CN109312735A - 燃料输送喷射器 - Google Patents

Abstract

一种燃料输送喷射器包括壳体、端盖、磁性组件、以及泵送组件，所述端盖包括进入端口和输出端口，所述进入端口流体地连接到腔体以将液体燃料和燃料蒸汽引导进腔体中，所述输出端口流体地连接到腔体以将液体燃料和燃料蒸汽引导出腔体，所述磁性组件固定地位于腔体内，所述泵送组件包括线轴和活塞。复位弹簧连接到所述泵送组件以将所述泵送组件偏置到原始位置，并且包括偏置弹簧的阀组件位于进入室和输出室之间。所述端盖包括从其中延伸并终止于端面的凸起，所述端面靠近磁性组件，并且所述凸起被配置为将燃油蒸汽重新导向输出端口。

Description

燃料输送喷射器

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2016年5月12日提交的美国申请号62/335,459、2016年5月12日提交的美国申请号62/335,462和美国申请号62/335,464的利益，其全部内容通过引用并入本文。

背景

本申请大体上涉及内燃发动机。更具体地，本申请涉及用于内燃发动机的燃料输送喷射器单元。

燃料喷射系统被配置为向内燃发动机提供燃料。燃料喷射系统可以提供优于传统的汽化发动机系统的各种优点，包括提高燃料经济性和更清洁的废气排放。

概述

本发明的一个实施方案涉及一种燃料输送喷射器。该燃料输送喷射器包括：界定出腔体并沿中心纵向轴线延伸的壳体，其中该壳体包括上部和下部，该下部包括具有出口的套管；连接到壳体的上部的端盖，该端盖包括进入端口和输出端口，该进入端口流体地连接至腔体以将液体燃料和燃料蒸汽引导到腔体中，该输出端口流体地连接至腔体以将液体燃料和燃料蒸汽引导出腔体；包括多个板的磁性组件，其中板被布置来在非磁化板和磁化板之间交替，并且该磁性组件固定地位于腔体内。该燃料输送喷射器还包括泵送组件，该泵送组件包括线轴（bobbin）和活塞，其中该线轴包括线圈，该线圈被配置为连接到电源，并且该线轴被配置为响应于由该线圈产生的磁场与磁性组件之间的相互作用而使泵送组件在腔体内移动。该活塞连接到线轴并且被配置为在套管内移动。该燃料输送喷射器还包括连接至泵送组件以将泵送组件偏置至原始位置的复位弹簧和位于进入室和输出室之间的活塞部分内的阀组件，其中该阀组件包括被配置为在打开位置和关闭位置之间移动的阀，在打开位置，液体燃料可以在进入室和输出室之间流动，而在关闭位置，液体燃料被限制而不能在进入室和输出室之间流动，其中该阀组件包括偏置弹簧，该偏置弹簧被配置为将阀朝向打开位置偏置，端盖包括从其中延伸并终止于端面的突起，其中该端面靠近磁性组件并且该突起被配置为将燃油蒸汽重新导向输出端口。

本发明的另一个实施方案涉及一种内燃发动机。该发动机包括气缸、位于气缸内并被配置为在气缸内往复运动的活塞、以及燃料输送喷射器。该燃料输送喷射器包括：界定出腔体并沿中心纵向轴线延伸的壳体，其中该壳体包括上部和下部，该下部包括具有出口的套管；连接到壳体的上部的端盖，该端盖包括进入端口和输出端口，该进入端口流体地连接至腔体以将液体燃料和燃料蒸汽引导到腔体中，该输出端口流体地连接至腔体以将燃料蒸汽和液体燃料引导出腔体；包括多个板的磁性组件，其中板被布置成在非磁化板和磁化板之间交替，并且其中磁性组件固定地位于腔体内；以及包括线轴和活塞的泵送组件。该线轴包括线圈，该线圈被配置为连接到电源，该线轴被配置为响应于由该线圈产生的磁场与磁性组件之间的相互作用而使泵送组件在腔体内移动。该活塞连接到线轴并且被配置为在套管内移动。该燃料输送喷射器还包括连接至泵送组件以将泵送组件偏置至原始位置的复位弹簧和位于进入室和输出室之间的活塞部分内的阀组件，其中该阀组件包括被配置为在打开位置和关闭位置之间移动的阀，在打开位置，液体燃料可以在进入室和输出室之间流动，而在关闭位置，液体燃料被限制而不能在进入室和输出室之间流动，其中该阀组件包括偏置弹簧，该偏置弹簧被配置为将阀朝向打开位置偏置。端盖包括从其中延伸并终止于端面的突起，其中该端面靠近磁性组件。该突起被配置为将燃油蒸汽重新导向输出端口，并且进入端口和输出端口从中心纵向轴线垂直向外延伸。

本发明的另一个实施方案涉及一种燃料输送喷射器。该燃料输送喷射器包括：界定出腔体并沿中心纵向轴线延伸的壳体，其中该壳体包括上部和下部，该下部包括具有出口的套管；连接到壳体的上部的端盖，该端盖包括进入端口和输出端口，该进入端口流体地连接至腔体以将蒸汽和液体燃料引导到腔体中，该输出端口流体地连接至腔体以将蒸汽和液体燃料引导出腔体，其中该进入端口沿进入端口轴线延伸。该燃料输送喷射器还包括包括多个板的磁性组件和包括线轴和活塞的泵送组件，其中该板被布置成在非磁化板和磁化板之间交替，并且其中该磁性组件固定地位于腔体内。该线轴包括被配置为连接到电源的线圈，该线轴被配置为响应于由该线圈产生的磁场与磁性组件之间的相互作用而使泵送组件在腔体内移动。该活塞连接到线轴并且被配置成在套管内移动。该燃料输送喷射器还包括连接至泵送组件以将泵送组件偏置至原始位置的复位弹簧和位于进入室和输出室之间的活塞部分内的阀组件，其中该阀组件包括被配置为在打开位置和关闭位置之间移动的阀，在打开位置，液体燃料可以在进入室和输出室之间流动，而在关闭位置，液体燃料被限制而不能在进入室和输出室之间流动。该阀组件包括被配置为将阀朝向打开位置偏置的偏置弹簧。该磁性组件被定位得偏离中心纵向轴线并偏离活塞。

本发明的另一个实施方案涉及一种燃料输送喷射器。该燃料输送喷射器包括：界定出腔体并沿中心纵向轴线延伸的壳体，其中该壳体包括上部和下部，该下部包括具有出口的套管；连接到壳体的上部的端盖，该端盖包括进入端口和输出端口，该进入端口流体地连接至腔体以将液体燃料和燃料蒸汽引导到腔体中，该输出端口流体地连接至腔体以将液体燃料和燃料蒸汽引导出腔体，其中该进入端口沿进入端口轴线延伸。该燃料输送喷射器还包括包括多个板的磁性组件和包括线轴和活塞的泵送组件，其中板被布置成在非磁化板和磁化板之间交替，并且其中磁性组件固定地位于腔体内。该线轴包括被配置为连接到电源的线圈，该线轴被配置为响应于由该线圈产生的磁场与磁性组件之间的相互作用而使泵送组件在腔体内移动。该活塞连接到线轴并且被配置为在套管内移动。该燃料输送喷射器还包括连接至泵送组件以将泵送组件偏置至原始位置的复位弹簧和远离壳体并位于进入室和输出室之间的阀组件，其中该阀组件包括被配置为在打开位置和关闭位置之间移动的阀，在打开位置，液体燃料可以通过中间管道在进入室和输出室之间流动，在关闭位置，液体燃料被限制而不能在进入室和输出室之间通过中间管道流动。该阀组件包括被配置为将阀朝向打开位置偏置的偏置弹簧。

本发明的另一个实施方案涉及一种智能燃料输送喷射器。该智能燃料输送喷射器包括：界定出腔体并沿中心纵向轴线延伸的壳体，其中该壳体包括上部和下部，该下部包括具有出口的套管；界定出电路腔体并从壳体延伸的电路室；连接到壳体的上部的端盖，该端盖包括进入端口和输出端口，该进入端口流体地连接至腔体以将液体燃料和燃料蒸汽引导到腔体中，该输出端口流体地连接至腔体以将液体燃料和燃料蒸汽引导出腔体，其中该进入端口沿进入端口轴线延伸。该智能燃料输送喷射器还包括包括多个板的磁性组件和包括线轴和活塞的泵送组件，其中板被布置成在非磁化板和磁化板之间交替，并且其中磁性组件固定地位于腔体内。该线轴包括被配置为连接到电源的线圈，该线轴被配置为响应于由该线圈产生的磁场与磁性组件之间的相互作用而使泵送组件在腔体内移动。该活塞连接到线轴并且被配置成在套管内移动。该智能燃料输送喷射器还包括连接至泵送组件以将泵送组件偏置至原始位置的复位弹簧和位于进入室和输出室之间的活塞部分内的阀组件，其中该阀组件包括被配置为在打开位置和关闭位置之间移动的阀，在打开位置，液体燃料可以在进入室和输出室之间流动，在关闭位置，液体燃料被限制而不能在进入室和输出室之间流动。该阀组件包括被配置为将阀朝向打开位置偏置的偏置弹簧。该电路腔体被配置为接收控制电路的至少一部分，该控制电路被配置成控制智能燃料输送喷射器。在一些实施方案中，该线圈直接连接到设置在电路室内的控制电路。在一些实施方案中，该电路腔体填充有树脂，以密封电路室内的控制电路。

本发明的另一个实施方案涉及一种与发动机一起使用的燃料输送喷射器控制系统。该燃料输送喷射器控制系统包括燃料输送喷射器、包括处理电路和存储器的控制器、节流阀体、燃料泵、点火线圈、发动机节流阀控制致动器、压力传感器、温度传感器、发动机速度传感器、曲轴位置传感器、以及电源。该控制器被配置为发送和接收燃料输送喷射器、节流阀体、燃料泵、点火线圈、发动机节流阀控制致动器、压力传感器、温度传感器、发动机速度传感器、曲轴位置传感器、以及电源中至少一个的信号。在一些实施方案中，该点火线圈被配置为将由电源提供的低电压输入向上变频到高电压输出，以便于在火花塞中产生电火花，以在发动机的燃烧室内点燃由燃料输送喷射器和节流阀体提供的空气-燃料混合物。在一些实施方案中，该控制器被配置为控制从点火线圈到火花塞的电压输入。在一些实施方案中，该控制器被配置为控制点火正时。在一些实施例中，该控制器被配置为接收来自压力传感器的压力数据、来自温度传感器的温度数据、来自发动机速度传感器的发动机速度数据中的至少一个，并基于压力数据、温度数据、和发动机速度数据中的至少一个来控制燃料输送喷射器的运行，以喷射预定量的燃料以进行最佳燃烧。在一些实施方案中，该曲轴位置传感器检测曲轴的位置。在一些实施方案中，该控制器被配置为从曲轴位置传感器接收曲轴位置数据，并基于发动机速度数据向燃料输送喷射器提供循环同步。在一些实施方案中，该曲轴位置传感器检测发动机的速度。在一些实施方案中，该控制器被配置为从曲轴位置传感器接收发动机速度数据，并基于发动机速度数据向燃料输送喷射器提供循环同步。在一些实施方案中，该曲轴位置传感器被配置为识别发动机的气缸在排气-进气循环中运行。在一些实施方案中，该曲轴位置传感器被配置为识别发动机的气缸在压缩-动力循环中运行。在一些实施方案中，该控制系统还包括氧气传感器。

本发明的另一个实施方案涉及一种燃料输送喷射器控制系统。该燃料输送喷射器控制系统包括高侧电流感测电路，该高侧电流感测电路包括驱动器模块，其包括场效应晶体管、续流二极管、和分流电阻器。该燃料输送喷射器控制系统被配置为连续测量通过燃料输送喷射器的线圈的电流。该燃料输送喷射器控制系统通过在上限和下限电流之间切换来控制平均电流。

本发明的另一个实施方案涉及一种燃料输送喷射器控制系统。该燃料输送喷射器控制系统包括低侧电流感测电路，该低侧电流感测电路包括驱动器模块，其包括场效应晶体管、续流二极管、和分流电阻器。该低侧电流传感电路被配置为当场效应晶体管处于接通状态时测量通过燃料输送喷射器的线圈的电流并且控制上限电流。该低侧电流传感电路被配置为将场效应晶体管切换到关闭/断开状态达预定时间段。在一些实施方案中，该预定时间段包括固定的关闭时间。在一些实施方案中，该预定时间段包括在喷射过程开始时的固定的关闭时间和随后修改的关闭时间。在一些实施方案中，该随后修改的关闭时间是基于将场效应晶体管切换到接通状态之后立即测量通过线圈的电流。在一些实施方案中，该随后修改的关闭时间是基于监控场效应晶体管处于接通状态的时间段并且相对于该时间段调整关闭时间。

本发明的另一个实施方案涉及一种用于检测燃料输送喷射器的干火（dry fire）情况的方法。该方法包括在燃料输送喷射器的喷射阶段期间监控场效应晶体管的切换频率。该方法还包括通过确定频率下降到预定频率阈值以下来检测干燥火情况。

本发明的另一个实施方案涉及一种用于监控燃料输送喷射器的底座撞击的方法。该方法包括监控燃料输送喷射器的线圈中上升超过预定阈值的电流。

本发明的另一个实施方案涉及一种用于监控燃料输送喷射器的复位弹簧运行的方法。该方法包括监控线圈返回电流。该方法包括监控来自在喷射阶段之后返回的线圈的反电动势，以确保燃料输送喷射器的适当的复位弹簧运行和适当的关闭时间。

替代的示例性实施方案涉及的其他特征和特征的组合大体上在权利要求中叙述。

附图说明

结合附图，通过以下的详细描述，将更全面地理解本公开，其中相同的附图标记表示相同的元件，其中：

图1-8C是根据示例性实施方案的燃料输送喷射器单元的各种视图；

图9-12是根据示例性实施方案的图1-8C的燃料输送喷射器单元的外阀组件的各种视图；

图13-18是根据示例性实施方案的图9-12的外阀组件的外阀模块的各种视图；

图19-21是根据另一个示例性实施方案的燃料输送喷射器单元的各种视图；

图22-24是根据另一个示例性实施方案的燃料输送喷射器单元的各种视图；

图25是根据另一个示例性实施方案的与发动机的歧管一起使用的图19-24的燃料输送喷射器单元的透视图；

图26-28是根据另一个示例性实施方案的燃料输送喷射器单元的各种视图；

图29-30是根据另一个示例性实施方案的燃料输送喷射器单元的各种视图；

图31-36是根据示例性实施方案的与燃料输送喷射器单元一起使用的端盖的各种视图；

图37-39是根据另一个示例性实施方案的燃料输送喷射器单元的各种视图；

图40-43是根据另一个示例性实施方案的燃料输送喷射器单元的各种视图；

图44是根据另一个示例性实施方案的燃料输送喷射器单元的正面示意图；

图45是根据另一个示例性实施方案的燃料输送喷射器单元的正面示意图；

图46-47是根据各种示例性实施方案的用于内燃发动机的发动机系统的各种原理图；

图48是根据示例性实施方案的与内燃发动机一起使用的燃料输送喷射器单元的透视图；

图49-50是根据各种示例性实施方案的用于内燃发动机的发动机系统的各种原理图；

图51-52是根据示例性实施方案的与内燃发动机一起使用的燃料输送喷射器单元的透视图；

图53-54是根据各种示例性实施方案的用于内燃发动机的发动机系统的各种原理图；

图55-56是根据示例性实施方案的节流阀体的各种视图；

图57是根据示例性实施方案的用于燃料输送系统的控制系统的原理图；

图58是根据示例性实施方案的用于燃料输送喷射器单元的控制电路的原理图；

图59是根据另一个示例性实施方案的用于燃料输送喷射器单元的控制电路的原理图；

图60是根据示例性实施方案的用于四冲程内燃发动机的燃烧循环的图解；

图61是根据示例性实施方案的用于内燃发动机的发动机速度与曲柄角的图；

图62是根据示例性实施方案的用于燃料输送喷射器单元的控制电路的原理图；

图63是根据另一个示例性实施方案的用于燃料输送喷射器单元的控制电路的原理图；

图64是根据示例性实施方案的使用图62的控制电路的高侧电流感测的图；

图65是根据示例性实施方案的使用图63的控制电路的低侧电流感测的图；

图66是根据示例性实施方案的燃料输送喷射器的电流与时间的图；

图67是根据示例性实施方案的燃料输送喷射器的喷射量与时间的图；

图68是根据示例性实施方案的燃料输送喷射器的电流与时间的诊断图；

图69是根据示例性实施方案的燃料输送喷射器的电流与时间的诊断图；

图70是根据示例性实施方案的燃料输送喷射器的电流与时间的诊断图；和

图71是根据示例性实施方案的燃料输送喷射器的电流与时间的诊断图。

详细描述

在转向详细说明示例性实施方案的附图之前，应当理解，本申请不限于说明书中阐述的或附图中阐明的细节或方法。还应当理解，术语仅用于描述的目的，不应当视为限制。

燃料输送喷射器单元

根据图1-18中示出的示例性实施方案，示出为FDI单元10的燃料输送喷射器单元包括：主体，示出为壳体20；盖体，示出为端盖30；磁性驱动组件，示出为磁性组件50；泵送组件，示出为泵送组件80；第一阀组件，示出为内阀组件100；第二阀组件，示出为外阀组件110。如图5-6所示，壳体20界定出中心的、纵向的轴线，示出为中心轴线12。如图1和图5-6所示，壳体20具有第一端，示出为上部22，以及相反的第二端（例如，颈部等），示出为下部24。如图1和5-6所示，端盖30连接到壳体20的上部22。根据示例性实施方案，端盖30被超声地焊接到壳体20。在其他实施方案中，端盖30以其他方式连接到壳体20（例如，通过紧固件、通过螺纹接合、粘接固定、激光焊接、热熔接，等）。柔性（compliance）环构件（例如，O形环、垫圈等），示出为环37，被包括在端盖30和磁性组件50的顶板52之间（图5）。环37用作端盖30和磁性组件50的顶板52之间的柔性构件，并向磁性组件50提供向下的力，以将磁性组件50维持在壳体20内。如图1和5-6所示，外阀组件110连接到壳体20的下部24。根据示例性实施方案，外阀组件110被旋转焊接到壳体20的下部24。在其他实施方案中，外阀组件110以其他方式连接到壳体20（例如，通过紧固件、通过螺纹接合、粘接固定、激光焊接、超声焊接、热熔接，等）。在其他实施方案中，外阀组件110位于远离FDI单元10的壳体20的位置（例如，通过燃料管道等流体地连接）（如图8A-8C所示）。如图1和4-5所示，壳体20包括连接接口，示出为凸台或安装位置26。根据示例性实施方案，安装位置26被配置为通过提供紧固件或其他附件的位置以将FDI单元10连接到另一个部件，从而有助于将FDI单元10连接（例如，附接、固定，等）至燃料输送系统的部件（例如，在燃料箱内和/或至燃料箱、至节流阀体、至汽缸盖、至汽缸盖进气流道/端口，等）。如图5-6所示，壳体20界定出内部腔体，示出为腔体28。腔体28被配置（例如，调整尺寸、结构等）为接收和/或支撑磁性组件50（例如，通过其上部22等）、泵送组件80（例如，通过其下部24等）和一定体积的燃料。

如图1-6所示，端盖30包括第一端口，示出为进入端口32，其界定出第一管道，示出为进入管道34。根据示例性实施方案，进入管道34被配置为接收和引导液体燃料（例如，液体汽油，来自燃料箱、来自燃料泵等）进入壳体20的腔体28。如图1-4和6所示，端盖30包括第二端口，示出为输出端口36，其界定出第二管道，示出为输出管道38。根据示例性实施方案，输出管道38被配置为接收和引导燃料蒸汽和/或液体燃料（例如，燃料蒸汽、空气、燃料-空气混合物，等）排出壳体20的腔体28（例如，到燃料箱、到另外的喷油器，等）。在一些实施方案中，FDI单元10包括位于进入管道34和/或输出管道38内的一个或多个过滤器元件。

如图5所示，磁性组件50包括：第一板，示出为顶板52；第二板，示出为底板54；以及多个中间板，示出为中间板56。根据示例性实施方案，顶板52、底板54、和/或中间板56包括交替的磁化板（例如，磁铁，等）和非磁化板（例如，钢，等）。例如，顶板52可以包括非磁化板，底板54可以包括非磁化板，第一中间板56可以包括磁化板，第二中间板56可以包括非磁化板，以及第三中间板56可以包括磁化板。在其他实施方案中，磁性组件50包括不同数量的中间板56（例如，一个、两个、四个、五个等）。根据示例性实施方案，顶板52、底板54、以及中间板56在腔体28内是固定的（例如，静止的、不移动，等）。

如图5所示，磁性组件50包括销，示出为销60。根据示例性实施方案，销60延伸穿过顶板52、底板54和中间板56中的中心孔。根据示例性实施方案，顶板52、底板54和中间板56是通过销60对齐（例如，滑动配合、压配合等）并保持在一起的。如图6所示，销60界定出第三管道，示出为流体管道62，其位于与端盖30的进入管道34对准的位置，使得由进入端口32接收的流体可以通过流体导管62流过顶板52、底板54和中间板56。根据示例性实施方案，销60由非磁性材料形成，例如不锈钢、铝、塑料和/或其他非磁性材料、燃料兼容的材料。

如图5所示，FDI单元10还包括往复构件，示出为线轴64，其被配置为与磁性组件50接合。根据示例性实施方案，线轴64被配置为沿中心轴线12相对于顶板52、底板54和中间板56线性地平移（例如，震荡）。如图5所示，顶板52包括悬垂部分，示出为杯状物53，其向下延伸并围绕中间板56的周边，在其之间形成环形间隙，示出为凹槽58。凹槽58形成用于接收线轴64的环形间隙。线轴64具有周壁，示出为壁68，其围绕线轴64的周边延伸。壁68界定出杯形状，其具有腔体，示出为腔体69。如图6所示，线轴64的壁68在凹槽58内延伸，并且腔体69接收底板54和中间板56，使得顶板52与线轴64接合，允许线轴64沿中心轴线12轴向移动。如图7所示，顶板52包括多个通气孔或孔51。孔51位于凹槽58附近，以允许蒸汽或空气穿过顶板52进出凹槽。

如图5所示，线轴64包括线圈，示出为线圈66，其设置为沿着线轴64的壁68的周边，使得线圈66径向地位于顶板52的杯状物53和线轴64的腔体69内的中间板56之间。根据示例性实施方案，线圈66是音圈，其中线圈66相对于磁铁移动，而不是如在螺线管线圈中那样磁铁相对于线圈66移动。根据示例性实施方案，音圈相对于螺线管喷射单元提供各种优点，包括减轻重量、需要较少的运行电流、较少的绕组。在一个实施方案中，形成线圈66的电线被包覆模制到线轴64，以将线圈66固定到线轴64。在另一个实施方案中，形成线圈66的电线被涂有尿烷涂层，以将线圈66固定到线轴64。在另一个实施方案中，形成线圈66的电线是可结合的线，其可以被熔化以在电线和线轴54之间形成结合层，以将线圈66固定到线圈64。

如图1-6所示，FDI单元10包括动力组件，示出为电气组件40，用于向线圈66提供电力。如图1和5-6所示，电气组件40包括接口，示出为电连接器42，与端盖30一体形成。在一个实施方案中，电连接器42是阴连接器，其配置为接收阳连接器。在其他实施方案中，电连接器42是阳连接器。电连接器42可以用作快速连接连接器，其被配置为将FDI单元10电连接到电源（例如，电池、电容器，等）和控制器。如图5所示的实施方案中，电连接器42是包括插入模制的（insert molded）销（pin）44的阴连接器，并且与端盖30的主体一体形成。如图5所示，电气组件40包括密封构件（例如，O形环、垫圈、环氧树脂、橡胶垫圈，等），示出为密封件43，其位于电连接器42和端盖30之间。电连接器42完全装配在壳体20和端盖30的包装内（例如，与端盖30大致齐平）并延伸到壳体20中（例如，到侧通道48中）。将电连接器42一体化到壳体20中，减少了在FDI单元10的组装过程和/或使用期间电连接器42破裂的可能性。电连接器42包括延伸穿过端盖30内的孔45的引线47（图3中所示），其可以用环氧树脂、橡胶垫圈、和/或另一密封系统密封。如图3和5所示，电气组件40包括连接接口，示出为内部连接器44（例如，插入模制的销），其位于端盖30的内部上。如图5所示，电线46从内部连接器44延伸到线圈66。如图5所示，电线46位于通道内，示出为壳体20的侧通道48。根据示例性实施方案，电线46是燃料/乙醇耐受的。电线46在侧通道48内自由移动（例如，移位、定位）。电线46延伸到腔体28中并到线圈66，使得电气组件40可以向线圈66提供电力。向线圈66提供电力使线圈66产生与中间板56的磁场相互作用的磁场，其引起线轴64的运动。电气组件40的另一个实施方案包括插入端盖30中的对接接头，其包括连接到线圈66引线的一端和连接到连接至电连接器42的悬空引线的另一端。在本文描述的其他实施方案中，电气组件40可以采用其他形式。

如图5-6所示，线轴64包括下部，示出为阀杆70，其从线轴64延伸。阀杆70界定出第四管道，示出为流体管道72，其位于与销60的流体管道62对准的位置，使得离开销60的流体管道62的流体可以流入阀杆70的流体管道72中。如图5-6所示，阀杆70界定出多个洞、开口或孔，示出为孔74。根据示例性实施方案，孔74允许液体燃料和/或蒸汽离开并进入线轴64的阀杆70进入壳体20的腔体28。例如，孔74可以允许蒸汽离开线轴64，进入腔体28，并通过输出管道38（即，由于浮力）离开FDI单元10。蒸汽可以来自燃料供应和/或可以在线轴64移动期间在FDI单元10里面产生（例如，由于压力降低和/或温度升高等）。又例如，孔74可以允许液体燃料离开线轴64的阀杆70进入壳体20的腔体28，直到腔体28到达最大容量（例如，腔体28被充满液体燃料等）。在FDI单元10的正常持续运行期间，蒸汽径向地通过孔74离开并且通过腔体28流到输出管道38。在热启动条件期间，通过孔74排出的蒸汽可以被迫向下进入腔体28，导致液体燃料起泡并将液体燃料输送到输出管道38而不是泵送组件80。这可以通过沿着阀杆70垂直地改变孔74的位置来减轻。

如图5-6所示，泵送组件80包括第一部分，示出为套管82，以及第二部分，示出为活塞90。在一些实施方案中，套管82压配合进壳体20的主体中。在一些实施方案中，套管82是插入模制的。活塞90容纳在套管82中。活塞90连接到线轴64的阀杆70，使得线轴64将线圈66产生的运动和力传递到活塞90，从而引起活塞90在套筒82内延伸和缩回（例如，沿中心轴线12平移等）。如图5-6所示，FDI单元10包括弹簧，示出为复位弹簧76，其位于第一台阶（示出为台阶78，由活塞90限定）和第二台阶（示出为台阶79，由壳体20的下部24限定）之间。根据示例性实施方案，复位弹簧76被配置为将线轴64向静止位置偏压（例如，在线圈66使线轴64向下延伸以使套管82内的活塞90平移之后，使线轴64返回到静止位置，等）。例如，使线圈66通电可以引起活塞90的延伸冲程，并且当线圈66断电时复位弹簧76可以引起活塞90的返回冲程。

如图5-6所示，活塞90包括第一面（示出为内部面92）和相反的第二面（示出为外部面94）。活塞90位于将泵送组件80分成第一室（示出为进入室86）和第二室（示出为输出室88）的位置。进入室86被限定在活塞90的内部面92、活塞90的壁84、以及活塞壁84和线轴64的阀杆70之间的接口之间。输出室88被限定在活塞90的外部面94、套管82的壁、阀体108的外部面、以及外阀组件110之间。根据图5所示的示例性实施方案，进入管道34、流体管道62、流体管道72、进入室86、以及输出室88沿中心轴线12径向地对齐。在其他实施方案中，进入管道34、流体管道62、流体管道72、进入室86、以及输出室88中的至少一个从中心轴线12径向地偏移（如图26-28所示）。

参考回图5-6，进入室86位于从阀杆70的流体管道72接收液体燃料的位置。如图5-6所示，内阀组件100位于活塞气缸84的进入室86内，并延伸穿过活塞90。根据示例性实施方案，内阀组件100被配置为选择性地控制液体燃料从进入室86到输出室88的流动。如图6所示，内阀组件100包括保持器102，其界定出孔，示出为保持器孔104。保持器孔104被配置为接收阀杆，阀杆示出为阀杆106，其具有连接至其的主体，示出为阀体108。如图6所示，阀体108被配置为选择性地接合接口，其示出为阀座96，由活塞90的外部面94限定。阀体108和阀座96之间的这种接合，可以限制液体燃料通过活塞90的阀座96的孔从进入室86到输出室88的流动（即阀体108密封阀座96）。阀杆106和阀体108可以沿中心轴线12平移，以允许液体燃料流过内阀组件100和活塞90。通过弹簧112将内阀组件100偏压进打开位置，使得液体燃料通过内阀组件100自由地流入输出室88。阀体108可以响应于活塞90的延伸冲程（例如，由于线圈66通电引起的、由于输出室88内的液体燃料迫使阀体108抵靠阀座96，等），接合阀座96来限制燃料流过其中。

如图1和5-6所示，外阀组件110位于围绕泵送组件80的输出室88的位置。根据示例性实施方案，外阀组件110被配置为选择性地控制液体燃料流出泵送组件80的输出室88（例如，至节流阀体、至气缸盖、至气缸盖进气道/端口，等）。如图6、9-11和13所示，外阀组件110包括壳体（示出为外阀保持器120）、以及外阀模块（示出为底座组件130）。如图6、9-10和13所示，外阀保持器120界定出接口（示出为连接接口122）、凹槽（示出为阀腔体124）、以及出口（示出为流体出口126）。如图6、9、11和13所示，外阀保持器120的阀腔体124被配置为接收底座组件130。当外阀保持器120固定到壳体20的下部24时（例如，通过旋转焊接、螺纹、粘合剂等），底座组件130固定在壳体20的下部24和外阀保持器120之间的适当位置。替代地，底座组件130可以被粘接固定、焊接、旋转焊接、用过盈配合固定、和/或以其他方式固定在外阀保持器120的阀腔体124内。如图6和13所示，外阀组件110包括密封构件（例如，O形环、垫圈，等），示出为密封件149，其位于底座组件130和阀腔体124之间。如图6所示，连接接口122被配置为与壳体20的下部24接合，使得底座组件130选择性地密封输出室88。根据示例性实施方案，外阀保持器120被旋转焊接到壳体20的下部24。在其他实施方案中，外阀保持器120以其他方式连接到壳体20的下部24（例如，螺纹接合、粘接固定、焊接，等）。如图1和5-6所示，FDI单元10包括密封构件（例如，O形环、垫圈，等），示出为密封件150，以将FDI单元10密封至其运行位置（例如，发动机节流阀体、气缸盖、进气道、进气歧管，等）。如图8A-8C所示，在其他实施方案中，外阀组件110的外阀保持器120和/或底座组件130位于远离FDI单元10的位置（例如，连接到节流阀体、气缸盖、和/或气缸进气道/端口，等）并通过流体管道85流体地连接（例如，硬管连接，等）到输出室88。

参考回图6和14-18，底座组件130包括第一表面（示出为内表面132）和相反的第二表面（示出为外表面142）。如图6所示，内表面132被定位得面向泵送组件80的输出室88朝内，并且外表面142被定位得从FDI单元10朝向外。如图6所示，底座组件130被布置成使得内表面132垂直于活塞90的运动。在其他实施方案中，底座组件130被布置成使得内表面132相对于活塞90的运动以另一角度定向（例如，平行、三十度、六十度、四十五度，等）。如图6、14-16和18所示，底座组件130界定出孔，示出为通孔134。如图6和18所示，底座组件130包括阀体（示出为止回球136）和弹性构件（示出为弹簧138），其位于通孔134内。根据示例性实施方案，弹簧138被构造为将止回球136偏压至通孔134的入口，以防止液体燃料从中流过。在所示实施方案中，弹簧138是线圈压缩弹簧。在其他实施方案中，该弹性构件可以是一个或多个悬臂弹簧、螺旋线圈弹簧、或能够如上所述偏压阀体的其他弹性构件。如图6和18所示，止回球136被配置为至少部分地突出穿过通孔134的入口，使得止回球136至少部分地延伸超过底座组件130的内表面132进入输出室88。因此，当活塞90在输出室88中移动燃料时，活塞90可以接合（例如，撞击、碰撞，等）止回球136，从而将止回球136从通孔134的入口释放（例如，防止燃料在止回球136和通孔134的入口周围粘涂，等）。

如图6和17-18所示，底座组件130界定出凹槽，示出为凹槽140。凹槽140被配置为接收板，示出为孔板144。如图18所示，在一些实施方案中，孔板144可以包括对准构件，示出为中央凹陷148，其位于通孔134内弹簧138和止回球136居中的位置。在其他实施方案中，孔板144不包括对准构件。如图10和17所示，孔板144包括多个孔，示出为孔146。根据示例性实施方案，孔146被配置为在液体燃料流过孔146时雾化液体燃料。根据示例性实施方案，底座组件130被激光焊接以形成外阀组件110的单个子组件。因此，孔板144被焊接到底座组件130上。替代地，如图6所示，孔板144可以被保持在外阀保持器120和底座组件130的重叠部分之间的凹槽140内。在其他实施方案中，孔板被固定到底座组件130（例如，过盈配合、粘合剂等）。

根据示例性实施方案，外阀组件110和/或底座组件130是FDI单元10的单独的部件，其可以在连接到壳体20之前进行检测。传统上，FDI单元的外阀设置在壳体内并与壳体构成整体，因此只能在FDI单元完全组装后进行检测。如果外阀有问题，则必须丢弃整个FDI单元。本公开的FDI单元10的外阀组件110能够独立于FDI单元10进行检测（检测密封/泄漏、检测流体输送/静态流动、弹出压力，等），因此减少了丢弃的材料量和制造成本。

可以通过调节外阀组件110的某些配置来定制FDI单元10，以提供特定的运行特性。例如，可以通过改变孔板144中孔146的尺寸和/或数量、弹簧138的弹簧刚度或常数、通孔134和止回球136的尺寸、和/或外阀组件的高度（图6中所示的顶部到底部），来改变输出流体流动特性（例如，由发动机提供用于燃烧的燃料）。这允许制造商通过使用具有FDI单元10的相同“主体”（除了外阀组件110以外的部件）的不同的外阀组件110来建造具有针对最终使用定制的特定操作特性的不同的FDI单元。

在运行中，FDI单元10通过进入管道34接收液体燃料，然后液体燃料可以流过销60的流体管道62，进入线轴64的阀杆70的流体管道72，并且进入以下中的至少一个：（i）通过孔74进入腔体28、（ii）进入泵送组件80的进入室86、以及（iii）通过内阀组件100进入泵送组件80的输出室88（例如，直到FDI单元10被液体燃料充满或饱和等）。FDI单元10的喷射事件可以如下运行。在喷射事件开始时，线轴64可以通过复位弹簧76被偏压到抵靠底板54的第一位置。线圈66接收电流，该电流与凹槽58中的顶板52、底板54和/或中间板56的磁场相互作用。这种相互作用可以在线圈66上产生向下的力，从而将线轴64驱动到第二位置，从而驱动套筒82内的活塞90的冲程（例如，下行冲程等）。在活塞90的冲程的第一部分之后，输出室88内的压力超过第一目标压力，其从而导致内阀组件100关闭。

在活塞90的冲程的第一部分之后，冲程的第二部分开始。在活塞90的冲程的第二部分期间，输出室88内的压力迅速增加，导致止回球136上的压差以克服弹簧138的偏压力，以允许输出室88内的液体燃料流过底座组件130的通孔134（例如，输出室88内的压力超过导致弹簧138压缩的第二目标压力，等）。然后液体燃料通过孔板144的孔146雾化并注入（例如，喷射，等）进所需位置（例如，气缸盖、节流阀体、气缸盖流道/端口，等）。在喷射事件结束时，线圈66停止接收电流，这允许活塞弹簧76使线轴64返回到第一位置，从而将活塞90缩回套管82内（例如，向上行程，等），导致内阀组件100重新打开并且底座组件130关闭。在活塞90的这种返回冲程期间，室88重新充满燃料。喷射的持续时间涉及泵送组件80的冲程长度（例如，在喷射事件中活塞90行进的距离）。较长的冲程长度提供了在喷射事件期间室88内排出较大体积燃料的，而较短的冲程长度提供了在喷射事件期间室88内排出的较小体积燃料的。因此，在特定的FDI单元10的喷射事件期间排出的燃料的体积，可以通过改变外阀弹簧138的弹簧刚度或常数来进行修改，该外阀弹簧控制泵送组件80的第一位置或原始位置。还可以通过改变孔51的数量和尺寸来改变燃料输送特性。

根据图19-21所示的另一个实施方案，FDI单元10包括替代的端盖30。端盖30连接到壳体20的上部22。在示例性实施方案中，端盖30被超声地焊接到壳体20。在其他实施方案中，端盖30以其他方式连接到壳体20（例如，用紧固件、用螺纹啮合、粘接固定、激光焊接、热熔接，等）。环形构件（例如，O形环、垫圈，等），示出为环37，被包括在端盖30和磁性组件50的顶板52之间（图21）。如图19-21所示，端盖30包括第一端口，示出为进入端口32，其界定出第一管道，示出为进入管道34。根据示例性实施方案，进入管道34被配置为接收并引导液体燃料（例如，液体汽油，来自燃料箱、来自燃料泵等）进入壳体20的腔体28中。如图19-21所示，端盖30包括第二端口，示出为输出端口36，其界定出第二管道，示出为输出管道38。根据示例性实施方案，输出管道38被配置为接收并引导蒸汽（例如，燃料蒸汽、空气、燃料-空气混合物，等）离开壳体20的腔体28（例如，到燃料箱、到其他喷射器，等）。

如图20所示，进入管道34沿进入管道轴线14延伸，输出管道38沿输出管道轴线18延伸。进入管道轴线14和输出管道轴线18从壳体20以与中心轴线12基本垂直的角度横向向外延伸。在一些实施方案中，进入管道轴线14和输出管道轴线18基本上彼此平行。在其他实施方案中，进入管道轴线14和输出管道轴线18以其他方式相对成角度。如图所示，进入管道34和输出管道38朝向壳体20的相同的一侧彼此延伸。当在本文中提到时，术语“基本上”包括距所述角度+/-5度。在其他实施方案中，术语“基本上”包括距所述角度+/-10度。

根据如图22-24所示的另一个实施方案，FDI单元10包括另一个替代的端盖30。端盖30连接到壳体20的上部22。在示例性实施方案中，端盖30被超声地焊接到壳体20。在其他实施方案中，端盖30以其他方式连接到壳体20（例如，用紧固件、用螺纹啮合、粘接固定、激光焊接、热熔接，等）。环形构件（例如，O形环、垫圈，等），示出为环37，被包括在端盖30和磁性组件50的顶板52（图24）。如图22-24所示，端盖30包括第一端口，示出为进入端口32，其界定出第一管道，示出为进入管道34。根据示例性实施方案，进入管道34被配制为接收并引导液体燃料（例如，液体汽油，来自燃料箱、来自燃料泵，等）进入壳体20的腔体28中。如图22-24所示，端盖30包括第二端口，示出为输出端口36，其界定出第二管道，示出为输出管道38。根据示例性实施方案，输出管道38被配置为接收并引导蒸汽（例如，燃料蒸汽、空气、燃料-空气混合物，等）离开壳体20的腔体28（例如，到燃料箱、到其他喷射器，等）。

如图23所示，进入管道34沿进入管道轴线14延伸，并且输出管道38沿输出管道轴线18延伸。进入管道轴线14和输出管道轴线18从壳体20以与中心轴线12基本上垂直的角度横向向外延伸。进入管道轴线14和输出管道轴线18基本上彼此平行。在其他实施方案中，进入管道轴线14和输出管道轴线18以其他方式相对成角度。如图所示，进入管道34和出输出管道38朝向壳体20的不同（例如相对的）侧彼此延伸。

如图19-24所示，凹槽55在端盖30中形成。凹槽55被配置为接收电连接器42。电连接器42与端盖30分离。在一些实施方案中，电连接器42作为子组件连接（例如，通过电线46）到线轴64的线圈66。当连接端盖30时（通过本文所述的任何方法），电连接器42安装在凹槽55内。该配置允许在FDI单元10的最终组装期间，不将电连接器42装配到线轴64而使用电连接器42。以这种方式，在FDI单元10的最终组装期间，不需要在连接器42和线轴64之间连接（例如，压接、焊接）电线。

如图19-24中所示的端盖实施方案，允许FDI单元10（包括任何软管和软管配件）装配在发动机上各种预先尺寸的套装内。例如，在图25中，图19-24中描述的端盖实施方案被示出为用在具有连接的软管配件107和软管109的发动机歧管105上。进入端口32和输出端口36基本上沿着与软管109必须延伸的方向相同的方向延伸，因此，软管109不需要弯曲（例如，成形、改变形状）以符合歧管组件的形状或尺寸。在这种配置中，FDI单元10可以装配在标准发动机套装内（例如，在具有汽化器的应用中、紧密配合到设备罩、发动机隔室壁，等），而对发动机的软管、软管接头、或其他部件不需要进行任何调整或进行很少的调整。

根据图26-28所示的另一个实施方案，燃料输送喷射器单元，示出为FDI单元10，包括：主体，示出为壳体20；盖体，示出为端盖30；磁性驱动组件，示出为磁性组件50；泵送组件，示出为泵送组件80；第一阀组件，示出为内阀组件100；以及第二阀组件，示出为外阀组件110。如图27所示，壳体20界定出中心的、纵向的轴线，示出为中心轴线12。壳体20具有第一端，示出为上部22，以及相反的第二端（例如，颈部，等），示出为下部24。端盖30连接到壳体20的上部22。环构件（例如，O形环、垫圈，等），示出为环37，被包括在端盖30和磁性组件50的顶板52之间（图27）。如图27所示，外阀组件110连接到壳体20的下部24。壳体20包括连接接口，示出为凸台或安装位置26。根据示例性实施方案，安装位置26被配置为通过提供紧固件或其他附件的位置以将FDI单元10连接到另一个部件，从而有助于将FDI单元10连接（例如，附接、固定等）到燃料输送系统的部件（例如，在燃料箱内和/或至燃料箱、至节流阀体、至汽缸盖、至汽缸盖进气流道/端口，等）。壳体20界定出内部腔体，示出为腔体28。腔体28被配置（例如，调整尺寸、结构等）为接收和/或支撑磁性组件50（例如，通过其上部22等）、泵送组件80（例如，通过其下部24等）和一定体积的燃料39（如图28所示）。

端盖30包括第一端口，示出为进入端口32，其界定出第一管道，示出为进入管道34。根据示例性实施方案，进入管道34被配置为接收和引导液体燃料（例如，液体汽油，来自燃料箱、来自燃料泵等）进入壳体20的腔体28。端盖30包括第二端口，示出为输出端口36，其界定出第二管道，示出为输出管道38。根据示例性实施方案，输出管道38被配置为接收和引导蒸汽（例如，燃料蒸汽、空气、燃料-空气混合物等）排出壳体20的腔体28（例如，到燃料箱、到另外的喷油器等）。进入管道34沿进入管道轴线14延伸，输出管道38沿输出管道轴线18延伸。如图27所示，在该实施方案中，磁性组件50和管道62位于偏离中心轴线12的位置。此外，进入管道轴线14也从壳体的中心轴线12偏移距离15，这将在本文中进一步描述。在一些实施方案中，FDI单元10包括位于进入管道34和/或输出管道38内的一个或多个过滤器元件。

如图27所示，FDI单元10还包括往复构件，示出为线轴64，其被配置为与磁性组件50接合。根据示例性实施方案，线轴64被配置为沿进入管道轴线14相对于顶板52、底板54和中间板56线性地平移（例如，震荡）。如图27所示，顶板52包括悬垂部分，示出为杯状物53，其向下延伸并围绕中间板56的周边，在其之间形成环形间隙，示出为凹槽58。凹槽58形成用于接收线轴64的环形间隙。线轴64具有周壁，示出为壁68，其围绕线轴64的周边延伸。壁68界定出杯形状，其具有腔体，示出为腔体69。线轴64的壁68在凹槽58内延伸，并且腔体69接收底板54和中间板56，使得顶板52与线轴64接合，允许线轴64沿中心轴线12轴向移动。如图27所示，顶板52包括多个通气孔或孔51。孔51位于凹槽58附近，以允许蒸汽或空气穿过顶板52进出凹槽。

如图27所示，线轴64包括下部，示出为阀杆70，其从线轴64延伸。阀杆70界定出第四管道，示出为流体管道72。阀杆70的流体管道72不与销60的流体管道62对齐，后者偏离中心轴线12。离开销60的流体管道62的液体可以流入腔体28，然后通过孔74流入阀杆70的流体管道72并向下流到泵送组件80。

参考图28，图26和27的FDI单元10以示例性成角度的安装配置示出。在运行期间，蒸汽可以来自燃料供应和/或可以在线轴64移动期间在FDI单元10内部产生（例如，由于压力降低和/或温度升高，等）。在FDI单元10的正常持续运行期间，蒸汽直接通过腔体28和输出管道38离开FDI单元10。因此，在该配置中，在热启动条件期间，与液体燃料39接触的蒸汽量减少，因此减少了流向输出管道38而不是泵送组件80的潜在的液体燃料的量。在这种配置中，蒸汽容易通过输出管道38排出，而不会导致液体燃料39在壳体20中起泡。

现在参考图29-30，示出了FDI单元10的替代的实施方案。FDI单元10包括：主体，示出为壳体20；盖体，示出为端盖30；磁性驱动组件，示出为磁性组件50；泵送组件，示出为泵送组件80；第一阀组件，示出为内阀组件100；第二阀组件，示出为外阀组件110；以及导流器41。如图29-30所示，壳体20界定出中心的、纵向的轴线，示出为中心轴线12。壳体20具有第一端，示出为上部22，以及相反的第二端（例如，颈部，等），示出为下部24。如图29-30所示，端盖30连接到壳体20的上部22。环构件（例如，O形环、垫圈，等），示出为环37，被包括在端盖30和磁性组件50的顶板52之间（图30）。外阀组件110连接到壳体20的下部24。壳体20包括连接接口，示出为凸台或安装位置26。根据示例性实施方案，安装位置26被配置为通过提供紧固件或其他附件的位置以将FDI单元10连接到另一个部件，从而有助于将FDI单元10连接（例如，附接、固定，等）到燃料输送系统的部件（例如，在燃料箱内和/或至燃料箱、至节流阀体、至汽缸盖、至汽缸盖进气流道/端口，等）。壳体20界定出内部腔体，示出为腔体28。腔体28被配置（例如，调整尺寸、结构，等）为接收和/或支撑磁性组件50（例如，通过其上部22等）、泵送组件80（例如，通过其下部24，等）和一定体积的燃料。

如图29-30所示，端盖30包括进入端口32，其界定出第一管道，示出为进入管道34。根据示例性实施方案，进入管道34被配置为接收和引导液体燃料（例如，液体汽油，来自燃料箱、来自燃料泵，等）进入壳体20的腔体28。端盖30包括输出端口36，其界定出第二管道，示出为输出管道38。根据示例性实施方案，输出管道38被配置为接收和引导燃料蒸汽和/或液体燃料（例如，燃料蒸汽、空气、燃料-空气混合物，等）排出壳体20（例如，到燃料箱、到另外的喷油器，等）的腔体28（以及第二进入管道35）。

如图30所示，磁性组件50包括：第一板，示出为顶板52；第二板，示出为底板54；以及多个中间板，示出为中间板56。根据示例性实施方案，顶板52、底板54、和中间板56固定（例如，静止的、不移动，等）在腔体28内。如图30所示，磁性组件50包括销60。根据示例性实施方案，销60延伸穿过顶板52、底板54和中间板56中的中心孔。根据示例性实施方案，顶板52、底板54和中间板56是通过销60对齐（例如，滑动配合、压配合等）并保持在一起的。在这种装置中，销60不包括位于其中的管道。如图30所示，销60是实心的（例如，填充的）零件，其可以与端盖30的进入管道34对齐。根据示例性实施方案，销60由非磁性材料形成，例如不锈钢、铝、塑料和/或其他非磁性材料、燃料兼容的材料。

如图30所示，端盖30包括延伸到壳体20中的导流器41。一旦端盖30连接到壳体20，则导流器41位于接近或接触磁性组件50的顶板52的位置。在运行中，导流器41重新引导来自进入的液体燃料和蒸汽的蒸汽朝向输出管道38。端盖30界定出第二进入管道35，其流体地连接至进入管道34。第二进入管道35被定位来在进入导管34和输出导管38之间径向地延伸，从而将进入端口32流体地连接到输出端口36。当蒸汽和液体燃料通过进入导管34进入FDI单元10时，液体燃料不是流过销60中形成的管道，而是通过进入管道34经过导流器41（例如，如图30所示，在磁性组件50的左侧）向下流入腔体28。如图30所示，向左流动的任何蒸汽撞击导流器41，并且被重新引导回穿过第二进入管道35，并进入输出管道38，以从FDI单元10离开。

参考图31-33，从底视图示出了如图19-21中所述的端盖30的各种实施方案。如图31-33所示，每个端盖30可以包括导流器41。导流器41被配置为将燃料蒸汽重新引向输出管道38。蒸汽可以来自燃料供应和/或可以在线轴64移动期间在FDI单元10内部产生（例如，由于压力降低和/或温度升高，等）。根据各种实施方案，导流器41可以是不同的形状。这些形状可以包括壁31，其围绕壳体20的中心轴线12径向延伸，在端盖30的下侧上部分地围绕进入管道34。

参考图34-36，从底视图示出了如图22-24中所述的端盖30的各种实施方案。如图34-36所示，每个端盖30可以包括导流器41。导流器41被配置为将燃料蒸汽重新引向输出管道38。蒸汽可以来自燃料供应和/或可以在线轴64移动期间在FDI单元10内部产生（例如，由于压力降低和/或温度升高等）。根据各种实施方案，导流器41可以是不同的形状。这些形状可包括壁31，其围绕壳体20的中心轴线12径向延伸，在端盖30的下侧上部分地围绕进入管道34。

替代的燃料输送喷射器单元

根据图37-43所示的实施方案，FDI单元10的端盖30通过示出为紧固件160的多个紧固件（例如，螺钉、铆钉、夹子、夹钳，等）连接（例如，可释放地固定、紧固、连接，等）到壳体20的上部22。如图39所示，FDI单元10包括密封构件（例如，O形环、垫圈，等），示出为轴向密封件162，其位于端盖30和壳体20的上壁（示出为边缘23）之间。如图43所示，FDI单元10包括密封构件（例如，O形环、垫圈，等），示出为径向密封件164，位于端盖30和壳体20的内壁（示出为内边缘25）之间。如图41和43所示，进入端口32和输出端口36径向偏离中心轴线12。如图43所示，端盖30界定出第二进入管道，示出为第二进入管道35，其流体地连接到进入管道34。第二进入管道35被定位来在销60的流体管道62和进入管道34之间径向延伸，从而将进入端口32流体地连接到销60。

根据图44-45所示的另一个实施方案，FDI单元10被配置为双FDI单元。例如，如图44所示，FDI单元10可以包括磁性组件50（其包括顶板52、底板54和中间板56），但还包括两个线轴64，其位于FDI单元的每个纵向端。例如，第一线轴64可以位于与顶板52接合的位置，以及第二线轴64可以位于与底板54接合的位置。第一线轴64和第二线轴64中的每一个可以被连接（例如，流体地、物理地等）到相应的泵送组件80、内阀组件100、以及外阀组件110，使得当向每个线轴64的线圈66提供电流时，第一线轴64和第二线轴64分开并驱动它们各自的泵送组件80。因此，FDI单元10可以包括一对线轴64、线圈66、复位弹簧76、泵送组件80、内阀组件100、和外阀组件110。这种双FDI单元可以被用于通过单个FDI单元向两个气缸提供燃料喷射，或者增加向单个气缸的燃料喷射。在其他实施方案中，如图45所示，FDI单元10包括单个线轴64，其配置为围绕顶板52、底板54以及中间板56（例如，线轴64围绕顶板52、底板54以及中间板56，等），使得单个线轴64可以驱动两个泵送组件80、两个内阀组件100和两个外阀组件110。例如，线轴64可以同时驱动第一泵送组件80的延伸冲程和第二泵送组件80的返回冲程。

智能燃料输送喷射器单元

根据图40-43所示的示例性实施方案，FDI单元10被配置为智能FDI单元。如图40-43所示，壳体20界定出隔室或箱体，示出为电路室170，其从壳体20的侧面延伸。电路室170界定出腔体，示出为电路腔体172。电路腔体172可以被配置为接收FDI单元10的控制电路（例如，印刷电路板（PCB）、图59的电路500、图60的电路600，等）的至少一部分。如图40-43所示，电气组件40的电线46穿过壳体20的侧面延伸到电路腔体172中。因此，线圈66可以通过电线46直接连接到设置在电路室170内的控制电路。根据示例性实施方案，电路腔体172充满树脂，以密封电路室170内的控制电路和电线46。

燃料输送喷射器单元集成

根据图46-54所示的示例性实施方案，FDI单元10被配置为在示出为发动机系统200的内燃发动机系统的燃料输送系统内使用。发动机系统200可以被用在户外动力设备、备用发电机、便携式工地设备、或其他适当的用途中。户外动力设备包括割草机、骑乘式拖拉机、扫雪机、高压清洗机、便携式发电机、分蘖机、劈木机、零转弯半径割草机、后步行式割草机、骑乘式割草机、工业车辆（例如叉车、多用途车）等。例如，户外动力设备可以使用内燃发动机来驱动工具，例如割草机的旋转刀、高压清洗机的泵、扫雪机的螺旋站、发电机的交流发电机、和/或室外动力设备的动力传动系统。便携式工地设备包括便携式灯塔、移动工业加热器、和便携式灯架。

如图46-54所示，发动机系统200包括发动机210，其具有气缸212、活塞214、气缸盖216、和气缸进气端口218（例如，进气歧管，等）。活塞214在气缸212中往复运动以驱动曲轴。曲轴绕曲轴轴线旋转。如图所示，发动机210包括单个气缸212。在其他实施方案中，发动机210包括以V形双缸配置布置的两个气缸。在其他实施方案中，发动机210包括两个或更多个气缸，其可以以不同的配置（例如，直列、水平相对，等）布置。在一些实施方案中，发动机210是垂直竖轴的，而在其他实施方案中，发动机210是水平竖轴的。

如图46-49所示，发动机系统200包括：空气净化器，示出为空气净化器220；空气流量调节器，示出为节流阀体230；流体贮存器，示出为燃料箱240；以及流体转移泵，示出为燃料泵250。根据示例性实施方案，空气净化器220被配置为接收和过滤来自外部环境的空气，以从空气中去除微粒（例如，灰尘、花粉，等）。如图46-49所示，空气净化器220通过第一管道（示出为清洁空气管道222）流体地连接到节流阀体230，使得清洁空气可从空气净化器220行进到节流阀体230。根据示例性实施方案，节流阀体230被配置为接收并选择性地控制（例如，节流，等）从节流阀体230流到气缸212的气缸进气端口218的空气量（例如，为空气-燃料混合物提供所需量的空气以在气缸盖216内进行燃烧，等）。如图46-49所示，节流阀体230通过第二管道（示出为节流空气管道或歧管232）流体地连接到气缸进气端口218，使得节流空气可以从节流阀体230行进到气缸盖216中。在一些实施方案中，节流阀体230直接连接到发动机210的进气歧管（例如，气缸进气端口218，等）。

如图46-49所示，燃料箱240包括第一管道（示出为输出管道242）和第二管道（示出为燃料蒸汽和/或液体燃料返回管道244）。输出管道242被配置为将燃料泵250流体地连接到燃料箱240。根据示例性实施方案，燃料泵250被配置为通过燃料管道（示出为燃料管线252）将燃料从燃料箱240（例如，通过输出管道242接收的，等）泵送到FDI单元10（例如，其进入端口32）。在一个实施方案中，燃料泵250是电驱动泵（例如，由电池、电源供电，等）。在另一个实施方案中，燃料泵是机械驱动的泵（例如，由发动机210提供动力的脉冲泵，等）。在其他实施方案中，图46-49的发动机系统200不包括燃料泵250或燃料管线252。例如，燃料箱240可以位于相对于FDI单元10和/或发动机210升高的位置，使得燃料可以由于重力引起的燃料的压头而通过输出管道242从燃料箱240流到FDI单元10。如图46-49所示，燃料蒸汽和/或液体燃料返回管道244将FDI单元10（例如，其输出端口36，等）流体地连接到燃料箱240，以向FDI单元10提供蒸汽释放和/或溢流。

如图46所示，FDI单元10连接到（例如，直接安装在内，等）气缸212的气缸盖216，用于将燃料直接喷射（DI）通过气缸盖216到发动机200的燃烧室中。因此，来自FDI单元10的燃料可以与来自节流阀体230的空气直接在气缸盖216内混合。如图48所示，FDI单元10连接到（例如，直接安装在内，等）气缸212的气缸盖216，并将燃料输送到与进气阀223相关联的气缸盖216的进气阀腔或腔体221中。因此，来自FDI单元10的燃料可以与来自节流阀体230的空气直接在阀腔221内混合。半直接喷射（SDI）通过将来自FDI单元10的燃料定时喷射到具有相关活塞的进气冲程的阀腔中来进行。如图47所示，FDI单元10连接到（例如，直接安装在内，等）气缸212的气缸进气端口218，用于将燃料端口喷射通过气缸进气端口218到气缸盖216中。因此，来自FDI单元10的燃料可以与来自节流阀体的空气在气缸进气端口218内混合，然后流入气缸盖216。如图49所示，FDI单元10连接到节流阀体230。因此，来自FDI单元10的燃料可以与节流阀体230内的空气混合，然后空气-燃料混合物可以被输送到气缸进气端口218。在一些替代的实施方案中，如图51-52所示，FDI单元10连接到歧管281，该歧管包括集成节流阀体230。因此，来自FDI单元10的燃料可以与歧管281内的空气混合，然后空气-燃料混合物可以被输送到气缸进气端口218。

如图46-49所示，在一些实施方案中，发动机系统200包括关闭系统，示出为关闭系统260。在其他实施方案中，不包括关闭系统260。关闭系统260可以被定位得选择性地将FDI单元10与燃料箱240隔离。如图46-49所示，关闭系统260包括第一阀（例如，止回阀，等），示出为进入阀262，其位于沿着在燃料箱240和FDI单元10的进入端口32之间的燃料管线252的位置。根据示例性实施方案，进入阀262被配置为选择性地防止液体燃料通过进入端口32离开FDI单元10。如图46-49所示，关闭系统260包括第二阀（例如，开关阀、电磁阀，等），示出为输出阀264，其位于燃料箱240和FDI单元10的输出端口36之间的位置。根据示例性实施方案，输出阀264被配置为选择性地防止燃料蒸汽和/或液体燃料通过输出端口36离开FDI单元10。

根据示例性实施方案，当发动机210断电时，关闭系统260接合。当发动机210关闭时接合关闭系统260，可以有效地隔离FDI单元10内的燃料。这种隔离可以防止液体燃料与氧气、湿气、和/或其他环境暴露相互作用。这种隔离还可以防止FDI单元10内的液体燃料的蒸发（例如，FDI单元10内的燃料保持在增加的压力下，等）。这种隔离还可以有助于改善发动机210的热启动。

如图50和53-54所示，FDI单元10连接到（例如，直接安装在内，等）燃料箱240（例如，淹没在燃料中，等），并且外阀组件110（例如，外阀保持器120、底座组件130，等）位于远离FDI单元10的位置。在这样的实施方案中，发动机系统200不包括返回管道244。如图50和53-54所示，发动机系统200不包括燃料泵250或燃料管线252，因为FDI单元10可以能够提供足够的压力，以输送燃料通过输出管道242到外阀组件110。将FDI单元10安装到燃料箱240可能在这样的发动机210中特别有用，其中燃料箱240是发动机210的部件或安装到发动机210（例如，在许多水平轴发动机和许多垂直轴发动机中，包括在后步行式割草机上使用的那些），而不是燃料箱240远离发动机210安装的发动机210（例如，在许多骑乘式草坪拖拉机中）。在诸如发电机组的其他应用中，将FDI单元10与发动机210分开安装可能是有用的。

如图50所示，外阀组件110连接到（例如，直接安装在内，等）气缸212的气缸盖216，用于将燃料直接喷射通过气缸盖216到燃烧室中。因此，来自外阀组件110的燃料可以与来自节流阀体230的空气直接在气缸212内混合。替代地，外阀组件110连接到气缸盖216，以将燃料输送到与进气阀223相关联的气缸盖216的进气阀腔221中。因此，来自FDI单元10的燃料可以与来自节流阀体230的空气直接在阀腔221内混合。半直接喷射（SDI）通过将来自FDI单元10的燃料定时喷射到具有相关活塞的进气冲程的阀腔中来进行。如图53所示，外阀组件110连接到（例如，直接安装在内，等）气缸212的气缸进气端口218，用于将燃料端口喷射通过气缸进气端口218到气缸盖216中。因此，来自外阀组件110的燃料可以与来自节流阀体230的空气在气缸进气端口218内混合，然后流入气缸盖216。如图54所示，外阀组件110连接到节流阀体230。因此，来自外阀组件110的燃料可以与节流阀体230内的空气混合，然后空气-燃料混合物可以被输送到气缸进气端口218。根据示例性实施方案，图50和53-54的FDI单元10的“箱内泵”装置与位于远程位置的外阀组件110，可以允许FDI单元10被用于具有很小可用空间的系统中，允许改进的套装（例如，特别是对于较小发动机的系统，等）。如图50和53-54所示的发动机系统200的一些实施方案中，示出为外阀组件111的第二外阀组件可以位于燃料箱240中的FDI单元10与位于远离FDI单元10的位置的第一外阀组件110之间，这是由于第一外阀组件110和FDI单元10之间的距离以及从FDI单元10到第一外阀组件110的必须被加压以打开排出阀组件110的相关的燃料的体积量。使用两个外阀组件110，导致燃料的装料存储在两个外阀组件110之间的容积或空间中，其中第一外阀组件110由于该容积中的压力而打开以排出燃料用于燃烧。两个外阀组件110可以被不同地配置（例如，不同的弹簧刚度、回止球尺寸、孔口尺寸，等），其取决于为燃烧提供适当量的燃料所需的系统要求。

根据如图55-56所示的示例性实施方案，节流阀体230包括进口（示出为进入端口234）、出口（示出为输出端口236）、节流阀板238、以及凹槽（示出为电路室239）。根据示例性实施方案，进入端口234被配置为连接到清洁空气管道222，使得节流阀体230接收清洁的空气。节流阀板238可以选择性地被控制（例如，通过节流阀杆，等）以调节（例如，节流，等）离开节流阀体230的空气流。在一些实施方案中，节流阀体230包括安装接口，以便于将FDI单元10和/或外阀组件110直接连接到节流阀体230。输出端口236被配置为连接到节流空气管道232和/或直接连接到发动机210的进气歧管，使得节流阀体230可以提供节流空气和/或节流的空气-燃料混合物到气缸盖216。根据示例性实施方案，电路室239被配置为接收节流阀体230和/或FDI单元10的控制电路（例如，图58的PCB、电路400，等）的至少一部分。

各种喷射系统可以与本文所述的FDI单元10结合使用。这些喷射系统可以包括但不限于直接喷射、半直接喷射（阀腔）、端口喷射、歧管喷射、和节流阀体喷射。

燃料输送喷射器单元控制

根据如图57所述的示例性实施方案，用于发动机系统200的控制系统300包括控制器310。在一个实施方案中，控制器310被配置为选择性地接合、选择性地脱离、控制发动机系统200和/或FDI单元10的部件（例如，主动控制其部件，等）、和/或以其他方式与其相通。如图57所示，控制器310连接到FDI单元10（例如，线圈66等）、节流阀体230（例如，节流板致动器等）、燃油泵250、点火线圈320、发动机节流控制（ETC）致动器330、歧管绝对压力（MAP）传感器340、进气温度传感器350、发动机速度传感器360、曲轴位置传感器370、以及电源380（例如，电池、电容器、发电机，等）。在其他实施方案中，控制器310连接到更多或更少的部件。在一些实施方案中，控制器310连接到节流位置传感器，该节流位置传感器配置为检测节流阀或板的位置（例如，节流角度）。在一些实施方案中，控制器310连接到电子调速器，以监控和控制电子调速器的运行，从而控制发动机的速度。在一些实施方案中，控制器310连接到氧气传感器345。氧气传感器345可以被用于通过监控氧气水平来实现闭环空燃比控制（例如，窄带或宽带控制）。在一些实施方案中，控制器310包括一个或多个通信端口（例如，用于CAN、Wi-Fi、蓝牙、蜂窝、K线、或其他通信协议）。例如，控制器310可以与FDI单元10、节流阀体230、燃油泵250、点火线圈320、ETC致动器330、MAP传感器340、进气温度传感器350、发动机速度传感器360、曲轴位置传感器370、和/或电源380发送和/或接收信号。在一些实施方案中，控制器310的至少一部分直接设置在FDI单元10的电路室170（例如，智能FDI单元、电路500、电路600，等）和/或节流阀体230的电路室239（例如，电路400，等）内。在一些实施方案中，如图51-52所示，电路室170是歧管281的组件。在燃油泵250被机械驱动（即，不是电驱动）的实施例中，控制器310可以不需要连接到燃油泵250。

根据图57中所示的示例性实施方案，控制器310包括处理电路312和存储器314。处理电路312可以包括ASIC、一个或多个FPGA、DSP、包含一个或多个处理部件的电路、用于支持微处理器的电路、一组处理部件、或其他合适的电子处理部件。在一些实施方案中，处理电路312被配置为执行存储在存储器314中的计算机代码，以促进本文所述的系统和过程。存储器314可以是能够存储与本文所述的系统和过程有关的数据或计算机代码的任何易失性或非易失性的计算机可读存储介质。根据示例性实施方案，存储器314包括配置用于由处理电路312执行的计算机代码模块（例如，可执行代码、目标代码、源代码、脚本代码、机器代码，等）。

点火线圈320可以被配置为将由电源380提供的低压输入上转换为高压输出，以便于在发动机210的火花塞中产生电火花，以在发动机210的燃烧室内点燃由FDI单元10和节流阀体230提供的空气-燃料混合物。控制器310可以被配置为控制由点火线圈320从电源380接收的电压输入、从点火线圈320输出到火花塞的电压、和/或产生火花的时间。

ETC致动器330可以被配置为便于电子控制发动机210的节流。例如，ETC致动器330可以作为发动机210的电子调速器运行。在一些实施方案中，ETC致动器330是和/或包括压电致动器（例如，压电盘发动机，等）。ETC致动器330可以位于直接与发动机210的节流轴和/或变速器（例如，齿轮系统，等）连接的位置。控制器310可以被配置为控制ETC致动器330，从而控制发动机210的节流。在其他实施方案中，发动机系统200包括机械节流控制/调速器。

MAP传感器340可以被定位来获取发动机210的进气歧管内的压力的压力数据指示。进气温度传感器350可以被定位来获取进入发动机系统200的空气的温度的温度数据指示。发动机速度传感器360可以被定位来获取发动机210的速度的速度数据指示。控制器310可以被配置为接收压力数据、温度数据、和/或发动机速度数据。根据示例性实施方案，控制器310被配置为解释压力数据、温度数据、和/或速度数据，以确定空气密度、确定空气质量流率、发动机210上的近似负载、和/或控制FDI单元10的运行（例如，提供给线圈66的电流，等）以喷射适当量的燃料用于进行最佳燃烧。

曲轴位置传感器370可以被定位来获取曲轴到发动机210的位置（例如，角的位置、曲柄角度，等）的位置数据指示。在一些实施方案中，曲轴位置传感器370被配置为另外获取发动机210的速度的速度数据指示（例如，曲轴的旋转速度，等）。在一个实施方案中，曲轴位置传感器370是和/或包括具有多个齿的齿轮和霍尔效应传感器和/或可变磁阻传感器。控制器310可以被配置为接收和解释位置数据，以确定发动机210旋转得多块（例如，每分钟转数（RPM），等）和/或发动机210目前正在运行燃烧循环中的何处（例如，进气冲程、压缩冲程、动力冲程、排气冲程、气缸212内的活塞214的位置，等）。控制器310可以被配置为使用位置数据提供如本文关于图61-62所述的循环同步。

电源380可以被配置为为发动机系统200和/或控制系统300的各种部件供电。例如，电源380可以为线圈66、燃油泵250、点火线圈320、ETC致动器330、MAP传感器340、进气温度传感器350、发动机速度传感器360、和/或曲轴位置传感器370供电。电源380可以另外地或替代地被配置为用于启动发动机210。

根据一个实施方案，FDI单元10、节流阀体230、控制器310、点火线圈320、和/或ETC致动器330被集成到单个组件中，该组件被配置为连接到发动机210的进气歧管。根据另一个实施方案，FDI单元10、节流阀体230、控制器310、和/或ETC致动器330结合到单个组件中。在一些实施方案中，MAP传感器340和/或进气温度传感器350结合到FDI单元10中（例如，FDI单元直接连接到汽缸盖216、FDI单元和节流阀体组合直接连接到进气歧管，等）。在一些实施方案中，MAP传感器340和温度传感器350与控制器310结合在一起，其与节流阀体230结合在一起。将MAP传感器340和/或进气温度传感器350结合到FDI单元10中，可以降低线束要求和/或系统成本。

现在参考图58-59，根据各种示例性实施方案示出了第一电路（示出为电路500）以及第二控制电路（示出为电路600）。根据示例性实施方案，电路500和/或电路600包括和/或控制控制系统300的部件中的至少一些的运行。根据示例性实施方案，电路500和/或电路600被配置为被接收在FDI单元10的电路室170内。电路500和/或电路600与FDI单元10的这种直接集成，可以将FDI单元10配置成智能FDI单元（例如，见图40-43）。

根据图58中所示的示例性实施方案，电路500包括驱动器模块502，其包括传统上可包括在控制器310中的一个或多个部件。如图59所示，电路500的驱动器模块502包括场效应晶体管（FET）504、续流二极管506、以及分流电阻器508。在这样的实施方案中，控制器310仍然可以向驱动器模块502的部件发送命令以控制其运行（例如，控制发送到线圈66的电流水平、控制喷射持续时间，等）。将驱动器部件从控制器310移动到电路500，可以有利地（i）允许控制器310的电流额定值降低，（ii）允许控制器310的尺寸减小，并且（iii）允许控制器310的散热增加。

根据图59中所示的示例性实施方案，电路600包括驱动器模块502，其包括传统上可包括在控制器310中的一个或多个部件。如图59所示，电路600的驱动器模块502包括场效应晶体管（FET）504、续流二极管506、以及分流电阻器508。如图59所示，电路600还包括微控制器610。微控制器610可以执行原来可以由控制器310执行的各种操作。微控制器610可以被实现为多用途的处理器、专用集成电路（ASIC）、一个或多个现场可编程门阵列（FPGA）、数字信号处理器（DSP）、含有一个或多个处理部件的电路、用于支持微处理器的电路、一组处理部件、或其他合适的电子处理部件。微控制器610可以基于来自控制器410的命令信号来控制发送到线圈66的电流水平和喷射持续时间。例如，控制器410可以提供指示要喷射的燃料量的信号，并且微控制器610可以确定喷射期望体积的燃料所需的电流和喷射持续时间。微控制器610可以包括允许校准的流量调节算法，其可以在制造期间直接闪存到微控制器610。微控制器610还可以被配置为向控制器310提供诊断。电路600的布置可以有利地（i）允许控制器310的所需能力降低，因为控制器310将不再需要进行电流控制并且（ii）降低FDI单元10的成本，因为容差不需要像微控制器610具有校准能力那样精密。

现在参考图60-61，可以通过控制器310仅基于从曲轴位置传感器370接收的信号来提供循环同步。在大型发动机应用中，发动机可以包括四冲程发动机应用中的曲轴传感器和凸轮轴传感器，以提供关于瞬时发动机速度和同步的信息。凸轮轴传感器可以被用于确定发动机处于燃烧循环的哪个部分（例如，压缩-动力循环或排气-进气循环）。小型四冲程发动机应用传统上不包括凸轮轴传感器（例如，由于包装限制、成本限制，等），因此在任何给定时间不知道发动机的气缸是在压缩-动力循环还是在排气-进气循环中运行。因此，经常使用废火花策略，其中在发动机的动力冲程和进气冲程期间的每次运行中点燃火花。废火花策略可以不利地（i）浪费电能（例如，用于产生废火花的能量，等）、（ii）增加排放、以及（iii）引起预火导致次优的阀正时。在一些实施方案中，MAP信号（例如，来自MAP传感器）可以被用于提供同步，然而MAP信号导致在发动机启动时的无效控制，这是由于MAP信号中不期望的信噪比导致的。

如图60所示，用于发动机210的四冲程发动机循环700包括压缩冲程710、动力冲程720、排气冲程730和进气冲程740。在进气冲程740期间，活塞214在气缸212内的上止点（TDC）附近开始并且在下止点（BDC）附近结束。在进气冲程740期间，进气阀被打开，同时活塞214通过气缸进气端口218将空气-燃料混合物拉入气缸盖216。在压缩冲程710期间，活塞214在BDC（或进气冲程740的结尾）开始并且在TDC结束。在压缩冲程710期间，活塞214压缩空气-燃料混合物以准备点火。在动力冲程720期间，活塞在TDC（或压缩冲程710的结尾）开始，并且通过火花塞217点燃压缩的空气-燃料混合物，强制地将活塞214返回到BDC。在排气冲程730期间，活塞214在气缸212内的BDC附近开始并且在TDC附近结束。在排气冲程730期间，排气阀被打开，同时活塞214朝向TDC移动，将废空气-燃料混合物通过气缸排气口219排出。

在图61中，描述了包括发动机速度与曲柄角度曲线802的曲线图800，其对应于图60的四冲程发动机循环700。根据示例性实施方案，仅利用曲轴位置传感器370获取发动机速度与曲柄角度曲线802的数据。发动机速度与曲柄角度曲线802包括第一组多个指示器（示出为排气指示器804）以及第二组多个指示器（示出为压缩指示器806）。根据示例性实施方案，排气指示器804表示发动机210在排气-进气循环（例如，排气冲程730）中运行，并且压缩指示器806表示发动机210在压缩-动力循环（例如，压缩冲程710）中运行。例如，在排气冲程730期间，如排气指示器804所示，发动机速度可以降低一段时间，因为活塞214必须对着废空气燃料混合物工作以将其从气缸212中排出。又例如，在压缩冲程710期间，如压缩指示器806所示，发动机速度可以降低更长的时间，因为当活塞214从BDC移动到TDC时活塞214必须抵抗气缸内的空气-燃料混合物的增加的压力，因此比在排气冲程730期间更多地减慢活塞214。

根据示例性实施方案，控制器310被配置为解释通过曲轴位置传感器370获取的数据，以识别排气指示器804和压缩指示器806。因此，控制器310可以被配置为不仅基于通过曲轴位置传感器370获取的数据确定活塞214的位置（即曲柄角），而且还确定气缸212（或活塞214）是在压缩-动力循环还是在排气-进气循环中运行（例如，由排气指示器804和压缩指示器806识别，等）。因此，控制器310可以仅使用曲轴位置传感器370提供四冲程发动机同步，并且不需要废火花策略。替代地，控制器310被配置为基于由发动机速度传感器360检测到的进气冲程和动力冲程之间的发动机速度（例如曲轴的旋转速度）的差异，来识别排气指示器804和压缩指示器806。

通过FDI线圈66的不受控制的电流水平可能受到供电电压、线圈温度、以及制造容差的影响。由FDI单元10产生的压力与线圈电流成正比，因此，有必要控制线圈电流，以确保一致的燃料输送和喷射。因此，选择平均电流水平以为这些变化提供余量。本文描述了两种控制线圈电流的方法。一种方法包括高侧电流感测电路（如图62所示），另一种方法包括低侧电流感测电路（如图63所示）。

现在参考图62-63，根据各种示例性实施方案，示出了高侧电流感测电路（示出为电路900）、以及低侧电流感测电流（示出为电路1000）。根据示例性实施方案，电路900和/或电路1000包括和/或控制控制系统300的部件中的至少一些的运行。根据示例性实施方案，电路900和/或电路1000被配置为被接收在FDI单元10的电路室170内（如图40-42所示）。电路900和/或电路1000与FDI单元10的这种直接集成，可以将FDI单元10配置成智能FDI单元（例如，见图40-43）。电路900和/或电路100也可以被接收在图55-56中所示的电路室239内。在一些实施方案中，电路900和电路1000可以作为与FDI单元和/或节流阀体分开的部件来实现。

根据图62中所示的示例性实施方案，电路900包括驱动器模块902，其包括传统上可以包括在控制器310中的一个或多个部件。如图62所示，电路900的驱动器模块902包括金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）904、续流二极管906、和分流电阻器908。在这样的实施方案中，控制器310仍然可以向驱动器模块902的部件发送命令以控制其运行（例如，控制发送到线圈66的电流水平、控制喷射持续时间，等）。在该实施方案中，如图64所示，使用电路900允许连续测量通过线圈的电流，使得可以通过在上限和下限电流之间切换来控制平均电流。

根据图63中所示的示例性实施方案，电路1000包括驱动器模块1002，其包括传统上可以包括在控制器310中的一个或多个部件。如图63所示，电路1000的驱动器模块1002包括MOSFET 1004、续流二极管1006、和分流电阻器1008。在该实施方案中，使用电路1000允许当MOSFET接通时测量通过线圈的电流，使得仅上限电流直接被控制。

如图65所示，当使用低侧感测电路1000（图63中所示）时，为了控制下限电流，MOSFET基于时间段断开/关闭。在这种情况下，有两种低侧电流控制方法。一种方法包括使用固定的关闭时间。另一种方法包括在喷射的开始时使用固定的关闭时间，然后基于两种可能的方法修改随后的关闭时间。第一种方法包括在重新接通MOSFET之后立即测量电流。在这种情况下，如果电流低于期望值，则将缩短之后的关闭时间，如果电流高于期望值，则将延长之后的关闭时间。第二种方法包括监控接通时间并相对于测量的接通时间调整断开时间。如果接通时间比预期的长（例如，电感或电阻增加），则延长达到特定电流水平所需的断开时间。

现在参考图66-67，分别描绘了与上述电流控制相对应的图1300和1400，其包括电流与时间曲线1302以及喷射质量与时间曲线1402。在电流控制期间，电源电压的变化可能主要在喷射的初始部分期间影响电流上升速率，但也可能在曲柄起动期间经历低电压。为了补偿电流上升速率的变化，在不同的电压下测量流速，但是使用相同的控制电流来产生斜率表。斜率被直接用作斜率与电源电压的表。可以将斜率乘数与电源电压的表应用于标称电压下的FDI斜率，以计算补偿的FDI持续时间。

参考图68-71，FDI单元10控制（图57中所示）还包括各种FDI诊断。如图68-69所示，可以诊断干火/蒸汽锁定情况。如图68所示，用于干喷射的不受控制的电流分布是显著不同的。检测干火情况可以导致这样的动作，即限制喷射持续时间以防止冲击或热损坏并且应用重复的短喷射以清除蒸汽。如图69所示，可以通过在喷射期间监控MOSFET开关频率来检测干火情况。如果频率下降到低于预定阈值，则检测到干火情况。

另一个FDI诊断包括监控最大接通时间。如图70所示，通过监控电流的上升，可以在不受控制的电流喷射期间确定最大接通时间。电流的上升可以对应于活塞撞击FDI单元10的底座。如图71所示，进一步的诊断还可以包括线圈返回电流的监控。如果使用高侧电流感测，则可以监控喷射后返回的线圈的反EMF。该测量可以被用于确保适当的复位弹簧76运行，并且断开时间足以完全填满FDI单元10的室88。

本文描述的喷射器单元不限于与燃料和/或内燃发动机一起使用。喷射器单元可以被安装在各种设备上并与其一起使用，包括但不限于肥料撒布机、除草剂撒布机、喷枪等。因此，喷射器单元可以与各种类型的燃料结合使用，包括但不限于肥料、除草剂、肥皂等。例如，包含液体肥料、除草剂、肥皂、无斑点冲洗溶液或其他液体的液体供应容器（例如，箱、容器，等）的肥料撒布器、除草剂撒布器、或喷枪，流体地连接到喷射器单元，使得喷射器单元可以以与如本文所述的燃料类似的方式供应液体。

如本文所使用的，术语“约”、“大约”、“基本上”、以及类似的术语旨在具有广泛的含义，与本公开的主题所属领域的普通技术人员的共同和接受的用法相一致。阅读本公开的本领域技术人员应当理解，这些术语旨在允许描述所述的和要求保护的某些特征，而不将这些特征的范围限制于所提供的精确数值范围。因此，这些术语应该被解释为表明所述的和要求保护的主题的非实质性的或无关紧要的修改或变更，被认为是在所附权利要求中所述的本发明的范围内。

应当注意，本文用于描述各种实施方案的术语“示例性的”，旨在表示这些实施方案是可能实施方案的可能的实施例、表示和/或图解（并且该术语并不意味着这些实施方案必然是特别的或最佳的实施例）。

本文使用的术语“接合”、“连接”等意味着两个构件直接或间接地彼此连接。这种连接可以是固定的（例如，永久的）或可移动的（例如，可移动的、可释放的，等）。这种连接可以通过两个构件或两个构件和任何另外的中间构件彼此一体地形成为单个整体、或两个构件或两个构件和任何另外的中间构件彼此连接来实现。

这里对元件位置的引用（例如，“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”，等）仅用于描述图中各种元件的方向。应当注意，根据其他示例性实施方案，各种元件的方向可以不同，并且这些变化旨在被本公开所包含。

此外，术语“或”以其包含意义使用（而不是以其排他意义），因此当使用时，例如，为了连接元件的列表，术语“或”表示列表中的元件的一个、一些、或全部。除非另外有明确的说明，否则诸如短语“X、Y和Z中的至少一个”之类的连接性语言，在上下文中被理解为通常用于表示项目、条款等可以是X、Y、Z；X和Y；X和Z；Y和Z；或X、Y和Z（即，X，Y和Z的任何组合）。因此，除非另外有说明，否则这种连接性语言通常不是旨在暗示某些实施方案要求X中的至少一种、Y中的至少一种和Z中的至少一种各自存在。

重要的是要注意，示例性实施方案中所示的系统和方法的元件的构造和布置仅是说明性的。尽管仅详细描述了本公开的几个实施方案，但阅读本公开的本领域技术人员容易理解，可以在实质上不脱离本文所述主题的新颖性教导和优点的情况下，进行许多修改（例如，各种元件的尺寸、规模、结构、形状和比例、参数的值、安装形式、材料的使用、颜色、方向等的变化）。例如，示出为一体形成的元件可以由多个部件或元件构成。应该注意的是，本文所述的部件的元件和/或零件可以以多种多样的颜色、纹理和组合中的任何一种、由各种各样的材料构造而来，所述材料提供足够的强度或耐久度。因此，所有这些修改都旨在被包括在本发明的范围内。可以在优选的和其他示例性实施方案的设计、运行条件和布置中进行其他替换、修改、改变和省略，而不脱离本公开的范围或所附权利要求的精神。

Claims (20)

1.一种燃料输送喷射器，包含：

-壳体，所述壳体界定出腔体并沿中心纵向轴线延伸，其中所述壳体包括上部和下部，所述下部包括具有出口的套管；

-端盖，所述端盖连接到所述壳体的上部，所述端盖包括进入端口和输出端口，所述进入端口流体地连接到所述腔体以将液体燃料和燃料蒸汽引导进腔体中，所述输出端口流体地连接到所述腔体以将液体燃料和燃料蒸汽引导出腔体；

-磁性组件，所述磁性组件包括多个板，其中所述板被布置为在非磁化板和磁化板之间交替，并且其中所述磁性组件固定地位于所述腔体内；

-泵送组件，所述泵送组件包括线轴和活塞；

--所述线轴包括线圈，所述线圈被配置为连接到电源，其中所述线轴被配置为响应于由所述线圈产生的磁场与所述磁性组件之间的相互作用而使所述泵送组件在所述腔体内移动，其中所述活塞连接到所述线轴并且被配置为在所述套筒内移动；

-复位弹簧，所述复位弹簧连接到所述泵送组件，以将所述泵送组件偏置到原始位置；以及

-阀组件，所述阀组件位于在进入室和输出室之间的活塞部分内，其中所述阀组件包括阀，该阀被配置为在打开位置和关闭位置之间移动，在所述打开位置，液体燃料能够在所述进入室和所述输出室之间流动，而在所述关闭位置，液体燃料被限制而不能在所述进入室和所述输出室之间流动；

其中所述阀组件包括偏置弹簧，所述偏置弹簧被配置为将所述阀朝向所述打开位置偏置；

其中所述端盖包括从其中延伸并终止于端面的凸起，所述端面靠近所述磁性组件；

其中所述凸起被配置为将燃油蒸汽重新导向所述输出端口。

2.根据权利要求1所述的燃料输送喷射器，其中通过所述进入端口进入所述壳体的液体燃料从所述进入端口流到所述腔体，并且通过所述进入端口进入所述壳体的燃料蒸汽通过第二进入端口引导到所述输出端口。

3.根据权利要求2所述的燃料输送喷射器，其中所述第二进入端口基本上垂直于所述进入端口。

4.根据权利要求1所述的燃料输送喷射器，其中所述进入端口和所述输出端口从所述端盖垂直于所述壳体的中心纵向轴线延伸。

5.根据权利要求1所述的燃料输送喷射器，其中所述端盖还包括电连接器，所述电连接器被配置为将所述线圈电连接到所述电源。

6.根据权利要求5所述的燃料输送喷射器，其中所述电连接器包含与所述端盖一体形成的阴连接器。

7.根据权利要求5所述的燃料输送喷射器，其中所述电连接器包含通过密封特征件密封到所述端盖的连接器。

8.根据权利要求5所述的燃料输送喷射器，其中所述电连接器包含插入模制的电销，所述电销连接到所述线轴的线圈。

9.一种燃料输送喷射器，包含：

-壳体，所述壳体界定出腔体并沿中心纵向轴线延伸，其中所述壳体包括上部和下部，所述下部包括具有出口的套管；

-端盖，所述端盖连接到所述壳体的上部，所述端盖包括进入端口和输出端口，所述进入端口流体地连接到所述腔体以将液体燃料和燃料蒸汽引导进腔体中，所述输出端口流体地连接到所述腔体以将液体燃料和燃料蒸汽引导出腔体，其中所述进入端口沿着进入端口轴线延伸；

-磁性组件，所述磁性组件包括多个板，其中所述板被布置为在非磁化板和磁化板之间交替，并且其中所述磁性组件固定地位于所述腔体内；

-泵送组件，所述泵送组件包括线轴和活塞；

--所述线轴包括线圈，所述线圈被配置为连接到电源，其中所述线轴被配置为响应于由所述线圈产生的磁场与所述磁性组件之间的相互作用而使所述泵送组件在所述腔体内移动，其中所述活塞连接到所述线轴并且配置为在所述套筒内移动；

-复位弹簧，所述复位弹簧连接到所述泵送组件，以将所述泵送组件偏置到原始位置；以及

-阀组件，所述阀组件位于在进入室和输出室之间的活塞部分内，其中所述阀组件包括阀，该阀被配置为在打开位置和关闭位置之间移动，在所述打开位置，液体燃料能够在所述进入室和所述输出室之间流动，而在所述关闭位置，液体燃料被限制而不能所述进入室和所述输出室之间流动；

其中所述阀组件包括偏置弹簧，所述偏置弹簧被配置为将所述阀朝向所述打开位置偏置；

其中所述磁性组件被定位得偏离所述中心纵向轴线并偏离所述活塞。

10.根据权利要求9所述的燃料输送喷射器，其中所述进入端口被定位得在所述输出端口和所述壳体的中心纵向轴线之间在端盖上偏离所述中心纵向轴线。

11.根据权利要求10所述的燃料输送喷射器，其中已经与所述液体燃料分离的所述燃料蒸汽通过输出端口自由地离开所述壳体。

12.根据权利要求9所述的燃料输送喷射器，其中所述进入端口和所述输出端口从所述端盖垂直于所述壳体的中心纵向轴线延伸。

13.根据权利要求9所述的燃料输送喷射器，其中所述端盖还包括电连接器，所述电连接器被配置为将所述线圈电连接到所述电源。

14.根据权利要求13所述的燃料输送喷射器，其中所述电连接器包含与所述端盖一体形成的阴连接器。

15.根据权利要求13所述的燃料输送喷射器，其中所述电连接器包含通过密封特征件密封到所述端盖的连接器。

16.根据权利要求13所述的燃料输送喷射器，其中所述电连接器包含插入模制的电销，所述电销连接到所述线轴的线圈。

17.一种内燃发动机，包含：

-气缸；

-活塞，所述活塞位于所述气缸内，并被配置为在所述气缸内往复运动；以及

-燃料输送喷射器，包含：

--壳体，所述壳体界定出腔体并沿中心纵向轴线延伸，其中所述壳体包括上部和下部，所述下部包括具有出口的套管；

--端盖，所述端盖连接到所述壳体的上部，所述端盖包括进入端口和输出端口，所述进入端口流体地连接到所述腔体以将液体燃料和燃料蒸汽引导进腔体中，所述输出端口流体地连接到所述腔体以将液体燃料和燃料蒸汽引导出腔体；

--磁性组件，所述磁性组件包括多个板，其中所述板被布置为在非磁化板和磁化板之间交替，并且其中所述磁性组件固定地位于所述腔体内；

--泵送组件，所述泵送组件包括线轴和活塞；

---所述线轴包括线圈，所述线圈被配置为连接到电源，其中所述线轴被配置为响应于由所述线圈产生的磁场与所述磁性组件之间的相互作用而使所述泵送组件在腔体内移动，其中所述活塞连接到所述线轴并且配置为在所述套筒内移动；

--复位弹簧，所述复位弹簧连接到所述泵送组件，以将所述泵送组件偏置到原始位置；以及

--阀组件，所述阀组件位于在进入室和输出室之间的活塞部分内，其中所述阀组件包括阀，该阀被配置为在打开位置和关闭位置之间移动，在所述打开位置，液体燃料能够在所述进入室和所述输出室之间流动，而在所述关闭位置，液体燃料被限制而不能在所述进入室和所述输出室之间流动；

其中所述阀组件包括偏置弹簧，所述偏置弹簧被配置为将所述阀朝向所述打开位置偏置；

其中所述端盖包括从其中延伸并终止于端面的凸起，所述端面靠近所述磁性组件；

其中所述凸起被配置为将燃油蒸汽重新导向所述输出端口；

其中所述进入端口和所述输出端口从所述中心纵向轴线垂直向外延伸。

18.根据权利要求17所述的发动机，还包含：

节流阀体，其流体地连接到所述气缸；

其中所述燃料输送喷射器连接到所述节流阀体。

19.根据权利要求17所述的发动机，还包含：

气缸盖，其连接到所述气缸；

其中所述燃料输送喷射器连接到所述气缸盖。

20.根据权利要求17所述的发动机，还包含：

进气歧管，其流体地连接到所述气缸；

其中所述燃料输送喷射器连接到所述进气歧管。