CN1538053A - 高压燃料供给装置 - Google Patents

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Abstract

低压燃料供给系统(5)、燃料供给控制系统(7)和高压燃料排放系统(3)作为单独的部件独立提供，而且低压燃料供给系统(5)、燃料供给控制系统(7)和高压燃料排放系统(3)由燃料管连接起来。因为高压燃料排放系统(3)相对于燃料喷射泵较小，所以较容易在发动机附近提供一个空间用来安装高压燃料排放系统(3)。另一方面，因为低压燃料供给系统(5)和燃料供给控制系统(7)在安装上没有限制，因而可以安装在任意的空闲位置。因此，高压燃料供给装置在车辆上具有增强了的可安装性。

Description

高压燃料供给装置
发明领域
本发明涉及高压燃料供给装置，其中对来自燃料箱的燃料提高压力并且供给共轨。
背景技术
将使用共轨的蓄压燃料喷射装置用作柴油机等的燃料喷射装置已经为人所知。蓄压燃料喷射装置包括用于积蓄高压燃料的共轨，用于喷射共轨中积蓄的高压燃料的喷射器，以及对燃料箱中的燃料进行增压并且提供给共轨的高压燃料供给装置。
高压燃料供给装置包括如下部分：低压燃料供给系统，其具有用于把燃料由燃料箱供给高压泵的供给泵；燃料供给控制系统，其具有用于调节从供给泵供给高压泵的燃料数量的燃料供给控制阀；高压燃料排放系统，其具有用于向受调节的低压燃料增压并且向共轨排放高压燃料的高压泵。低压燃料供给系统、燃料供给控制系统和高压燃料排放系统整体形成一个燃料喷射泵。在下文所述的燃料喷射泵中，低压燃料供给系统、燃料供给控制系统和高压燃料排放系统是作为一个整体提供的。
固定在燃料喷射泵上的高压泵需要大的驱动力矩以将燃料增到一个较高的压力。因此，为了通过内燃机(下文中称作发动机)的输出驱动高压泵，燃料喷射泵直接安装在发动机上或者靠近发动机的位置。
因为受到必须安装在靠近发动机的位置的燃料喷射泵的限制，所以在小型发动机舱中靠近发动机的位置很难提供一个足够大的空间来容纳难于小型化的燃料喷射泵。
近些年来，特别是在小型车辆中，例如小型客车中，其中体积较小的发动机装在小型发动机舱中，这时就必须把包括燃料喷射泵在内的发动机的部件装在小型的发动机舱中。然而，因为空间有限，所以很难把难于小型化的燃料喷射泵安置在靠近发动机的位置上。
而且，燃料喷射泵中所配置的供给泵、燃料供给控制阀和高压泵都是专门针对燃料喷射泵的类型或种类而设计的。因此，供给泵、燃料供给控制阀和高压泵都很昂贵，由此导致燃料喷射泵(高压燃料供给装置)制造费用的增加。
发明内容
考虑到上述情况提出了本发明。本发明的一个目的在于提供在安装上具有高度灵活性但不昂贵的高压燃料供给装置。
在根据第一个实施例的一个方面的高压燃料供给装置中，分别以独立零件的形式提供了低压燃料供给系统、燃料供给控制系统和高压燃料排放系统，而且三者通过燃料管连接起来。
通过分别提供低压燃料供给系统、燃料供给控制系统和高压燃料排放系统，就可以相对于燃料喷射泵的尺寸减小低压燃料供给系统、燃料供给控制系统和高压燃料排放系统这三个彼此相互独立的系统的尺寸。
这样就只有高压泵具有必须安装在发动机附近的限制。而在发动机附近，比较容易提供一个空间用来安装比难于小型化的燃料喷射泵小的高压燃料排放系统。
低压燃料供给系统和燃料供给控制系统在安装上没有限制，因而可以安装在任意空闲位置。
也就是说，与现有技术相比，通过采用第一个实施例的方法，可以极大地提高高压燃料供给装置的可安装性。
而且，通用设备也可以用于供给泵、燃料供给控制阀和高压泵这三者，或者用于三者中的一部分(例如用于供给泵或者燃料供给控制阀，或者用于供给泵与供给控制阀)。因此，用于供给泵、燃料供给控制阀和高压泵的总费用就可以降低，也就可以提供一种低价的高压燃料供给装置。
在根据第二个实施例的一个方面的高压燃料供给装置中，低压燃料供给系统和燃料供给控制系统是作为一个整体提供的，而高压燃料排放系统是作为一个独立的零件提供的，并且燃料供给控制系统和高压燃料排放系统通过燃料管连接。
通过单独提供高压燃料排放系统，可以相对于燃料喷射泵减小作为整体提供的低压燃料供给系统和燃料供给控制系统的尺寸。独立的高压燃料排放系统的尺寸也可以相对于燃料喷射泵而减小。
同上述第一个实施例的方法一样，只有高压泵才必须安装在靠近发动机的位置。这样就比较容易在发动机附近提供空间用于安装尺寸小于燃料喷射泵的高压燃料排放系统。
也就是说，与现有技术相比，通过采用第二个实施例的方法可以极大地提高高压燃料供给装置的可安装性。
而且，通用设备也可以用于所有的供给泵、燃料供给控制阀和高压泵这三者，或者用于三者中的一部分(例如用于供给泵或者燃料供给控制阀，或者用于供给泵与供给控制阀)。因此，用于供给泵、燃料供给控制阀和高压泵的总费用就可以降低，也就可以提供一种低价的高压燃料供给装置。
根据第三个实施例一个方面的高压燃料供给装置的燃料供给控制阀为电磁燃料供给控制阀，该控制阀可以响应电信号而打开/关闭用于向高压泵供给燃料的燃料管道。
通过使用不需发动机的输出即可以运行的电磁燃料供给控制阀，燃料供给控制阀就可以置于任何位置。
根据第四个实施例一个方面的高压燃料供给装置的供给泵由电动机驱动。
通过使用电动机驱动供给泵，供给泵即可无需发动机的输出而运行，因此供给泵就可以置于任何位置。
根据第五个实施例一个方面的高压燃料供给装置的供给泵通过例如齿轮或者链条的动力传送设施由发动机或者高压泵驱动。
如果能够在靠近发动机或者高压泵的位置提供用于安装供给泵的空间，即可使用发动机或者高压泵的功率驱动供给泵。
结合附图，阅读下文对本发明的优选实施例的说明，可以更好地理解本发明。
附图说明
在图中：
图1为根据第一个实施例的高压燃料供给装置的示意图。
图2为根据第二个实施例的高压燃料供给装置的示意图。
图3为经修改的高压燃料供给装置实例的示意图。
具体实施方式
下文将使用两个实施例和一个经修改的实例说明本发明的实施例。
首先，将参照图1对第一个实施例进行说明。图1为安装在蓄压燃料喷射装置上的高压燃料供给装置示意图。
蓄压燃料喷射装置包括用于积蓄高压燃料的共轨(未示出)，还包括用于把喷射共轨中所积蓄的高压燃料向发动机(未示出)的每个汽缸喷射的多个喷射器(未示出)，还包括将燃料箱1中的燃料加压至某个高压并将增压燃料提供给共轨的高压燃料供给装置。
如图1所示，高压燃料供给装置配备有如下部分：高压燃料排放系统3，其具有用于向共轨排放高压燃料的高压泵2；低压燃料供给系统5，其具有用于把燃料由燃料箱1供给高压泵2的供给泵4；燃料供给控制系统7，其具有用于调节从供给泵4供给高压泵2的燃料数量的燃料供给控制阀6(SCV)。
低压燃料供给系统5除配备供给泵4之外，还配备有调节阀。
供给泵4包括次摆线泵、叶轮泵、外部齿轮泵或者内部齿轮泵等，用来抽取燃料箱1中积蓄的燃料，经过燃料过滤器9，并通过燃料供给控制阀6供给高压泵2。本实施例中的供给泵4由在通电时产生旋转力的电动机(未示出)驱动。
调节阀8置于连接供给泵4排放端和进料端的燃料通道上。调节阀在供给泵4的排放压力增大到预定压力时打开，从而防止供给泵4的排放压力超过预定的压力。
安装在燃料供给控制系统7上的燃料供给控制阀6是一个电磁燃料供给控制阀，它响应由ECU(发动机控制单元，未示出)发出的电信号(打开/关闭信号)，通过打开/关闭用于向高压泵2供给燃料的燃料管道来控制供给高压泵2的燃料数量。
因为燃料供给控制阀6控制供给高压泵2的燃料数量，所以从高压泵2排放出的燃料数量就得到控制并且共轨的燃料压力也得到控制。
高压燃料排放系统3除配备了高压泵2之外，还配备了进料阀11和排料阀12。
高压泵2包括一个或者多个由发动机驱动的柱塞泵。
本实施例的高压泵2包括偏心凸轮14、凸轮环15和柱塞18，其中，偏心凸轮14位于由发动机的旋转输出驱动的凸轮轴13上并且相对于凸轮轴13的旋转轴进行偏心旋转；凸轮环15旋转地安装在偏心凸轮14上；当弹簧16对凸轮环15的外围表面施加压力时，柱塞18在汽缸17内往复运动。
当柱塞18下行(向旋转轴运动)时，压力腔19的体积扩大，这样压力腔19中的压力减小并且排放阀12关闭。同时，进料阀11打开，从而向压力腔19中导入由供给泵4供给并且其数量已由燃料供给控制阀6调节好的燃料。
反过来，当柱塞8上行(向逆着旋转轴的方向运动)时，压力腔19的体积减小，这样压力腔19中的燃料就进行增压并且进料阀11关闭。然后，当压力腔19中加压燃料的压力到达预定压力时，排放阀12就打开从而向共轨排放在压力腔19中增压的燃料。
向高压燃料排放系统3供给的燃料中的一部分经过节流孔21提供给包围住凸轮环15外周的凸轮室22，凸轮室22中剩余的燃料通过用于回流燃料的燃料管23返回燃料箱1。
接下来将说明第一个实施例的特征。如在“背景技术”中所描述的那样，在传统燃料供给系统中，高压燃料排放系统3、低压燃料供给系统5和燃料供给控制系统7整体地形成为一个燃料喷射泵。因为高压泵2由发动机的输出来驱动，因此燃料喷射泵需要直接安装在发动机上或者靠近发动机的位置上。
然而，在小型发动机舱中发动机附近，很难提供足够大的空间用于安装难于小型化的燃料喷射泵。
为此，在本实施例的高压燃料供给装置中，如图1的虚线所示，低压燃料供给系统5、燃料供给控制系统7和高压燃料排放系统3作为单独的零件单独提供，而且三者由燃料管23连接起来。
通过分别提供低压燃料供给系统5、燃料供给控制系统7和高压燃料排放系统3，就可以相对于燃料喷射泵的尺寸减小低压燃料供给系统5、燃料供给控制系统7和高压燃料排放系统3这三个彼此相互独立的系统的尺寸。
因为高压泵2的凸轮轴13由发动机驱动，所以必须在发动机附近提供安装高压燃料排放系统3的空间。换句话说，只有包含高压泵2的高压燃料排放系统3要求位于发动机附近的安装位置。
因为高压燃料排放系统3的尺寸小于燃料喷射泵的尺寸，因此在发动机附近提供一个安装高压燃料排放系统3的空间同为燃料喷射泵提供一个位置相比，要容易许多。
另一方面，因为供给泵由电动机驱动，所以供给泵4可以不受限制而安置在任何位置。同样，使用电磁形式的燃料供应控制阀6也使得能够把燃料供应控制阀6安装在任何位置。
因此，由于低压燃料供给系统5和燃料供给控制系统7在安装上不受限制，所以它们可以安装在发动机舱内的任何位置。
也就是说，与现有技术相比，根据本实施例的高压燃料供给装置在车辆上的可安装性有了极大的提高。
而且，通用设备可以用于供给泵4、燃料供给控制阀6和高压泵2这三者(或其中一部分)。因此，用于供给泵4、燃料供给控制阀6和高压泵2的总费用就可以降低，并且可以提供一种低价的高压燃料供给装置。
接下来将参照图2解释第二个实施例。其中与第一个实施例中相同的参考数字表示相似的功能部件。
在上述的第一个实施例中，低压燃料供给系统5、燃料供给控制系统7和高压燃料排放系统3是作为单独的部件独立提供的。
作为另一种方案，在第二个实施例的高压燃料供给装置中，如图2的虚线所示，低压燃料供给系统5和燃料供给控制系统7集成为一个低压燃料供给控制系统24。如第一个实施例中一样，高压燃料排放系统3作为一个独立的零件提供。低压燃料供给控制系统24的燃料供给控制系统7通过燃料管23与高压燃料排放系统3相连。
在这种配置下，同第一个实施例中一样，只有尺寸小于燃料喷射泵的高压燃料排放系统3必须安装在靠近发动机的位置。这样就比较容易在发动机附近提供一个空间用于安装高压燃料排放系统3。
另一方面，在其中集成了具有低压燃料供给系统5和燃料供给控制系统7的低压燃料供给控制系统24在安装上不存在限制，可以安装在任何空闲位置。
也就是说，根据第二个实施例的高压燃料供给装置如同第一个实施例中一样，在车辆上具有很好的可安装性。
如第一个实施例中的一样，通用设备也可以用于供给泵4、燃料供给控制阀6和高压泵2这三者(或其中一部分)。因此，用于供给泵4、燃料供给控制阀6和高压泵2的总费用就可以降低，并且可以提供一种低价的高压燃料供给装置。
最后来说明经修改的实例。在上述实施例中，从调节阀8中溢流出的燃料返回到供给泵4的吸入端。然而，如图3所示，从调节阀8中溢流出的燃料可以返回至燃料箱1。
在上述实施例中，燃料过滤器9安装在供给泵4的吸入端。然而，如图3所示，燃料过滤器9也可以安装在供给泵4和燃料供给控制阀6之间。
在上述实施例中，因为供给泵4由电动机驱动，所以它可以不受限制而安置在任何位置。然而，如果在发动机或者高压泵2附近可以提供空间安装供给泵4，则供给泵4也可以安装在该位置上并且通过例如齿轮或者链条的功率传送设施由发动机或者高压泵2的扭矩驱动。
虽然参照出于演示目的而选择的具体实施例对本发明进行了说明，但是显而易见，本领域的技术人员可以在不背离本发明的基本思想和范围内对其进行多种改动。

Claims (5)

1.一种高压燃料供给装置，包括：
高压燃料排放系统，其具有由内燃机的输出扭矩驱动并用于向积蓄高压燃料的共轨排放高压燃料的高压泵；
低压燃料供给系统，其具有用于把燃料由燃料箱供给高压泵的供给泵；以及
燃料供给控制系统，其具有用于调节由供给泵供给至高压泵的燃料数量的燃料供给控制阀；
其中，低压燃料供给系统、燃料供给控制系统和高压燃料排放系统作为独立的部件单独提供，而且所述低压燃料供给系统、燃料供给控制系统和高压燃料排放系统通过燃料管相连。
2.一种高压燃料供给装置，包括：
高压燃料排放系统，其具有由内燃机的输出扭矩驱动并且用于向积蓄高压燃料的共轨排放高压燃料的高压泵；
低压燃料供给系统，其具有用于把燃料由燃料箱供给至高压泵的供给泵；
燃料供给控制系统，其具有用于调节由供给泵供给至高压泵的燃料数量的燃料供给控制阀；
其中，低压燃料供给系统和燃料供给控制系统作为整体提供，高压燃料排放系统作为独立的零件提供，而且燃料供给控制系统和高压燃料排放系统由燃料管相连。
3.根据权利要求1所述的高压燃料供给装置，其特征在于，燃料供给控制阀为电磁燃料供给控制阀，其响应电信号而打开/关闭用于向高压泵供给燃料的燃料管道。
4.根据权利要求1所述的高压燃料供给装置，其特征在于，供给泵由电动机驱动。
5.根据权利要求1所述的高压燃料供给装置，其特征在于，供给泵通过诸如齿轮或者链条的动力传送设施由发动机或者高压泵来驱动。
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