入低压油路4，由于增压腔42内始终存储着共轨管8中的高压燃油，所以增压活塞11会在液压的作用下复位，为下一次增压过程做准备。因为活塞腔35泄油过程中会有燃油流过增压泄油路27，所以会对增压控制阀10起到冷却作用。增压活塞连通油路37与凹槽43会在增压活塞11下行的过程中始终保持连通，所以如果增压控制阀线圈32中一直有电流通过，活塞腔35内将总会充满燃油，且当增压活塞11达到最大位移时可以获得最大增压比，而一旦增压控制阀线圈32断电，增压活塞11就会迅速复位，响应速度很快，因此可以通过改变增压控制阀10的控制策略来实现增压比的柔性可调。

Claims (5)

1.微动态回油的电控燃油喷射系统，其特征是：包括电控喷油器、油箱、共轨管；

所述电控喷油器包括喷油器体、增压控制阀、增压活塞、喷油控制阀、喷嘴，增压控制阀、增压活塞自上而下安装在喷油器体内，喷油控制阀、喷嘴自上而下依次安装在增压活塞下方，喷油控制阀、喷嘴的外部设置紧帽，紧帽与喷油器体固定在一起；

所述增压控制阀包括增压控制阀上阀座、增压控制阀锥面阀座、增压控制阀平面阀座、增压控制阀复位弹簧座、增压控制阀铁芯、增压控制阀衔铁、增压控制阀阀杆，增压控制阀上阀座、增压控制阀锥面阀座和增压控制阀平面阀座自上而下设置，增压控制阀复位弹簧座、增压控制阀铁芯设置在增压控制阀上阀座里，增压控制阀阀杆顶部连接增压控制阀衔铁，增压控制阀衔铁设置在增压控制阀锥面阀座里，增压控制阀阀杆底端伸入至增压控制阀平面阀座里，增压控制阀铁芯里缠绕增压控制阀线圈，增压控制阀铁芯中部设置增压控制阀复位弹簧，增压控制阀复位弹簧的顶端顶在增压控制阀复位弹簧座上，增压控制阀复位弹簧的底端顶在增压控制阀衔铁上，增压控制阀阀杆中部设置增压控制阀锥形凸起，增压控制阀锥形凸起上方的增压控制阀阀杆与增压控制阀锥面阀座之间形成增压控制阀上腔，增压控制阀锥形凸起下方的增压控制阀阀杆与增压控制阀平面阀座之间形成增压控制阀下腔，增压控制阀阀杆底部与增压控制阀平面阀座之间形成增压泄油腔，增压控制阀锥形凸起与增压控制阀锥面阀座和增压控制阀平面阀座之间形成增压控制阀中间腔，增压控制阀阀杆的中部设置与增压泄油腔相通的增压泄油路以及与增压泄油路相通的泄油孔，增压控制阀上腔连通泄油孔，增压控制阀平面阀座上设置增压控制阀进油路、增压控制阀出油路，增压控制阀下腔与增压控制阀进油路相通，增压控制阀中间腔与增压控制阀出油路相通；

所述增压活塞的上部为大头端，增压活塞的下部为小头端，大头端与其上方的增压控制阀平面阀座之间形成活塞腔，喷油器体上设置限位凸台，大头端中部与限位凸台之间形成泄油腔，小头端与其下方的喷油器体之间形成增压腔，增压腔连通增压腔进油路，增压腔进油路里设置单向阀，增压腔进油路连通主进油路，增压腔下方设置与其相通的增压腔出油路，大头端内部设置内部油路，小头端设置凹槽，内部油路与凹槽相通，喷油器体里设置增压活塞连通油路，增压活塞连通油路分别连通凹槽和增压控制阀出油路；

所述喷油控制阀包括喷油器控制阀上阀座、喷油控制阀阀座、喷油控制阀复位弹簧座、喷油控制阀铁芯、喷油控制阀衔铁、喷油控制阀阀杆，喷油器控制阀上阀座、喷油控制阀阀座自上而下设置，喷油控制阀复位弹簧座、喷油控制阀铁芯设置在喷油控制阀上阀座里，喷油控制阀阀杆顶部连接喷油控制阀衔铁，喷油控制阀衔铁设置在喷油控制阀阀座里，喷油控制阀铁芯里缠绕喷油控制阀线圈，喷油控制阀铁芯中部设置喷油控制阀复位弹簧，喷油控制阀复位弹簧的顶端顶在喷油控制阀复位弹簧座上，喷油控制阀复位弹簧的底端顶在喷油控制阀衔铁上，喷油控制阀阀杆中部设置喷油控制阀锥形凸起，喷油控制阀锥形凸起上方的喷油控制阀阀杆与喷油控制阀阀座之间形成喷油控制阀上腔，喷油控制阀锥形凸起下方的喷油控制阀阀杆与喷油控制阀阀座之间形成喷油控制阀下腔，喷油控制阀阀杆中部设置喷油泄油路，喷油控制阀阀座里设置喷油控制阀进油路，喷油控制阀进油路分别连通喷油控制阀上腔和主进油路；

所述喷嘴包括针阀限位孔板、针阀套、针阀，针阀限位孔板和针阀套自上而下设置，针阀安装在针阀套里并与针阀套之间形成盛油槽，针阀套端部设置喷孔，针阀限位孔板与针阀套之间形成控制腔，针阀的顶部位于控制腔里并套有针阀弹簧，控制腔通过针阀限位孔板上的控制腔油路连通喷油控制阀下腔，盛油槽连通增压腔出油路和主进油路；

油箱通过滤清器、低压输油泵、高压油泵连通共轨管的进口，主进油路连通共轨管的进油出口，共轨管的安全出口通过安全阀连通油箱。

2.根据权利要求1所述的微动态回油的电控燃油喷射系统，其特征是：非增压模式下：增压控制阀线圈始终不通电，此时增压控制阀进油路与增压活塞连通油路断开，高压燃油经主进油路分成三个部分：第一部分经增压控制阀进油路进入增压控制阀下腔；第二部分从增压腔进油路进入到增压腔内，并通过增压腔出油路流出增压腔，燃油流出增压腔后进入盛油槽进油路，流入盛油槽内；第三部分燃油经主进油路和喷油控制阀进油路流入喷油控制阀上腔，此时喷油控制阀阀杆锥面打开，平面密封，喷油控制阀上腔与控制腔通过喷油控制阀下腔和控制腔油路连通，这一部分燃油最终流入控制腔内，针阀在燃油压力和针阀复位弹簧的共同作用下保持落座；当喷油控制阀线圈通电后，喷油控制阀阀杆在电磁力的作用下上移，从而使平面打开，锥面密封，此时喷油控制阀上腔与喷油控制阀下腔断开，喷油泄油路与喷油控制阀下腔、控制腔油路以及控制腔形成通路，控制腔与低压油道连通，开始泄油，当控制腔内的燃油压力与针阀复位弹簧的合力小于盛油槽内的燃油压力时，针阀抬起，盛油槽内储存的燃油从喷孔喷出；当喷油控制阀线圈断电后，在喷油控制阀复位弹簧的作用下，喷油控制阀阀杆复位，平面再度关闭，锥面再度开启，控制腔停止泄油，高压燃油通过主进油路、喷油控制阀进油路、喷油控制阀上腔、喷油控制阀下腔和控制腔油路进入控制腔，对控制腔进行补油，当控制腔燃油压力与针阀复位弹簧弹力的合力大于盛油槽内的燃油压力时，针阀落座。

3.根据权利要求1或2所述的微动态回油的电控燃油喷射系统，其特征是：增压模式下：当增压控制阀线圈通电后，增压控制阀阀杆在电磁力的作用下上移，实现锥面密封，平面开启，此时增压控制阀下腔的燃油流入增压控制阀中间腔、增压控制阀出油路、增压活塞连通油路、凹槽，通过内部油路流入活塞腔；增压活塞向下运动，对增压腔内的燃油进行增压；继而，喷油控制阀线圈通电，喷油控制阀阀杆在电磁力的作用下上移，实现锥面密封，平面开启，喷油控制阀上腔和喷油控制阀下腔断开，喷油泄油路与喷油控制阀下腔连通，此时燃油无法进入控制腔，控制腔内之前储存的燃油通过控制腔油路、喷油控制阀下腔和喷油泄油路泄走，当控制腔内燃油压力与针阀复位弹簧弹力的合力小于盛油槽内的燃油压力时，针阀抬起，盛油槽内的燃油从喷孔喷出；当喷油控制阀线圈断电后，喷油控制阀阀杆在喷油控制阀复位弹簧的作用下回到初始位置，再度实现锥面开启，平面密封，喷油控制阀进油路、喷油控制阀上腔、喷油控制阀下腔、控制腔油路和控制腔形成通路，燃油再次流入控制腔，对控制腔进行补油，当控制腔内的燃油压力和针阀复位弹簧弹力的合力大于盛油槽内的燃油压力时，针阀落座，关闭喷孔；最后，增压控制阀线圈断电，增压控制阀阀杆在增压控制阀复位弹簧的作用下回复初始位置，实现平面密封，锥面开启，此时活塞腔通过内部油路、凹槽、增压活塞连通油路、增压控制阀出油路、增压控制阀中间腔、增压控制阀上腔、泄油孔和增压泄油路与低压油路形成通路，增压活塞在液压的作用下复位，为下一次增压过程做准备。

4.根据权利要求1或2所述的微动态回油的电控燃油喷射系统，其特征是：增压活塞的小头端凹槽为关于增压活塞中心线对称布置的两个圆柱形凹槽，两个圆柱形凹槽之间设置凹槽连通油路。

5.根据权利要求3所述的微动态回油的电控燃油喷射系统，其特征是：增压活塞的小头端凹槽为关于增压活塞中心线对称布置的两个圆柱形凹槽，两个圆柱形凹槽之间设置凹槽连通油路。