CN114439662A - 一种切换阀及共轨系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于发动机燃料喷射阀技术领域，公开了一种切换阀及共轨系统，该切换阀包括主阀体、第一阀座、第二阀座和切换阀杆，主阀体开设阀体主凹腔、阀体进油道、阀体节流孔和阀体出油道，阀体节流孔连通于阀体进油道的，阀体出油道连通于阀体主凹腔和喷射阀；第一阀座开设相连的第一中孔和连通于阀体出油道的过渡油腔；第二阀座开设连通于过渡油腔和阀体进油道的第二中孔，第二节流孔连通阀体节流孔和第一中孔；切换阀杆控制第一中孔和第二中孔与过渡油腔的连通。该切换阀能够在同一压力源下产生不同的压力燃油，从而实现喷油速率的可变，结构紧凑，减少了可变喷射系统的零部件数量和布置难度，为发动机的节能减排提供了有力支撑。

Description

一种切换阀及共轨系统

技术领域

本发明涉及发动机燃料喷射阀技术领域，尤其涉及一种切换阀及共轨系统。

背景技术

共轨技术是指高压油泵、压力传感器和电子控制单元组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。高压油泵把高压燃油输送到公共供油管，通过对公共供油管内的油压的精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速无关。共轨技术可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化，实现了柴油燃烧的优化，提高了燃烧效率，因此也就减少了传统柴油机的缺陷。

高压共轨技术凭借其精确的喷射控制、良好的雾化燃烧性能逐渐成为车用柴油机标配的主流技术，为发动机技术的进步和延续提供了有力支撑。随着科技水平的不断发展，对共轨系统的喷射精度、响应速度及喷射过程中的灵活性有了更高要求，其中可变喷油速率技术逐渐成为目前共轨技术研发的热点，通过对喷射过程中喷油速率形态进行控制可以降低燃烧噪声、减少氮氧化物和颗粒物排放以及改善噪声、振动与声振粗糙度性能等。

目前实现可变喷油速率的技术路线主要有以下几种：一、采用双轨和切换阀的方案，通过一台或两台高压油泵将燃油增压到不同的压力值，再分别将不同压力的燃油供入高低压两根轨管，燃油通过高低压轨输入切换阀，切换阀根据发动机工况需求进行切换，在单次喷射周期内实现不同的喷射形态。该方案在实际应用中较为简单可行，但是相对于传统共轨系统，增加的零部件较多，因此结构不够紧凑，布置困难，成本较高。二、采用多次喷射方案，该方案沿用现有的共轨系统零部件，在需要进行可变喷油速率工况时，喷油器在主喷前增加一次或多次预喷使整个喷油速率的形态可以根据主、预喷的组合变化来改变。该方案几乎可以完全继承现有系统的零部件，但是由于预喷与主喷之间的间隔太小，无法精确的控制预喷的时间和喷射量，这样一来喷油速率波形处于不可控状态，无法满足发动机节能减排的需求。三、采用内部增压方案，该方案为在喷油器前端增加压力增压装置，该装置可独立存在于喷油器外部，也可集成在喷油器内部。当发动机工况需要可变喷油速率波形时，通过增压装置，在同一喷射循环内迅速将油压提升，以达到喷油速率可变的目的，该方案相对于方案一具有零部件数量降低，结构紧凑，便于布置安装的优点。但是需要增加增压装置，需要在现有较高的共轨压力下进一步提升燃油压力，这对增压装置的可靠性、工作效率提出了很高的要求，结构复杂，加工和制造成本高，而且增压回油大，耗能高。

因此，亟需一种切换阀及共轨系统，以解决以上问题。

发明内容

根据本发明的一个方面，目的在于提供一种切换阀，在同一压力源下产生不同的压力燃油，从而实现喷油速率的可变，该切换阀结构紧凑，极大的减少了可变喷射系统的零部件数量和布置难度，为发动机的节能减排提供了有力支撑。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种切换阀，包括主阀体、第一阀座、第二阀座和切换阀杆，所述主阀体开设阀体主凹腔、阀体进油道、阀体节流孔和阀体出油道，所述阀体进油道连通于所述阀体节流孔，所述阀体节流孔连通于所述阀体主凹腔，所述阀体出油道连通于所述阀体主凹腔和喷射阀；所述第一阀座，容置于所述阀体主凹腔，开设同轴相连的第一中孔和过渡油腔，所述过渡油腔连通于所述阀体出油道；所述第二阀座夹设于所述第一阀座和所述阀体主凹腔腔底之间，开设第二中孔和第二节流孔，所述第二中孔连通所述过渡油腔和所述阀体进油道，所述第二节流孔连通于所述阀体节流孔和所述第一中孔；所述切换阀杆，活动穿设于所述第一中孔和所述第二中孔，能够控制所述第一中孔和所述第二中孔与所述过渡油腔的连通。

可选地，所述阀体节流孔和所述第二节流孔形成两级节流系统，所述两级节流系统的压降比为0.3-0.7。

可选地，所述第一阀座还开设第一出油道，所述第一出油道连通于所述过渡油腔；

所述第二阀座还开设第二出油道，所述第二出油道连通所述第一出油道和所述阀体出油道。

可选地，所述切换阀杆包括第一导向段、第二导向段、密封段，所述密封段连接于所述第一导向段和所述第二导向段，所述密封段两端面分别为阀杆第一密封锥面和阀杆第二密封锥面，所述第一导向段活动穿设于所述第一中孔，所述第二导向段活动穿设于所述第二中孔，所述密封段容置于所述过渡油腔中。

可选地，所述过渡油腔两端分别为第一阀座密封锥面和第二阀座密封锥面；

所述切换阀杆沿第一方向运动时，所述阀杆第一密封锥面抵靠所述第一阀座密封锥面，阻断所述过渡油腔和所述第一中孔的连通；

所述切换阀杆沿与所述第一方向的相反方向运动时，所述阀杆第二密封锥面抵靠所述第二阀座密封锥面，阻断所述过渡油腔和所述第二中孔的连通。

可选地，所述切换阀还包括第一驱动部，所述切换阀杆还包括连接段，所述连接段固连于所述第一导向段背离所述密封段的端部，所述第一驱动部的输出端固连于所述连接段，驱动所述切换阀杆相对于所述第一中孔和所述第二中孔运动。

可选地，所述第一阀座还开设第一盛油槽和第一进油道，所述第一盛油槽通过所述第一中孔连通所述过渡油腔，所述第一进油道连通于所述第一盛油槽和所述第二节流孔；

所述第二阀座开设第二盛油槽和第二进油道，所述第二盛油槽通过所述第二中孔连通所述过渡油腔，所述第二进油道连通于所述第二盛油槽和所述阀体进油道。

可选地，所述切换阀还包括泄油机构，所述主阀体还开设阀体侧凹腔，所述泄油机构包括阀体泄油道、第一泄油道和第二泄油道，所述阀体泄油道开设于所述主阀体，所述第一泄油道开设于所述第一阀座，所述第二泄油道开设于所述第二阀座，所述第一泄油道连通所述第一盛油槽和所述第二泄油道，所述第二泄油道连通所述阀体泄油道，所述阀体泄油道连通所述阀体侧凹腔。

可选地，所述泄油机构还包括启闭组件，所述启闭组件包括密封块和启闭件，所述密封块设置于所述阀体侧凹腔的腔底，开设泄油节流孔，所述泄油节流孔连通所述阀体侧凹腔和所述阀体泄油道，所述启闭件能够封堵所述泄油节流孔。

可选地，所述泄油机构还包括第二驱动部，所述第二驱动部位于所述阀体侧凹腔，能够驱动所述启闭件封堵所述泄油节流孔。

可选地，所述切换阀还包括回油机构，所述回油机构包括阀体回油道和第二回油槽，所述阀体回油道开设于所述主阀体，所述第二回油槽开设于所述第二阀座，所述阀体回油道连通于所述第二回油槽和回油系统。

可选地，所述回油机构还包括副回油道，所述副回油道连通于所述阀体侧凹腔和所述回油系统。根据本发明的另一个方面，提供一种共轨系统，所述共轨系统包括上述方案任一项所述的切换阀。

本发明的有益效果：

本发明提供的切换阀包括主阀体、第一阀座、第二阀座和切换阀杆。第一阀座抵靠第二阀座处开设有过渡油腔，该过渡油腔连通于第一阀座的第一中孔以及第二阀座的第二中孔，并且连通于主阀体的阀体出油道。从主阀体的阀体进油道进入切换阀的油有两个支路，一条支路中的燃油流经主阀体的阀体节流孔和开设于第二阀座的第二节流孔，随即进入第一中孔；另一条支路中的燃油直接流入第二中孔。切换阀杆活动穿设于第一中孔以及第二中孔，通过切换阀杆的动作能够控制第一中孔和第二中孔与过渡油腔的连通。布置两个油路，将一路高压燃油变成两路压力不同的燃油，利用切换阀杆的动作在同一压力源下产生不同的压力燃油，从而实现喷油速率的可变。

本发明提供的共轨系统包括该切换阀，该共轨系统的切换阀结构紧凑，极大的减少了可变喷射系统的零部件数量和布置难度，为发动机的节能减排提供了有力支撑。

附图说明

图1是本发明实施例提供的第一进油道及阀体出油道方向的切换阀结构剖视图；

图2是本发明实施例提供的泄油道方向的切换阀结构剖视图；

图3是本发明实施例提供的第二进油道及阀体回油道方向的切换阀结构剖视图；

图4是本发明实施例提供的切换阀横向剖视图；

图5是本发明实施例提供的第一阀座的结构剖视图；

图6是本发明实施例提供的第二阀座的结构剖视图；

图7是本发明实施例提供的切换阀杆结构示意图。

图中：

100、主阀体；110、阀体主凹腔；120、阀体进油道；121、第一支油道；122、第一支油孔；123、第二支油道；124、第二支油孔；130、阀体节流孔；140、阀体出油道；150、阀体侧凹腔；160、阀体泄油道；170、阀体回油道；180、副回油道；190、紧固机构；191、第一压紧阀座；192、第一衬环；193、第二压紧阀座；194、第二衬环；

200、第一阀座；210、第一中孔；220、过渡油腔；221、第一阀座密封锥面；222、第二阀座密封锥面；230、第一盛油槽；240、第一进油道；250、第一出油道；260、第一泄油道；

300、第二阀座；310、第二中孔；320、第二节流孔；330、第二盛油槽；340、第二进油道；350、第二出油道；360、第二泄油道；370、第二回油槽；380、小沉孔；390、大沉孔；

400、切换阀杆；410、第一导向段；420、第二导向段；430、密封段；431、阀杆第一密封锥面；432、阀杆第二密封锥面；440、连接段；

500、第一驱动部；510、第一电磁铁；520、电磁铁中孔；530、衔铁螺母；540、第一衔铁；550、电磁铁弹簧；560、阻尼弹簧；570、电磁铁紧帽；

600、启闭组件；610、密封块；611、泄油节流孔；620、启闭件；

700、第二驱动部；710、第二电磁铁；720、第二电磁铁弹簧；730、第二衔铁；740、衔铁杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、“左”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

图1示出本发明实施例提供的第一进油道及阀体出油道方向的切换阀结构剖视图，图2示出本发明实施例提供的泄油道方向的切换阀结构剖视图，图3示出本发明实施例提供的第二进油道及阀体回油道方向的切换阀结构剖视图，图4示出本发明实施例提供的切换阀横向剖视图。参照图1-图4，本实施例提供的切换阀包括主阀体100、第一阀座200、第二阀座300、切换阀杆400、第一驱动部500、泄油机构以及回油机构。

具体地，主阀体100开设阀体主凹腔110、阀体进油道120、阀体节流孔130、阀体出油道140以及阀体侧凹腔150。该阀体主凹腔110和该阀体侧凹腔150的开设方向垂直。阀体进油道120有两个支路，阀体节流孔130连通于阀体进油道120的一支路，同时连通阀体主凹腔110内部。阀体进油道120的另一支路直接连通于阀体主凹腔110内部。阀体出油道140连通于阀体主凹腔110和喷射阀。

再为具体地，第一阀座200和第二阀座300位于阀体主凹腔110中，其中第二阀座300位于阀体主凹腔110底部，第一阀座200抵靠于第二阀座300顶部。切换阀杆400活动穿设于第一阀座200和第二阀座300，并与位于阀体主凹腔110顶部外侧的第一驱动部500连接。该第一驱动部500能够驱动切换阀杆400在第一阀座200和第二阀座300中动作。该切换阀杆400可以为一平衡阀结构，其在动作时竖直方向上所受到的液压力的合力很小，几乎为零，使该切换阀杆400在动作时，第一驱动部500中的弹性部件提供的预紧力能够有效降低，另一方面也使第一驱动部500中的电磁铁部件的电磁力相应下降，提高响应速度。

再为具体地，阀体主凹腔110通过泄油机构中的油道以及回油机构中的油道连通于阀体侧凹腔150。泄油机构中控制泄油机构的油道启闭的组件位于阀体侧凹腔150中。

更为具体地，主体阀100中设置有紧固机构190，该紧固机构190包括第一压紧阀座191和第二压紧阀座193。第一压紧阀座191位于阀体主凹腔110中，用于将第一阀座200压紧抵靠于第二阀座300的顶部。第二压紧阀座193位于阀体侧凹腔150中，被配置为压紧泄油机构部分部件。

更为具体地，第一驱动部500包括第一电磁铁510、电磁铁中孔520、衔铁螺母530、第一衔铁540、电磁铁弹簧550、阻尼弹簧560以及电磁铁紧帽570，如图1所示。电磁铁紧帽570套设于主阀体100，将阀体主凹腔110套设其中。阻尼弹簧560位于第一压紧阀座191的第一压紧座中间孔中，第一衔铁540中心凸起部分插设于第一压紧座中间孔，将阻尼弹簧560夹设于第一阀座200顶部和第一衔铁540之间。第一电磁铁510轴线方向开设电磁铁中孔520，电磁铁弹簧550容置于该电磁铁中孔520中。衔铁螺母530位于电磁铁中孔520中，夹设于电磁铁弹簧550和第一衔铁540之间。切换阀杆400依次穿过第一压紧座中间孔和电磁铁弹簧550内孔而插入电磁铁中孔520，被衔铁螺母530固定于电磁铁弹簧550下方的第一衔铁540上，该第一衔铁540即为第一驱动部500的输出端。

更为具体地，如图1和图2所示，第一压紧阀座191沿轴线方向开设六边形内孔，抵靠于第一阀座200顶部。第一衬环192夹设于第一电磁铁510与第一衔铁540之间，沿轴线方向开设第一容置孔。该第一衬环192被配置为调节第一电磁铁510与第一衔铁540之间的间隙大小，以得到合理的电磁吸力。

参照图1和图3,连通阀体进油道120的支路包括第一支油道121、第一支油孔122、第二支油道123、第二支油孔124。第一支油道121开设于主阀体100，连通阀体进油道120和第一支油孔122，与第一支油孔122垂直开设，阀体节流孔130连通于第一支油孔122，如图1所示。第二支油道123开设于主阀体100，连通阀体进油道120和第二支油孔124，与第二支油孔124垂直开设，第二支油孔124直接连通阀体主凹腔110内部，如图3和图4所示。

图5示出本发明实施例提供的第一阀座的结构剖视图，参照图1和图5，第一阀座200容置于阀体主凹腔110中，并通过第一压紧阀座191压紧抵靠于第二阀座300顶部。该第一阀座200沿中心轴线开设同轴相连的第一中孔210和过渡油腔220，该第一中孔210贯通整个第一阀座200，该过渡油腔220围绕该第一中孔210开设于第一阀座200内部，连通于阀体出油道140。

第一阀座200还开设第一盛油槽230和第一进油道240。第一盛油槽230沿周向连通于第一中孔210，围绕该第一中孔210开设于第一阀座200内部，位于过渡油腔220上方，第一进油道240连通于第一盛油槽230。

图6示出本发明实施例提供的第二阀座的结构剖视图，参照图1和图6，第二阀座300夹设于第一阀座200和阀体主凹腔110腔底，开设第二中孔310、第二节流孔320、第二盛油槽330和第二进油道340。第二中孔310同轴连通于过渡油腔220。第二节流孔320连通于第一进油道240和阀体节流孔130。第二盛油槽330沿周向连通于第二中孔310，位于过渡油腔220下方。第二进油道340连通于第二盛油槽330和第二支油孔124。

具体地，第二阀座300还开设有小沉孔380以及大沉孔390。第二节流孔320通过小沉孔380连通于第一进油道240，同时，第二节流孔320通过大沉孔390连通于阀体节流孔130。阀体节流孔130和第二节流孔320形成两级节流系统，该节流系统的压降比为0.3-0.7。这一压降比是在计算和试验中总结的使可变喷油速率性能发挥到最佳状态的压降比，通过阀体节流孔130和第二节流孔320的两级节流使得燃油在流动中迅速达到目标的压力值附近，再辅以泄油机构精准控制动态的燃油压力值。

再为具体地，第二阀座300还开设第二出油道350，第一阀座200还开设第一出油道250，过渡油腔220通过该第一出油道250连通于第二出油道350，第二出油道350连通阀体出油道140。

更为具体地，该过渡油腔220两端分别为第一阀座密封锥面221和第二阀座密封锥面222，第一阀座密封锥面221和过渡油腔220主腔体位于第一阀座200中，第二阀座密封锥面222位于第二阀座300中。切换阀杆400的动作，能够抵靠密封第一阀座密封锥面221或第二阀座密封锥面222，实现油压的转换。

图7示出本发明实施例提供的切换阀杆结构示意图，参照图7，切换阀杆400活动穿设于第一中孔210和第二中孔310，能够控制第一中孔210和第二中孔310与过渡油腔220的连通。

具体地，切换阀杆400包括相互固连的第一导向段410、第二导向段420、密封段430。密封段430夹设于第一导向段410和第二导向段420，两端为阀杆第一密封锥面431和阀杆第二密封锥面432，第一导向段410活动穿设于第一中孔210，第二导向段420活动穿设于第二中孔310，密封段430容置于过渡油腔220中。

再为具体地，切换阀杆400还包括连接段440，该连接段440固连于第一导向段410背离密封段430的端部，固连于第一衔铁540和衔铁螺母530，第一驱动部500作用时，能够驱动切换阀杆400相对于第一中孔210和第二中孔310运动。当第一电磁铁不通电时，第一衔铁540在电磁铁弹簧550的预紧力作用下带动切换阀杆400的阀杆第二密封锥面432抵靠第二阀座密封锥面222，阻断过渡油腔220和第二中孔310的连通。当第一电磁铁510通电时，第一衔铁540带动切换阀杆400沿第一方向向上运动，阀杆第一密封锥面431抵靠第一阀座密封锥面221，阻断过渡油腔220和第一中孔210的连通。

参照图2-图4，泄油机构包括阀体泄油道160、第一泄油道260和第二泄油道360。阀体泄油道160开设于主阀体100，第一泄油道260开设于第一阀座200，第二泄油道360开设于第二阀座300，第一泄油道260连通第一盛油槽230和第二泄油道360，第二泄油道360连通阀体泄油道160，阀体泄油道160连通阀体侧凹腔150。

具体地，该泄油机构还包括启闭组件600，启闭组件600包括密封块610和启闭件620，密封块610通过第二压紧阀座193固定设置于阀体侧凹腔150的腔底。该密封块610中心轴线方向开设泄油节流孔611，泄油节流孔611连通阀体侧凹腔150和阀体泄油道160，启闭件620能够于密封块610上封堵泄油节流孔611，如图2和图4所示。

再为具体地，该泄油机构还包括第二驱动部700，第二驱动部700位于阀体侧凹腔150，能够驱动启闭件620封堵于泄油节流孔611和阀体泄油道160之间，或使泄油节流孔611和阀体泄油道160连通。

再为具体地，该第二驱动部700包括第二电磁铁710、第二电磁铁弹簧720、第二衔铁730、衔铁杆740。第二电磁铁710开设第二电磁铁中孔，第二电磁铁弹簧720位于该第二电磁铁中孔。第二衔铁730夹设于第二压紧阀座193和第二电磁铁710之间，沿轴线方向开设第二容置孔。第二过孔、第二容置孔以及第二电磁铁中孔相互连通，衔铁杆740插入并固连于第二过孔，活动穿设于第二容置孔以及第二电磁铁中孔。

更为具体地，该第二压紧阀座193沿轴线方向开设贯穿该第二压紧阀座193的第二过孔，抵靠于密封块610顶部，第二衬环194夹设于第二电磁铁710与第二衔铁730之间。该第二衬环194被配置为调节第二电磁铁710与第二衔铁730之间的间隙大小，以得到合理的电磁力。

更为具体地，衔铁杆740背离第二电磁铁弹簧720的一端固连于启闭件620，该启闭件620可以是现有技术中的密封小球。当第二电磁铁710未通电时，在第二电磁铁弹簧720预紧力作用下，衔铁杆740将启闭件620压紧于泄油节流孔611，将其封堵。当第二电磁铁710通电时，第二衔铁730带动衔铁杆740和启闭件620向远离密封块610的方向运动，使泄油节流孔611处于打开状态。

参照图3，该切换阀还包括回油机构。该回油机构包括阀体回油道170和第二回油槽370，阀体回油道170开设于主阀体100，第二回油槽370开设于第二阀座300，阀体回油道170连通于第二回油槽370和回油系统。

具体地，回油机构还包括副回油道180，副回油道180连通于阀体侧凹腔150和回油系统。

本实施例还提供了一种共轨系统，该共轨系统包括本实施例提供的切换阀。该共轨系统结构紧凑，极大的减少了可变喷射系统的零部件数量和布置难度，为发动机的节能减排提供了有力支撑。

当发动机运行工况不需要可变喷油速率功能时，且运行在中低负荷工况下时，第一驱动部500和第二驱动部700均不通电。此时切换阀杆400受电磁铁弹簧550的预紧力作用，阀杆第二密封锥面432压紧在第二阀座密封锥面222上，此时高压油经阀体进油道120进入主阀体100后分成两路，一路沿体第二支油道123、第二支油孔124进入第二进油道340并最终注入第二盛油槽330，然而此时由于阀杆第二密封锥面432压紧在第二阀座密封锥面222上，挡住了燃油进一步流通的道路，该部分燃油则贮存于第二盛油槽330中并维持同轨管相同的燃油压力。

同时，燃油从另一路行进，经体第一支油道121、第一支油孔122、阀体节流孔130进入第二阀座300，再经第二节流孔320、第一进油道240进入第一盛油槽230，燃油随后经切换阀杆400和第一中孔210之间的间隙下泄，进入过渡油腔220，此时的高压燃油经两次节流已形成低压燃油。低压燃油通过第一出油道250进一步下泄，最后依次流经第二出油道350、阀体出油道140流出主阀体100，进入喷油器进油口前端，为喷油器提供压力较低的燃油。

如此时发动机处于较高负荷工况，需向喷油器提供高压燃油，则第一驱动部500通电，第二驱动部700不通电，第一衔铁540受电磁力作用带动切换阀杆400上移，切换阀杆400的阀杆第一密封锥面431与第一阀座密封锥面221相接触密封，阻断低压燃油的输送，同时切换阀杆400的阀杆第二密封锥面432同第二阀座密封锥面222相脱离，使得高压燃油进入过渡油腔220，供入喷油器，为喷油器提供高压力的燃油。

当发动机工况需要可变喷油速率功能时，前期第一驱动部500不通电，高压燃油经两级量节流孔降压后，供入喷油器。与此同时，第二驱动部700通电，第二衔铁730带动衔铁杆740和启闭件620运动，导致启闭件620与泄油节流孔611脱离，由第一盛油槽230经第一泄油道260、第二泄油道360和阀体泄油道160过来的低压燃油经泄油节流孔611泄出，并沿着副回油道180进入回油系统。

在此过程中，当第一盛油槽230中的压力下降到目标轨压且稳定时，喷油器开始喷油，低压燃油经第一出油道250、第二出油道350和阀体出油道140供入喷油器端。当低压供油时间达到目标值时，切换阀高低压开始切换，第一驱动部500通电，第一衔铁540受电磁力吸引上移，并带动切换阀杆400上移，使得切换阀杆400的阀杆第二密封锥面432同第二阀座密封锥面222相分离，最终，切换阀杆400的阀杆第一密封锥面431同第一阀座密封锥面221相接触，从而完成高低压切换过程。

至此，从第一盛油槽230进入阀体出油道140的低压燃油被截止，燃油从第二盛油槽330经由切换阀杆400的阀杆第二密封锥面同第二阀座密封锥面222打开形成的通道沿第一出油道250、第二出油道350以及阀体出油道140供入喷油器端。而此时所供应的燃油压力未发生损失，同轨端压力相差不大，但显著高于低压油路端的供油压力，从而使得此时的供油速率显著高于第一支油道121供油时的速率，使得在一个喷油过程中实现喷油速率的可变，即上述所描述的所有工作过程均是在同一个发动机压缩冲程中实现的。

上述工作原理仅为一般需求时的操作顺序，关于高低压切换的顺序即现喷高压油还是先喷低压油及在一个喷射周期内的切换次数本系统可以根据需要灵活组合，这里不再一一详述。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种切换阀，其特征在于，包括：

主阀体(100)，开设阀体主凹腔(110)、阀体进油道(120)、阀体节流孔(130)和阀体出油道(140)，所述阀体进油道(120)连通于所述阀体节流孔(130)，所述阀体节流孔(130)连通于所述阀体主凹腔(110)，所述阀体出油道(140)连通于所述阀体主凹腔(110)和喷射阀；

第一阀座(200)，容置于所述阀体主凹腔(110)，开设同轴相连的第一中孔(210)和过渡油腔(220)，所述过渡油腔(220)连通于所述阀体出油道(140)；

第二阀座(300)，夹设于所述第一阀座(200)和所述阀体主凹腔(110)腔底之间，开设第二中孔(310)和第二节流孔(320)，所述第二中孔(310)连通所述过渡油腔(220)和所述阀体进油道(120)，所述第二节流孔(320)连通于所述阀体节流孔(130)和所述第一中孔(210)；

切换阀杆(400)，活动穿设于所述第一中孔(210)和所述第二中孔(310)，能够控制所述第一中孔(210)和所述第二中孔(310)与所述过渡油腔(220)的连通。

2.根据权利要求1所述的切换阀，其特征在于，所述阀体节流孔(130)和所述第二节流孔(320)形成两级节流系统，所述两级节流系统的压降比为0.3-0.7。

3.根据权利要求1所述的切换阀，其特征在于，所述第一阀座(200)还开设第一出油道(250)，所述第一出油道(250)连通于所述过渡油腔(220)；

所述第二阀座(300)还开设第二出油道(350)，所述第二出油道(350)连通所述第一出油道(250)和所述阀体出油道(140)。

4.根据权利要求1所述的切换阀，其特征在于，所述切换阀杆(400)包括第一导向段(410)、第二导向段(420)、密封段(430)，所述密封段(430)连接于所述第一导向段(410)和所述第二导向段(420)，所述密封段(430)两端面分别为阀杆第一密封锥面(431)和阀杆第二密封锥面(432)，所述第一导向段(410)活动穿设于所述第一中孔(210)，所述第二导向段(420)活动穿设于所述第二中孔(310)，所述密封段(430)容置于所述过渡油腔(220)中。

5.根据权利要求4所述的切换阀，其特征在于，所述过渡油腔(220)两端分别为第一阀座密封锥面(221)和第二阀座密封锥面(222)；

所述切换阀杆(400)沿第一方向运动时，所述阀杆第一密封锥面(431)抵靠所述第一阀座密封锥面(221)，阻断所述过渡油腔(220)和所述第一中孔(210)的连通；

所述切换阀杆(400)沿与所述第一方向的相反方向运动时，所述阀杆第二密封锥面(432)抵靠所述第二阀座密封锥面(222)，阻断所述过渡油腔(220)和所述第二中孔(310)的连通。

6.根据权利要求4所述的切换阀，其特征在于，还包括第一驱动部(500)，所述切换阀杆(400)还包括连接段(440)，所述连接段(440)固连于所述第一导向段(410)背离所述密封段(430)的端部，所述第一驱动部(500)的输出端固连于所述连接段(440)，驱动所述切换阀杆(400)相对于所述第一中孔(210)和所述第二中孔(310)运动。

7.根据权利要求1-6任一项所述的切换阀，其特征在于，所述第一阀座(200)还开设第一盛油槽(230)和第一进油道(240)，所述第一盛油槽(230)通过所述第一中孔(210)连通所述过渡油腔(220)，所述第一进油道(240)连通于所述第一盛油槽(230)和所述第二节流孔(320)；

所述第二阀座(300)开设第二盛油槽(330)和第二进油道(340)，所述第二盛油槽(330)通过所述第二中孔(310)连通所述过渡油腔(220)，所述第二进油道(340)连通于所述第二盛油槽(330)和所述阀体进油道(120)。

8.根据权利要求7所述的切换阀，其特征在于，还包括泄油机构，所述主阀体(100)还开设阀体侧凹腔(150)，所述泄油机构包括阀体泄油道(160)、第一泄油道(260)和第二泄油道(360)，所述阀体泄油道(160)开设于所述主阀体(100)，所述第一泄油道(260)开设于所述第一阀座(200)，所述第二泄油道(360)开设于所述第二阀座(300)，所述第一泄油道(260)连通所述第一盛油槽(230)和所述第二泄油道(360)，所述第二泄油道(360)连通所述阀体泄油道(160)，所述阀体泄油道(160)连通所述阀体侧凹腔(150)。

9.根据权利要求8所述的切换阀，其特征在于，所述泄油机构还包括启闭组件(600)，所述启闭组件(600)包括密封块(610)和启闭件(620)，所述密封块(610)设置于所述阀体侧凹腔(150)的腔底，开设泄油节流孔(611)，所述泄油节流孔(611)连通所述阀体侧凹腔(150)和所述阀体泄油道(160)，所述启闭件(620)能够封堵所述泄油节流孔(611)。

10.根据权利要求9所述的切换阀，其特征在于，所述泄油机构还包括第二驱动部(700)，所述第二驱动部(700)位于所述阀体侧凹腔(150)，能够驱动所述启闭件(620)封堵所述泄油节流孔(611)。

11.根据权利要求8-10任一所述的切换阀，其特征在于，还包括回油机构，所述回油机构包括阀体回油道(170)和第二回油槽(370)，所述阀体回油道(170)开设于所述主阀体(100)，所述第二回油槽(370)开设于所述第二阀座(300)，所述阀体回油道(170)连通于所述第二回油槽(370)和回油系统。

12.根据权利要求11所述的切换阀，其特征在于，所述回油机构还包括副回油道(180)，所述副回油道(180)连通于所述阀体侧凹腔(150)和所述回油系统。

13.一种共轨系统，其特征在于，包括权利要求1-12任一所述的切换阀。

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