CN1981131A - 用于内燃机的燃料供应系统 - Google Patents

Abstract

设置有进气歧管喷射器(120)的低压输送管(160)、燃料压力调节器(170)、高压燃料泵(155)、设置有缸内喷射器(110)的高压输送管(130)和电磁安全阀(210)串联连接在以规定的压力排出燃料箱(200)内的燃料的低压燃料泵(180)的下游。由于低压输送管(160)布置在低压燃料泵(180)的下游，低压输送管(160)内的燃料压力在车辆运转停止时响应于低压燃料泵(180)的停止而降低。通过在车辆运转停止时开启电磁安全阀(210)，高压输送管(130)内的燃料压力也响应于低压燃料泵(180)的停止而降低。因而，确保了在车辆运转停止期间喷射器(110、120)的油密封性。

Description

用于内燃机的燃料供应系统

技术领域

本发明涉及用于内燃机的燃料供应系统，更具体地，涉及具有用于将燃料喷入进气歧管和/或进气口的第一燃料喷射装置(进气歧管喷射器)和用于将燃料喷入气缸的第二燃料喷射装置(缸内喷射器)的内燃机的燃料供应系统。

背景技术

例如日本专利公开No.07-103048，已知一种设置有用于将燃料喷入气缸的缸内喷射器(燃料喷射阀)和用于将燃料喷入进气口的进气歧管喷射器(燃料喷射阀)的内燃机，其根据运行状态控制缸内喷射器和进气歧管喷射器以通过进气歧管喷射和缸内直接喷射的组合来喷射燃料。

一般而言，在用于内燃机的燃料供应系统中，从燃料箱向内燃机延伸的一个燃料管在内燃机的附近分支，以将燃料供应到进气歧管喷射器和缸内喷射器。然而，对于这样的结构，燃料管在内燃机附近具有复杂的结构，从燃料箱供应的燃料会受到大量的来自内燃机的气缸体的热量。一般来说，供应到进气歧管喷射器的燃料是通过使用低压燃料泵从燃料箱泵送的低压燃料。因而，已经指出，燃料当受到来自气缸体的大量的热量时会在用于将燃料供应到进气歧管喷射器的燃料管或者输送管中部分地蒸发，导致气阻的发生。

为了解决这样的问题，例如，日本专利公开No.2004-278347公开了一种燃料供应系统，其中串联配置燃料箱、低压燃料泵、燃料压力调节器(压力调节器)、进气歧管喷射(低压)输送管、高压燃料泵、缸内喷射(高压)输送管和安全阀。在这个燃料供应系统中，可以通过简单的结构防止由于在连接到进气歧管喷射器的管道内发生的气阻而造成的燃料喷射故障。

在上述的用于内燃机的燃料供应系统中，除了发生气阻以外，还必须考虑与燃料供应至多个系统相关的各种问题。

首先，必须实现能够在车辆运转停止过程中提高喷射器的油密封性，使得在下一次启动发动机时维持良好的排放性能。

例如，在日本专利公开No.2004-278347中公开的燃料供应系统中，进气歧管喷射(低压)输送管布置在燃料压力调节器的下游。因而，即使用于释放压力的电磁安全阀布置在缸内喷射(高压)输送管的下游，也难以在车辆运转停止时意图释放低压输送管的燃料压力。这导致不良的油密封性，并且在运转停止时可能会发生燃料从进气歧管喷射器的泄露。这样的燃料泄露会导致下次发动机启动时废气排放性能的劣化。

此外，必须实现能够根据发动机的温度进行优选的燃料喷射的结构。

例如，在发动机的冷机状态中，难以促进气缸内燃料的雾化，使得喷入气缸中的燃料趋于大量地附着在发动机活塞的顶面(活塞顶面)或者气缸内的内周面(气缸内表面(膛))。对于这样附着的燃料，尤其是附着至活塞顶面的燃料将在随后的发动机燃烧过程中逐渐地雾化，然后在不完全燃烧的状态下从气缸排出。这将导致黑烟的产生，增加未燃的成分等，导致了废气排放性能的劣化。此外，附着在气缸内表面的燃料将与用于发动机活塞润滑而施加到气缸内表面的润滑油混合。这将导致润滑油被燃料稀释(即，所谓的燃料稀释)，使得会削弱内燃机的润滑性能。

因而，考虑到内燃机的劣化的废气排放性能和内燃机的降低的润滑性能的不利影响，可以优选地在发动机冷机状态中均匀燃烧运转时从进气歧管喷射器喷射燃料，同时避免从缸内喷射器的燃料喷射。

然而，在日本专利公开No.2004-278347中公开的燃料供应系统中，进气歧管喷射输送管和缸内喷射输送管串联连接，进气歧管喷射输送管位于缸内喷射输送管的上游。因而，在发动机冷机状态中，缸内喷射输送管内的燃料的温度增加较慢，从进气歧管喷射器喷射的燃料的雾化颗粒尺寸趋于变大，导致废气排放性能的劣化。

同时，当内燃机的运转进行时(即，在发动机的暖机状态中)，缸内喷射器末端的温度随着燃烧室内的燃料燃烧而增加，并且在缸内喷射器的末端处的喷射孔中往往会产生沉积物，这样会使缸内喷射器冷却。因而，优选缸内喷射输送管内的燃料温度较低。

然而，对于在日本专利公开No.2004-278347中公开的这种结构，缸内喷射输送管布置在下游。因而，通过使用高压燃料泵对仅仅与从来自燃料泵的全供应燃料量减去从进气歧管喷射器喷射的燃料量相对应的燃料量加压，然后供应到缸内喷射输送管。即，由于缸内喷射输送管内的燃料流速较小，缸内喷射输送管内的燃料温度由于从内燃机接收的热量而趋于增加。因而，没有充分地获得冷却缸内喷射器的效果，这从形成沉积物的角度上是不利的。

进一步，由于存在多个(高压和低压)燃料系统，还必须实现能够防止由于燃料系统之间燃料喷射量的差异而引起的燃料供应系统内发生气阻的构造。

发明内容

本发明已经解决了上述问题。本发明的第一个目的是提供一种用于内燃机的燃料供应系统，其设置有将燃料喷入到进气歧管和/或进气口的第一燃料喷射单元(进气歧管喷射器)和将燃料喷入气缸的第二燃料喷射单元(缸内喷射器)，该燃料供应系统能够提高在车辆的运转停止过程中喷射器的油密封性，并且能够在起动发动机时维持良好的废气排放性能。

本发明的第二个目的是提供一种用于内燃机的燃料供应系统，其设置有将燃料喷入到进气歧管和/或进气口的第一燃料喷射单元(进气歧管喷射器)和将燃料喷入气缸的第二燃料喷射单元(缸内喷射器)，该燃料供应系统能够提高在发动机冷机状态下进气歧管喷射时的废气排放性能，并且能够抑制在缸内喷射器末端产生沉积物。

本发明的第三个目的是提供能够抑制由于向高压燃料泵供应的燃料不足而引起气阻产生的用于内燃机的燃料供应系统。

根据本发明的用于内燃机的燃料供应系统包括燃料箱、第一燃料泵、第一燃料输送管、第二燃料泵、第二燃料输送管、压力调节单元和压力释放单元。燃料箱储存燃料。第一燃料泵响应于与内燃机的运转期间相关的运转指示而被致动，并且以第一压力排出燃料箱内的燃料。第一燃料输送管形成为具有第一燃料喷射单元的管体，并且在上游侧处接收从第一燃料泵排出的燃料，然后将燃料输送到第一燃料喷射单元，使得燃料喷入内燃机。第二燃料泵与第一燃料输送管串联连接，并且在内燃机的运转过程中被致动，并且向从第一燃料输送管的下游侧接收的燃料施加压力，从而以第二压力排出燃料。第二燃料输送管形成为具有第二燃料喷射单元的管体，并且在上游侧处接收从第二燃料泵排出的燃料，然后将燃料输送到第二燃料喷射单元，使得燃料喷入到内燃机。压力调节单元设置在第一燃料输送管和第二燃料泵之间的燃料路径上，并且在燃料路径中的燃料压力超过第一压力时，向压力释放路径引导燃料路径中的燃料。压力释放单元设置在第二燃料泵下游的燃料路径和压力释放路径之间，并在车辆运转停止时被致动，以向压力释放路径引导燃料路径中的燃料。

根据该用于内燃机的燃料供应系统，在第一和第二燃料喷射单元彼此独立设置的结构中，第一燃料输送管(低压输送管)布置在压力调节单元(燃料压力调节器)的上游。因而，在车辆运转结束时(即，在内燃机的运转停止时)，第一燃料输送管中的燃料压力能够响应于第一燃料泵(低压燃料泵)的停止而降低，并且第二燃料输送管(高压输送管)中的燃料压力也能够通过致动压力释放单元而降低。这能够防止在运转停止直到下次运转开始的期间第一燃料喷射单元(进气歧管喷射器)和第二燃料喷射单元(缸内喷射器)的油密封性的劣化，并因而防止从燃料喷射单元泄漏燃料，因而能够防止内燃机下次起动时排气性能的劣化。此外，由于从第一燃料泵排出的燃料被引导通过串联连接的第一燃料输送管、压力调节单元、第二燃料泵(高压泵)和第二燃料输送管，利用简单的结构避免了由于在低压系统的管道中产生气阻而引起的燃料喷射故障。

根据本发明另一个结构的用于内燃机的燃料供应系统包括燃料箱、第一燃料泵、第一燃料输送管、压力调节单元、第二燃料泵、第二燃料输送管、第一压力释放单元和第二压力释放单元。燃料箱储存燃料。第一燃料泵响应于与内燃机的运转期间相关的运转指示而被致动，并且以第一压力排出燃料箱内的燃料。第一燃料输送管形成为具有第一燃料喷射单元的管体，并且在上游侧处接收从第一燃料泵排出的燃料，将燃料输送到第一燃料喷射单元，使得燃料喷入内燃机。压力调节单元设置在第一燃料泵和第一燃料输送管的上游侧之间的燃料路径上，并且当燃料路径中的燃料压力超过第一压力时，向压力释放路径引导燃料路径中的燃料。第二燃料泵在内燃机的运转期间被致动，接收从第一燃料泵输出的燃料，然后进一步向燃料加压，从而以第二压力排出燃料。第二燃料输送管形成为具有第二燃料喷射单元的管体，接收从第二燃料泵排出的燃料，将燃料输送到第二燃料喷射单元，使得燃料喷入到内燃机中。第一压力释放单元设置在压力调节单元和第一燃料输送管之间的燃料路径上，在车辆运转停止时被致动，以向压力释放路径引导燃料路径中的燃料。第二压力释放单元设置第二燃料泵下游的燃料路径上，在车辆运转停止时被致动，以向压力释放路径引导燃料路径中的燃料。

根据该用于内燃机的燃料供应系统，在第一和第二燃料喷射单元彼此独立设置的结构中，第一和第二压力释放单元在车辆运转结束时(即，在内燃机的运转停止时)被致动，因而第一燃料输送管(低压输送管)中的燃料压力和第二燃料输送管(高压输送管)中的燃料压力能够得到降低。这能够防止在运转停止直到下次运转开始的期间第一燃料喷射单元(进气歧管喷射器)和第二燃料喷射单元(缸内喷射器)的油密封性的劣化，并因而防止从燃料喷射单元泄漏燃料，因而能够防止内燃机下次起动时废气排放性能的劣化。

第一燃料泵响应于与内燃机的运转期间相关的运转指示而被致动。因而，例如通过响应于内燃机的运转开始指示而产生运转指示，可以使第一燃料泵在内燃机实际开始运转之前进入运转状态。

优选地，在根据其它结构的用于内燃机的燃料供应系统中，压力调节单元一体地设置在燃料箱中。

根据本结构，压力调节单元能够仅占用小的面积而布置。

优选地，压力释放路径是到燃料箱的燃料回流管。

优选地，在本发明的用于内燃机的燃料供应系统中，第一燃料喷射单元(进气歧管喷射器)将燃料喷入到内燃机的进气歧管中，第二燃料喷射单元(缸内喷射器)将燃料喷入内燃机的燃烧室。

根据此用于内燃机的燃料供应系统，其中向进气歧管的燃料喷射和向燃烧室的燃料喷射能够彼此独立地执行，燃料喷射单元的油密封性的劣化能够被防止，如上所述，并因而能够防止内燃机起动时排气性能的劣化。

根据本发明另一个结构的用于内燃机的燃料供应系统设置有将燃料喷入到进气歧管的第一燃料喷射单元和将燃料喷入气缸的第二燃料喷射单元，并且包括第一燃料输送管、燃料泵和第二燃料输送管。第一燃料输送管将上游侧处接收的燃料输送到第一燃料喷射单元，使得燃料喷入到进气歧管。燃料泵以规定的压力将燃料箱中的燃料排出。第二燃料输送管在上游侧处接收由燃料泵排出的燃料，并且将燃料输送到第二燃料喷射单元，使得燃料喷入到气缸中。第一和第二燃料输送管串联连接，第一燃料输送管的上游侧连接到第二燃料输送管的下游侧。

根据该用于内燃机的燃料供应系统，用于进气歧管喷射的第一燃料输送管和用于缸内燃料喷射的第二燃料输送管串联连接。由于分支的燃料路径是需要的，这能够简化系统结构。进一步，它能构造成使得待从第一燃料喷射单元(进气歧管喷射器)喷射的燃料在通过第二燃料输送管(DI输送管)之后供应到第一燃料输送管(PFI输送管)。

因而，与第一燃料输送管布置在上游相比，在发动机冷机状态下从第一燃料喷射单元喷射的燃料温度能够快速地增加。因而，在优选地避免第二燃料喷射单元(缸内喷射器)的燃料喷射的发动机冷机状态下，能够减小从第一燃料喷射单元喷射的雾化颗粒的尺寸，使得排气性能的劣化能够得到防止。

进一步，与第一燃料输送管布置在上游相比，第二燃料输送管中的燃料流速较大，因而在发动机暖机状态下，第二燃料输送管内的燃料随着内燃机运转的温度增加得到抑制。结果，确保了由流经第二燃料输送管的燃料或者从第二燃料喷射单元喷射的燃料对第二燃料喷射单元的冷却效果，因而，进行缸内喷射的第二燃料喷射单元的温度增加得到抑制，并且防止了沉积物的产生。

优选地，在用于内燃机的燃料供应系统中，第二燃料输送管布置在接收来自内燃机的热量的位置处。

根据该用于内燃机的燃料供应系统，待从第一和第二燃料喷射单元喷射的燃料经过受到大量热的第二燃料输送管。这进一步提高了发动机冷机状态下的排放性能，还显著提高了防止伴随内燃机的运转在第二燃料喷射单元中产生沉积物的效果。

优选地，用于内燃机的燃料供应系统还包括第一燃料压力调节单元和第二燃料压力调节单元。燃料泵以第一规定的压力排出燃料。第一燃料压力调节单元布置在第二燃料输送管的下游，并且将第二燃料输送管中燃料的压力维持在第一规定压力。第二燃料压力调节单元布置在第一燃料输送管的下游，并且将第一燃料输送管中的燃料的压力维持在低于第一规定压力的第二规定压力。

根据该用于内燃机的燃料供应系统，来自进行直接缸内喷射的第二燃料喷射单元的燃料喷射压力设定成雾化燃料所需要的高压，而来自进行进气歧管喷射的第一燃料喷射单元的燃料喷射压力设定成低压。因而，能够降低不要求用高压来雾化燃料的第一燃料喷射单元和第一燃料输送管的设计承受压力，这导致了制造成本的降低。

更优选地，在用于内燃机的燃料供应系统中，第一燃料压力调节单元是从燃料施加的压力大于第一规定压力时开启的安全阀，并且安全阀能够响应于电信号而开启。

根据该用于内燃机的燃料供应系统，安全阀例如在运转停止时开启，使得在第二燃料输送管的下游侧和第一燃料输送管的上游侧处形成压力释放路径。因而，可以在内燃机运转停止期间充分地降低第一和第二燃料输送管内的燃料压力，并且提高第一和第二燃料喷射单元的油密封性。结果，可以抑制在内燃机的下次起动时废气排放性能的劣化。

或者，用于内燃机的燃料供应系统还包括燃料压力调节单元。燃料压力调节单元布置在第一燃料输送管的下游，并且在从燃料施加规定压力时，向压力释放路径引导燃料。从第一燃料喷射单元喷射的燃料的压力和从第二燃料喷射单元喷射的燃料的压力大体相等。

根据该用于内燃机的燃料供应系统，进行进气歧管燃料喷射的第一燃料喷射单元的燃料喷射压力和进行直接缸内燃料喷射的第二燃料喷射单元的燃料喷射压力是相等的。具体地，它们设定成雾化喷入气缸的燃料所需要的高压。由于燃料供应系统内的燃料压力变得恒定，简化了系统结构，从第一燃料喷射单元喷射的燃料的雾化颗粒尺寸进一步得到减小。因而，在发动机冷机状态下的废气排放性能进一步得到提高。

优选地，在用于内燃机的燃料供应系统中，燃料压力调节单元是安全阀，当从燃料施加规定压力时安全阀开启，并且安全阀能够响应于电信号而开启。

根据该用于内燃机的燃料供应系统，通过例如在运转停止时开启安全阀，在第一燃料输送管的下游形成压力释放路径。这能够降低第一和第二燃料输送管内的燃料压力。因而，提高了在内燃机的运转停止期间第一和第二燃料喷射单元的油密封性，并且防止了在下次内燃机运转开始时的废气排放性能的劣化。

根据本发明的另一个结构的用于内燃机的燃料供应系统具有缸内喷射器和进气歧管喷射器，缸内喷射器设置在缸内喷射燃料输送管处，并且用于将燃料喷入燃烧室，进气歧管喷射器设置在进气歧管喷射燃料输送管处，并且用于将燃料喷入进气歧管，燃料供应系统通过使用高压燃料泵向从低压燃料泵排出的燃料施加压力以将燃料供应到缸内喷射燃料输送管。燃料供应系统包括将高压燃料泵的下游侧与进气歧管喷射燃料输送管的上游侧连接的连接燃料管，和用于调节进气歧管喷射燃料输送管内的燃料压力的进气歧管喷射压力调节单元。

根据该用于内燃机的燃料供应系统，从低压燃料泵排出的所有燃料供应到高压燃料泵。这有利地防止由于从低压燃料泵向高压燃料泵供应燃料不足而引起的气阻产生。

一般而言，在高压燃料泵的下游侧连接到进气歧管喷射燃料输送管的上游侧，并且对于进气歧管喷射燃料输送管内的燃料没有执行压力调节的情况下，从高压燃料泵排出的高压燃料流入进气歧管喷射燃料输送管，使得进气歧管喷射器难以精确地进行燃料喷射。

相比之下，根据上述用于内燃机的燃料供应系统，进气喷射压力调节单元调节进气歧管喷射燃料输送管内的燃料压力，因而，进气歧管喷射器的燃料喷射能够精确地执行。

或者，根据本发明另一个结构的用于内燃机的燃料供应系统包括：用于将燃料喷入燃烧室的缸内喷射器；设置有缸内燃料喷射器的缸内喷射燃料输送管；用于泵送燃料箱中的燃料的低压燃料泵；用于将低压燃料泵的排出口连接到缸内喷射燃料输送管上游侧的燃料供应管；用于向从低压燃料泵排出的燃料施加压力，并将燃料供应到缸内喷射燃料输送管的高压燃料泵；设置在高压燃料泵下游的燃料供应管处，并且用于调节缸内喷射燃料输送管内的燃料压力不超过缸内喷射压力的缸内喷射压力调节阀；用于将燃料喷入进气歧管的进气歧管喷射器；设置有进气歧管喷射器的进气歧管喷射燃料输送管；用于将缸内喷射压力调节阀的出口与进气歧管喷射燃料输送管的上游侧连接的连接燃料管；用于将进气歧管喷射燃料输送管的下游侧与燃料箱连接的燃料回流管；以及设置在燃料回流管处，并且用于调节进气歧管喷射燃料输送管内的燃料压力不超过比缸内喷射压力低的进气歧管喷射压力的进气歧管喷射压力调节阀。

利用该结构，能够获得类似于以上燃料供应系统获得的那些效果。

或者，根据本发明另一个结构的用于内燃机的燃料供应系统包括：用于将燃料喷入燃烧室的缸内喷射器；设置有缸内喷射器的缸内喷射燃料输送管；用于泵送燃料箱中的燃料的低压燃料泵；用于将低压燃料泵的排出口连接到缸内喷射燃料输送管上游侧的燃料供应管；用于向从低压燃料泵排出的燃料施加压力，并将燃料供应到缸内喷射燃料输送管的高压燃料泵；用于将燃料喷入进气歧管的进气歧管喷射器；设置有进气歧管喷射器的进气歧管喷射燃料输送管；用于将缸内喷射燃料输送管的下游侧与进气歧管喷射燃料输送管的上游侧连接的连接燃料管；设置在连接燃料管处，并且用于调节缸内喷射燃料输送管内的燃料压力不超过缸内喷射压力的缸内喷射压力调节阀；用于将进气歧管喷射燃料输送管的下游侧与燃料箱连接的燃料回流管；以及设置在燃料回流管处，并且用于调节进气歧管喷射燃料输送管内的燃料压力不超过比缸内喷射压力低的进气歧管喷射压力的进气歧管喷射压力调节阀。

利用该结构，能够获得类似于以上燃料供应系统获得的那些效果。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的燃料供应系统应用到其上的发动机系统的示意结构图。

图2详细示出图1的燃料供应系统的结构。

图3是示出在根据第一实施例的燃料供应系统中，低压燃料泵和压力释放装置(电磁安全阀)的操作正时的正时图。

图4示出根据第一实施例的一个修改的用于内燃机的燃料供应系统的结构示例。

图5是示出在图4所示的燃料供应系统中，低压燃料泵和压力释放装置(电磁安全阀)的操作正时的正时图。

图6是包含根据本发明第二实施例用于内燃机的燃料供应系统的发动机系统的示意结构图。

图7是根据第二实施例的用于内燃机的燃料供应系统的结构示意图。

图8是根据第二实施例的用于内燃机的燃料供应系统另一个示例的结构示意图。

图9是根据第二实施例的一个修改用于内燃机的燃料供应系统的结构示意图。

图10是示出根据第二实施例的一个修改的用于内燃机的燃料供应系统的另一个示例的结构示意图。

图11是示出根据本发明的燃料供应系统应用到其上的发动机的横截面结构的示意图。

图12是根据本发明第三实施例用于内燃机的燃料供应系统的结构示意图。

图13示出图12所示的燃料供应系统中燃料的流动。

图14是根据第三实施例的一个修改的用于内燃机的燃料供应系统的结构示意图。

具体实施方式

以下，将参照附图详细描述本发明的实施例。

第一实施例

图1示意性示出包含根据本发明第一实施例用于内燃机的燃料供应系统的发动机系统。尽管在图1中示出直列四缸汽油发动机，本发明的应用不限于所示的发动机。

如在图1中所示，发动机(内燃机)10包括四个气缸112，该四个气缸112经由相应的进气歧管20连接到公共的稳压箱30。稳压箱30经由进气管40连接到空气滤清器50。在进气管40中，设置空气流量计42和由电动机60驱动的节流阀70。节流阀70具有基于发动机ECU(电子控制单元)300的输出信号并且独立于加速器踏板100控制的开度。气缸112连接到公共的排气歧管80，排气歧管80连接到三元催化转换器90。

对于每一个气缸112，设置用于将燃料喷射到气缸的缸内喷射器110和用于将燃料喷射到进气口和/或进气歧管的进气歧管喷射器120。

喷射器110、120基于发动机ECU 300的输出信号来控制。缸内喷射器110连接到公共的燃料输送管(在第一实施例中也称为“高压输送管”)130，进气歧管喷射器120连接到公共的燃料输送管(在第一实施例也称为“低压输送管”)160。到燃料输送管130、160的燃料供应由下面将详细描述的燃料供应系统150执行。

发动机ECU 300配置有数字计算机，该计算机包括经由双向总线310彼此连接的ROM(只读存储器)320、RAM(随机存取存储器)330、CPU(中央处理单元)340、输入端口350和输出端口360。

空气流量计42产生与进气量成比例的输出电压，空气流量计42的输出电压经由A/D转换器370输入到输入端口350。产生与发动机冷却剂温度成比例的输出电压的冷却剂温度传感器380安装至发动机10。冷却剂温度传感器380的输出电压经由A/D转换器390输入到输入端口350。

燃料压力传感器400安装至高压输送管130，燃料压力传感器400产生与高压输送管130内的燃料压力成比例的输出电压。燃料压力传感器400的输出电压经由A/D转换器410输入到输入口350。空燃比传感器420安装至位于三元催化转换器90上游的排气歧管80。空燃比传感器420产生与废气中的氧浓度成比例的输出电压，空燃比传感器420的输出电压经由A/D转换器430输入到输入端口350。

本实施例的发动机系统中的空燃比传感器420是满量程空燃比传感器(线性空燃比传感器)，该空燃比传感器420产生与发动机10中燃烧的空燃混合物的空燃比成比例的输出电压。对于空燃比传感器420，可以使用以开/关的方式检测出发动机10中燃烧的混合物的空燃比相对于理论空燃比是浓还是稀的O₂传感器。

加速器踏板100连接到加速器下压程度传感器440，该传感器440产生与加速器踏板100的下压程度成比例的输出电压。加速器下压程度传感器440的输出电压经由A/D转换器450输入到输入端口350。产生表示发动机速度的输出脉冲的发动机速度传感器460连接到输入端口350。发动机ECU 300的ROM 320以图的形式预先存储与运转状态相对应的燃料喷射量的值和基于发动机冷却剂温度的修正值，该运转状态基于分别由上述的加速器下压程度传感器440和发动机速度传感器460获得的发动机负荷因子和发动机速度。

发动机ECU 300通过执行规定的程序基于来自各个传感器的信号产生用于控制发动机系统的全部操作的各种控制信号。控制信号经由输出端口360和驱动电路470传输到构成发动机系统的装置和电路。

图2详细示出图1所示燃料供应系统150的结构。

在图2中，缸内喷射器110、高压输送管130、进气歧管喷射器120和低压输送管160以外的部分对应于图1的燃料供应系统150。

储存在燃料箱200中的燃料通过电动机驱动型的低压燃料泵180以规定的压力排出。基于来自ECU 300#的控制信号控制低压燃料泵180。此处，ECU 300#对应于图1的发动机ECU 300的关于燃料供应系统控制的功能部分。

低压燃料泵180的排出侧经由燃料过滤器190和燃料管135连接到形成为设置有进气歧管喷射器120的管体的低压输送管160。即，低压输送管160经由上游侧的燃料管135接收从低压燃料泵180排出的燃料，然后向进气歧管喷射器120输送燃料，使得将燃料喷入内燃机中。注意，在本发明的应用中，可以向低压输送管160提供任意数量(一个或多个)进气歧管喷射器120。

低压输送管160的下游侧连接到发动机驱动型的高压燃料泵155的入口侧。燃料压力调节器170构造成当低压输送管160下游侧的燃料的压力(燃料压力)变得高于预设压力时，向燃料回流管220引导燃料。因而，燃料压力调节器170的下游侧的燃料压力得到维持，使得不会超过预设压力。

高压燃料泵155的排出侧经由允许向燃料管165流动的止回阀140连接到燃料管165。燃料管165连接到形成为设置有缸内喷射器110的管体的高压输送管130。还要注意，可以向高压输送管130提供任意数量(即，一个或者多个)缸内喷射器110。

高压燃料泵155的排出侧还经由电磁溢流阀156连接到高压燃料泵155的入口侧。随着电磁溢流阀156的开度减小，从高压燃料泵155供应到燃料管165的燃料量增加。当电磁溢流阀156全开时，从高压泵155向燃料管165的燃料供应停止。电磁溢流阀156响应于ECU 300#的输出信号而被控制。

高压输送管130经由燃料管165在上游侧处接收从高压燃料泵155排出的燃料，然后向缸内喷射器110输送燃料，使得将燃料喷入内燃机中。进一步，电磁安全阀210设置在高压输送管130的下游侧。电磁安全阀210响应于来自ECU 300#的控制信号而开启，然后向燃料回流管220引导高压输送管130内的燃料。

因而，在根据本实施例的燃料供应系统中，如在上述的日本专利公开No.2004-278347中，低压输送管160和高压输送管130串联布置，然后低压输送管160布置在燃料压力调节器170的上游。

在图2所示的燃料供应系统中，低压燃料泵180和低压输送管160分别对应于本发明的“第一燃料泵”和“第一燃料输送管”。高压燃料泵155和高压输送管130分别对应于本发明的“第二燃料泵”和“第二燃料输送管”。进一步，燃料压力调节器170对应于“压力调节装置”，燃料回流管220对应于“压力释放路径”，电磁安全阀210对应于本发明的“压力释放装置”。

以下，参照图3描述根据本发明第一实施例的燃料供应系统中的低压燃料泵和压力释放装置(电磁阀)的操作正时。

参照图3，根据来自发动机ECU 300的与发动机10的运转期间相对应的控制信号(图3中的“低压燃料泵控制信号”)来控制低压燃料泵180的操作。因而，在车辆的运转开始时，电磁安全阀210从开启状态切换到关闭状态，低压燃料泵180的运转也开始了。

进一步，响应于起动器的启动，发动机10被启动进入运转状态。即，通过将运转开始作为触发而控制低压燃料泵180和电磁安全阀210的操作，使得可以确保在发动机10起动正时期间，通过驱动低压燃料泵180而增加低压系统中的燃料压力，并关闭电磁安全阀210。

高压燃料泵155也根据发动机10的起动而开始运转，除了来自低压系统(进气歧管喷射器120)的燃料喷射以外，来自高压系统(缸内喷射器110)的燃料喷射也变得可行。

在车辆运转结束时，低压燃料泵180的运转响应于发动机10的停止而停止，并且电磁安全阀210开启。例如，运转开始和运转结束对应于点火开关的开和关。

再参照图2，由于在运转结束时电磁安全阀210开启，高压输送管130中的燃料压力得到充分的降低。进一步，由于低压输送管160布置在燃料压力调节器170的上游，低压输送管160内的燃料压力能够响应于低压燃料泵180的停止而得到降低。

因而，在到下次运转开始的运转停止期间中，高压输送管130和低压输送管160的油密封性将不会劣化，因而，可以防止燃料从缸内喷射器110和进气歧管喷射器120泄露。因而，可以防止在发动机基于下次运转开始而启动时的废气排放性能劣化。

进一步，在图2所示燃料供应系统中，如在日本专利公开No.2004-278347中的情况，从低压燃料泵180排出的燃料被引导通过串联连接的低压输送管160、燃料压力调节器170、高压燃料泵155和高压输送管130。因而，可以利用简单的结构防止由于在连接到进气歧管喷射器的低压系统的管道内产生的气阻而引起的燃料喷射故障。

第一实施例的修改

现在说明根据第一实施例的修改的用于内燃机的燃料供应系统的结构示例。

参照图4，根据第一实施例的修改的燃料供应系统与图2所示的结构示例的不同在于：从低压燃料泵180排出然后通过燃料压力调节器170的燃料被引导到分支的路径，该分支的路径中的一个引导到低压输送管160，另一个引导到高压输送管130。

从电动机驱动型低压燃料泵180排出的燃料经由燃料过滤器190供应到燃料压力调节器170。燃料压力调节器170布置在低压输送管160的上游，并且构造成当从低压燃料泵180排出的燃料的燃料压力变得大于预设的燃料压力时，将从低压燃料泵180排出的燃料的一部分回流到燃料箱200。这确保将燃料压力调节器170的下游侧的燃料压力维持在不高于预设燃料压力的水平。

在燃料压力调节器170的下游侧上，设置分支的燃料管135和136。

从低压燃料泵180排出并且通过燃料压力调节器170的燃料经由燃料管135输送到低压输送管160。电磁安全阀205设置在从燃料压力调节器170延伸到低压输送管160的燃料路径中、位于燃料管135的某个位置处。

当燃料管135中的燃料压力变得大于规定的压力时，电磁安全阀205形成用于将一部分燃料引导到燃料回流管220的路径，使得降低低压输送管160和燃料管135中的燃料压力。此外，电磁安全阀205响应于来自ECU 300#的控制信号而被强制开启以形成从燃料管135延伸到燃料回流管220的路径。

燃料管136连接到高压燃料泵155的入口侧。电磁溢流阀156设置在高压燃料泵155的排出侧。高压燃料泵155的排出侧经由燃料管165连接到高压输送管130。

进一步，与图2的结构示例的情况相同，在高压输送管130的下游侧上，电磁安全阀210布置在管道130和燃料回流管220之间。

在图4的燃料供应系统中，电磁安全阀205对应于本发明的“第一压力释放装置”，电磁安全阀210对应于本发明的“第二压力释放装置”。

图5示出在图4所示的用于内燃机的燃料供应系统中的电磁安全阀和低压燃料泵的操作。

参照图5，与在图3的情况一样，根据与发动机10的运转期间相关的控制信号(“低压燃料泵控制信号”)来控制低压燃料泵180的操作。

以与图3中的电磁安全阀210相同的方式来控制电磁安全阀205和210，即响应于车辆运转的开始而关闭，响应于车辆运转结束而开启。

因而，在图4所示的燃料供应系统中，高压输送管130中的燃料压力能够通过在车辆运转结束时开启电磁安全阀210而得到降低，布置在燃料压力调节器170下游的低压输送管160中的燃料压力也能够通过开启电磁安全阀205得到充分的降低。以此方式，与图2所示的燃料系统供应系统的情况相同，防止了在车辆停止运转期间燃料从缸内喷射器110和进气歧管喷射器120的泄漏，因而能够防止在发动机基于下次运转开始而起动时的排气性能的劣化。

尽管在第一实施例及其修改(图2和图4)中描述了在电磁安全阀(压力释放装置)205，210开启时，向燃料回流管220引导燃料的结构，但是每一个阀可以构造成向燃料供应系统的另一个位置引导燃料，只要其能够降低对应输送管内的燃料压力就可以了。

第二实施例

图6示意性示出包含根据本发明第二实施例的用于内燃机的燃料供应系统的发动机系统。

在图6所示的发动机系统中，代替图1中的燃料供应系统150，设置第二实施例的燃料供应系统500。到燃料输送管130的燃料供应由燃料供应系统500执行。

在第二实施例中，与缸内喷射器110连接的燃料输送管130还称为“DI输送管”，与进气歧管喷射器120连接的燃料输送管160还称为“PFI输送管”。

图6所示发动机系统的其它部分与图1的发动机系统相同，因而，其描述将不再重复。

DI输送管130和PFI输送管160都受到内燃机中燃料燃烧的热量。此处，设置有布置在燃烧室中的缸内喷射器110的DI输送管130比PFI输送管160接收更多的热量。

进一步，在发动机10中，每一个气缸112设置有缸内喷射器110和进气歧管喷射器120。因而，必须针对根据车辆运转状态计算的所需要的总燃料喷射量，执行缸内喷射器110和进气歧管喷射器120之间的燃料喷射比例的控制。

基本上，发动机ECU 300参照预备的图根据发动机的温度和发动机的运转状态(发动机速度和负荷因子)设定燃料喷射比例。然后，根据该设定的燃料喷射比例，使用缸内喷射器110和进气歧管喷射器120两者或者仅仅使用缸内喷射器110或进气歧管喷射器120来执行燃料喷射。例如，如上所述，从排气性能和润滑性能的角度，在发动机冷机状态中，燃料喷射比例设定成仅仅使用进气歧管喷射器120执行燃料喷射。

以下，参照图7详细描述根据第二实施例用于内燃机的燃料供应系统的结构。

参照图7，低压燃料泵(供给泵)180、燃料过滤器190、燃料箱200、高压燃料泵155和电磁溢流阀(调量阀)156包括在图6的燃料供应系统500中。

电动机驱动型的低压燃料泵180以规定的压力(低压)排出储存在燃料箱200中的燃料。基于来自ECU 300#的控制信号来控制低压燃料泵180的运转周期和燃料排出量(流速)。ECU 300#与图6的发动机ECU300的关于燃料供应系统控制的功能部分相对应。

低压燃料泵180的排出侧经由燃料过滤器190连接到高压燃料泵155的入口侧。高压燃料泵155的排出侧经由允许向燃料管222流动的止回阀240连接到燃料管222。燃料管222连接到形成为管体的DI输送管130的上游侧，该管体设置有任意数量的缸内喷射器110。

高压燃油泵155的排出侧还经由电磁溢流阀156连接到高压燃料泵155的入口侧。高压燃料泵155是发动机驱动型的。例如，随着通过发动机10的运转而驱动的用于泵送的凸轮轴的旋转，柱塞在气缸内执行往复运动，因而，吸入到加压室的燃料受压并压力增大，然后以规定的压力(例如，以12MPa数量级的高压)排出。规定的压力(高压)设定成雾化喷入到气缸的燃料所需的水平。

在高压燃料泵155将从低压燃料泵180排出的燃料吸入到加压室的吸入行程中，电磁溢流阀156开启。在高压燃料泵155的排出(加压)行程中，当电磁溢流阀156关闭时，在加压室中被柱塞压缩的燃料输送到燃料管222，而当电磁溢流阀156开启时，加压室内的燃料流回高压燃料泵155的入口侧，没有进行燃料压缩操作。

对于这种结构，可以通过ECU 300#对电磁溢流阀156的开启/关闭控制，来控制从高压燃料泵155排出的燃料量。这消除了需要高压燃料泵155执行超过所需总燃料喷射量的不需要的燃料压缩操作，使得提高了用作高压燃料泵155的驱动源的发动机10的燃料效率。

DI输送管130在上游侧上经由燃料管222接收从高压燃料泵155排出的燃料，然后向用于喷入内燃机(缸内喷射)的任意数量的缸内喷射器110输送燃料。进一步，机械式安全阀250设置在DI输送管130的下游侧。当施加等于或者大于设定压力(例如，12MPa数量级的高压)的压力时机械式安全阀250开启，并向连接管224引导DI输送管130内的燃料。因而，DI输送管130内的燃料压力维持在规定的水平。

经由连接管224从DI输送管130送出的燃料供应到PFI输送管160的上游侧。PFI输送管160在上游侧上接收来自连接管224的燃料，并将燃料输送到用于喷入内燃机(进气歧管喷射)的任意数量的进气歧管喷射器120。

进一步，在PFI输送管160的下游，压力调节器260设置在管道160和压力释放路径230之间。压力调节器260构造成当PFI输送管160的燃料压力变得高于预设燃料压力(例如，400kPa数量级的低压)时，在PFI输送管160的下游侧上向压力释放路径230引导燃料。因而，PFI输送管160内的燃料压力维持在比DI输送管130内的燃料压力(高压)低的规定压力处(低压)。向压力释放路径230引导的燃料例如回流到燃料箱200中。

规定压力(低压)可以设定成低于高压燃料泵155的排出压力(即，高压)，这是由于其仅仅需为雾化喷入进气歧管的燃料所需的水平。通过使PFI输送管160中设定的燃料压力低于DI输送管130中设定的燃料压力，能够降低不要求在高压时喷射燃料的进气歧管喷射器120和PFI输送管160的设计承受压力，这导致降低了制造成本。

如上所述，在根据第二实施例的燃料供应系统(其中DI输送管130和PFI输送管160串联连接)中，接收来自内燃机的相对大量热量的用于缸内燃料喷射的DI输送管130布置在上游。

在这个构造中，待从进气歧管喷射器120喷射的燃料在通过接收大量热量的DI输送管130之后，供应到PFI输送管160。因而，即使在发动机起动时等的发动机冷机状态下，PFI输送管160内的燃料温度(即，从进气歧管喷射器120喷射的燃料的温度)能够快速增加。结果，可以减小在发动机冷机状态下从进气歧管喷射器120喷射的燃料的雾化颗粒尺寸，由此防止排气性能的劣化。

同时，在发动机起动之后，在内燃机中进行燃烧之后，由于缸内喷射器110温度的增加可能会产生沉积物。在本实施例的燃料供应系统中，待从缸内喷射器110和进气歧管喷射器120两者喷射的燃料(即，待喷射的所有燃料)通过DI输送管130，使得可以限制DI输送管130内的燃料温度的增加。这确保由经过DI输送管130的燃料或者从喷射器喷射的燃料冷却缸内喷射器110的效果。因而，能够通过限制缸内喷射器110末端温度的增加而防止沉积物的产生。

在图7所示的燃料供应系统中，低压燃料泵180和高压燃料泵155每一个对应于本发明的“燃料泵”，PFI输送管160和DI输送管130分别对应于本发明的“第一燃料输送管”和“第二燃料输送管”。进一步，机械式安全阀250对应于“第一燃料压力调节装置”，压力调节器260对应于本发明的“第二燃料压力调节装置”。

在根据第二实施例的燃料供应系统中，高压燃料泵155的燃料排出量比较大，这是因为其需要排出用于缸内喷射和进气歧管喷射的燃料。由于这个原因，高压燃料泵155可以具有简单的结构以压缩所有吸入的燃料，并将所获得的燃料排出到燃料管222，而不设置能够调节排出量的上述电磁溢流阀156。

或者，如在图8中所示，装备有电磁阀的安全阀255可以代替机械式安全阀250设置在DI输送管130的下游。

参照图8，安全阀255以与图7中所示的机械式安全阀250相同的方式起作用，此外，响应于来自ECU 300#的电磁阀开启指示而开启，使得将DI输送管130的下游侧以及连接管224(即，PFI输送管160的上游侧)与压力释放路径230连接。

例如，在车辆运转停止时，当ECU 300#开启安全阀255时，DI输送管130和PFI输送管160内的燃料压力能够得到充分的降低。这提高了在车辆运转停止期间缸内喷射器110和进气歧管喷射器120的油密封性，因而，能够抑制由于从这些喷射器泄漏的燃料而引起的下次发动机起动时废气排放性能的劣化。

第二实施例的修改

现在参照图9描述根据本发明第二实施例的修改的燃料供应系统的结构。

参照图9，根据第二实施例的修改的燃料供应系统与图7和图8中所示的燃料供应系统的不同在于：燃料压力调节装置(图7中的机械式安全阀250或图8中配备有电磁阀的安全阀255)没有设置在DI输送管130的下游，并且机械式安全阀270设置在PFI输送管160的下游侧和压力释放路径230之间。

机械式安全阀270具有与图7中所示的机械式安全阀250类似的功能。当施加等于或者大于设定压力(例如，12Mpa数量级的高压)的压力时，机械式安全阀270开启以向压力释放路径230引导PFI输送管160内的燃料。即，机械式安全阀270对应于本发明的“燃料压力调节装置”。

因而，在图9所示的燃料供应系统中，PFI输送管160的燃料压力类似于DI输送管130被设定为高压。因而，在高压下不仅从缸内喷射器110进行燃料喷射，而且从进气歧管喷射器120进行燃料喷射。

由于来自两个喷射器的燃料喷射压力变得相同，与图7的燃料供应系统相比，这能够简化系统的结构。此外，从进气歧管喷射器120喷射的燃料的雾化颗粒大小进一步得到减少，因而，能够进一步提高诸如在发动机的冷机状态中进行进气歧管喷射时的废气排放性能。

或者，设置在PFI输送管160下游的机械式安全阀270可以用响应于电磁阀开启指示SV0而开启的安全阀275代替，如图10所示。

参照图10，安全阀275以与机械式安全阀270相同的方式运行，此外，用来响应于来自ECU 300#的电磁阀开启指示SV0将PFI输送管160的下游侧与压力释放路径230相连。

如在配备有电磁阀的安全阀255的情况下，当在车辆运转停止时由来自ECU 300#的指示来开启安全阀275时，DI输送管130和PFI输送管160内的燃料压力能够充分地得到降低。这提高了在车辆运转停止期间缸内喷射器110和进气歧管喷射器120的油密封性，结果能够抑制由于从喷射器泄露的燃料而引起的下次发动机起动时的废气排放性能的劣化。

第三实施例

现在参照图11-图14描述本发明的第三实施例。在第三实施例中，假定本发明的燃料供应系统应用到直列四缸发动机。

图11示出本发明的燃料供应系统应用到其上的发动机501的横截面结构。

发动机501设置有气缸体502和气缸盖503。气缸521设置在气缸体502中。活塞522以可往复运动的方式容纳在气缸521中。燃烧室523形成在气缸521中，燃烧室521由气缸521的内周面、活塞522的顶面以及气缸盖503包围。

进气管531和排气管532设置在气缸盖503处。进气管531经由进气口533连接到燃烧室523。在进气口533处，布置进气阀535，进气阀535开启/关闭进气口533以改变进气管531和燃烧室523之间的连接状态。

排气管532经由排气口534连接到燃烧室523。在排气口534处，布置排气阀536，排气阀536开启/关闭排气口534以改变排气管532和燃烧室523之间的连接状态。

发动机501设置有燃料供应系统505。燃料供应系统505包括燃料箱551、任意数量的缸内喷射器DI和任意数量的进气口喷射器(portinjector)PI。燃料箱551内的燃料供应到缸内喷射器DI和进气口喷射器PI。

缸内喷射器DI将燃料喷入燃烧室523。即，缸内喷射器DI设置在气缸盖503处，且其喷射孔布置在燃烧室523的内侧。

进气口喷射器PI将燃料喷入进气口533。即，进气口喷射器PI设置在气缸盖503处，且其喷射孔布置在进气歧管内侧。

注意，图1和图6中所示的发动机10具有类似于图11的发动机501的横截面结构。即，第三实施例的缸内喷射器DI和进气口喷射器PI分别对应于第一和第二实施例的缸内喷射器110和进气歧管喷射器120。

图12示出图11的燃料供应系统505的结构。

首先，将描述构成燃料供应系统505的元件。

低压燃料泵552泵送燃料箱551内的燃料，并向高压燃料泵553排出燃料。对于低压燃料泵552，可以使用排出恒定量的燃料的电动式燃料泵。

高压燃料泵553向从低压燃料泵552排出的燃料施加压力，并且将所获得的燃料排放至喷射器DI、PI。对于高压燃料泵553，可以使用通过凸轮轴使柱塞进行往复运动而向燃料加压的机械式燃料泵。在这样的高压燃料泵553中，凸轮轴经由发动机501的曲柄轴驱动。

低压燃料泵552的燃料排出量设定成即使当高压燃料泵533以最大转速工作时也能够向高压燃料泵553供应充足的燃料量。缸内喷射燃料输送管554向缸内喷射器DI供应燃料。

缸内喷射器DI设置在缸内喷射燃料输送管554处，每一个将燃料喷入对应的气缸521的燃烧室523。进气口喷射燃料输送管555向进气口喷射器PI供应燃料。

进气口喷射器PI设置在进气口喷射燃料输送管555处，每一个将燃料喷入对应的气缸521的进气口533。

缸内喷射压力调节阀556调节缸内喷射燃料输送管554内的燃料压力不超过缸内喷射压力PA。该缸内喷射压力PA对应于确保经由缸内喷射器DI精确地进行燃料喷射所需的燃料压力。

进气口喷射压力调节阀557调节进气口喷射燃料输送管555内的燃料压力不超过进气口喷射压力PB。该进气口喷射压力PB对应于确保经由进气口喷射器PI精确地进行燃料喷射所需的燃料压力，且设定成低于缸内喷射压力PA的水平。

在第三实施例中，进气口喷射燃料输送管555对应于本发明的“进气歧管喷射燃料输送管”，进气口喷射压力调节阀557对应于本发明的“进气歧管喷射压力调节装置”。

以下，将描述缸内喷射压力调节阀的操作方式。

缸内喷射压力调节阀556包括入口556A和出口556B，还包括开启/关闭在压力调节阀556中形成的燃料通道(连接入口556A和出口556B)的开/闭阀。

开/闭阀通常保持在通过压力调节弹簧关闭燃料通道的位置。当入口556A侧的燃料(缸内喷射燃料输送管554内的燃料)压力超过缸内喷射压力PA时，开/闭阀移动以开启燃料通道，以使缸内喷射燃料输送管554内的燃料经由出口556B流出到缸内喷射压力调节阀556的下游侧。

随着燃料流出，当入口556A侧的燃料压力变得等于或者低于缸内喷射压力PA时，开/闭阀移动以关闭燃料通道，使得关闭燃料从入口556A到出口556B的流动。

通过以此方式借助于开/闭阀重复进行燃料通道的开启/关闭，缸内喷射燃料输送管554内的燃料压力被控制为不超过缸内喷射压力PA。

接下来，将描述进气口喷射压力调节阀的操作方式。

进气口喷射压力调节阀557包括入口557A和出口557B，并且还包括开启/关闭形成在压力调节阀557中的燃料通道(连接入口557A和出口557B)的开/闭阀。

开/闭阀通常保持在通过压力调节弹簧关闭燃料通道的位置。当入口557A侧的燃料(进气口喷射燃料输送管555内的燃料)压力超过进气口喷射压力PB时，开/闭阀移动以开启燃料通道，以使进气口喷射燃料输送管555内的燃料经由出口557B流出到进气口喷射压力调节阀557的下游侧。

随着燃料流出，当入口557A侧的燃料压力变得等于或者低于进气口喷射压力PB时，开/闭阀移动以关闭燃料通道，使得关闭燃料从入口557A到出口557B的流动。

通过以此方式借助于开/闭阀重复进行燃料通道的开启/关闭，进气口喷射燃料输送管555内的燃料压力被控制为不超过进气口喷射压力PB。

在燃料供应系统505中，通过燃料管如下连接各元件。

低压燃料泵552的排出侧经由第一燃料管R1连接到高压燃料泵553的入口侧。高压燃料泵553的排出侧经由第二燃料管R2连接到缸内喷射燃料输送管554的上游侧。

缸内喷射压力调节阀556的入口556A连接到第二燃料管R2。缸内喷射压力调节阀556的出口556B经由连接燃料管RE连接到进气口喷射燃料输送管555的上游侧。

进气口喷射燃料输送管555的下游侧经由第三燃料管R3连接到进气口喷射压力调节阀557的入口557A。进气口喷射压力调节阀557的出口557B经由第四燃料管R4连接到燃料箱551。

在第三实施例的燃料供应系统505中，第一燃料管R1和第二燃料管R2对应于本发明的“燃料供应管”，第三燃料管R3和第四燃料管R4对应于本发明的“燃料回流管”。

图13示出在发动机运转期间燃料供应系统505中的燃料流动。

燃料箱551内的燃料经由低压燃料泵552排出到第一燃料管R1。第一燃料管R1内的燃料压力维持不超过低压燃料泵552的排出压力(进给压力PC)。

从低压燃料泵552排出的所有燃料经由第一燃料管R1供应到高压燃料泵553。

供应到高压燃料泵553的燃料由高压燃料泵553加压以在向第二燃料管R2排出之前获得大于进给压力PC的压力。

从高压燃料泵553排出的燃料经由第二燃料管R2供应到缸内喷射燃料输送管554。缸内喷射燃料输送管554(和第二燃料管R2)内的燃料压力由缸内喷射压力调节阀556维持为不超过缸内喷射压力PA。

从缸内喷射压力调节阀556的出口556B流出的燃料经由连接燃料管RE供应到进气口喷射燃料输送管555。进气口喷射燃料输送管555(和连接燃料管RE)内的燃料压力由进气口喷射压力调节阀557维持为不超过进气口喷射压力PB。

流出进气口喷射压力调节阀557的出口557B的燃料经由第四燃料管R4回流到燃料箱551。第四燃料管R4内的燃料压力维持为不超过与燃料箱551内的压力相对应的回流压力PD。

如以上详细说明，根据第三实施例的用于内燃机的燃料供应系统，获得以下效果：

(1)根据第三实施例的燃料供应系统505，从低压燃料泵552排出的所有燃料供应到高压燃料泵553。这有利地抑制从低压燃料泵552供应到高压燃料泵553的燃料不足所引起的气阻的发生。

(2)根据第三实施例的燃料供应系统505，进气口喷射燃料输送管555内的燃料压力由进气口喷射压力调节阀557调节。这确保从进气口喷射器PI进行精确的燃料喷射。

(3)根据第三实施例的燃料供应系统505，燃料路径在高压燃料泵553的下游侧处分支成用于将燃料供应到缸内喷射燃料输送管554的路径和用于将燃料供应到进气口喷射燃料输送管555的路径。因而，通过仅仅以高压燃料泵553的最大转速所需要的量向高压燃料泵553供应燃料，无论缸内喷射器DI和进气口喷射器PI之间的喷射比例如何，都能够避免由于向高压燃料泵553供应的燃料不足而引起的气阻的发生。

如果用于将燃料向缸内喷射燃料输送管554供应的路径和用于将燃料向进气口喷射燃料输送管555供应的路径在高压燃料泵553的上游侧处分支，则除了考虑以高压燃料泵553的最大转速所需要的燃料，还要考虑进气口喷射器PI的燃料喷射量来设定低压燃料泵552的排出量。即，为了避免向高压燃料泵553供应的燃料不足，低压燃料泵552的排出量必须设定成大于在本发明情况下的排出量。

根据第三实施例的燃料供应系统505，不需要通过低压燃料泵552供应过量的燃料，因而，低压燃料泵552的所需要的排出能力能够变小。

第三实施例的修改

现在参照图14描述本发明的第三实施例的修改。

第三实施例的修改的燃料供应系统具有如下修改的第三实施例的燃料供应系统的管道结构。

图14示出根据第三实施例的修改的燃料供应系统505#的结构。除了以下方面之外，第三实施例的修改的燃料供应系统具有类似于第三实施例的燃料供应系统的结构。

在燃料供应系统505#中，缸内喷射燃料输送管554的下游侧经由第五燃料管R5连接到缸内喷射压力调节阀556的入口556A。在第三实施例的修改的燃料供应系统505#中，第一燃料管R1、第二燃料管R2和第五燃料管R5对应于本发明的“燃料供应管”。

根据第三实施例的修改的用于内燃机的燃料供应系统，能够获得类似在第三实施例中上述的(1)至(3)的效果。

以下是能够在第三实施例以及其修改中修改的元件。

在第三实施例和其修改中，已经设置用于将燃料喷入进气口533的进气口喷射器PI。进气口喷射器PI可以用任何其它喷射器代替，只要其能够用作用于将燃料喷入进气歧管(包括进气口、稳压箱等)的进气歧管喷射器就可以了。

进一步，在第三实施例和修改中，本发明已经应用到直列四缸发动机的燃料供应系统中。然而，本发明可以应用到包括缸内喷射器和进气歧管喷射器的任何燃料系统以提供类似的效果。

应该理解到，此处公开的实施例在每个方面是示例性的而不是限制性的。本发明的范围由权利要求条款限定，而不是以上的描述，并要包括权利要求的条款范围内的任何修改和与权利要求的条款等同的含义。

Claims (30)

1.一种用于内燃机(10)的燃料供应系统(150)，所述燃料供应系统(150)包括：

燃料箱(200)，用于储存燃料；

第一燃料泵(180)，所述第一燃料泵(180)响应于与所述内燃机的运转期间相关的运转指示而被致动，并且用于以第一压力排出所述燃料箱内的所述燃料；

第一燃料输送管(160)，所述第一燃料输送管(160)形成为具有第一燃料喷射装置(120)的管体，并且用于在上游侧处接收从所述第一燃料泵排出的所述燃料，并将所述燃料输送到所述第一燃料喷射装置，使得所述燃料喷入所述内燃机；

第二燃料泵(155)，所述第二燃料泵(155)与所述第一燃料输送管串联连接，所述第二燃料泵(155)在所述内燃机的运转过程中被致动，并且用于向从所述第一燃料输送管的下游侧接收的所述燃料施加压力，从而以第二压力排出所述燃料；

第二燃料输送管(130)，所述第二燃料输送管(130)形成为具有第二燃料喷射装置(110)的管体，并且用于在上游侧处接收从所述第二燃料泵排出的所述燃料，然后将所述燃料输送到所述第二燃料喷射装置，使得所述燃料喷入所述内燃机；

压力调节单元(170)，所述压力调节单元(170)设置在所述第一燃料输送管和所述第二燃料泵之间的燃料路径上，并且用于在所述燃料路径中的所述燃料的压力超过所述第一压力时，向压力释放路径引导所述燃料路径中的所述燃料；和

压力释放装置，所述压力释放装置设置在所述第二燃料泵下游的燃料路径和所述压力释放路径之间，所述压力释放装置在车辆运转停止时被致动，并且用于向所述压力释放路径引导所述燃料路径中的所述燃料。

2.根据权利要求1所述的用于内燃机的燃料供应系统，其中，所述压力释放路径是到所述燃料箱的燃料回流管(220)。

3.根据权利要求1所述的用于内燃机的燃料供应系统，其中

所述第一燃料喷射装置(120)将所述燃料喷入所述内燃机的进气歧管，并且

所述第二燃料喷射装置(110)将所述燃料喷入所述内燃机的燃烧室。

4.一种用于内燃机(10)的燃料供应系统(150)，所述燃料供应系统(150)包括：

燃料箱(200)，用于储存燃料；

第一燃料泵(180)，所述第一燃料泵(180)响应于与所述内燃机的运转期间相关的运转指示而被致动，并且用于以第一压力排出所述燃料箱内的所述燃料；

第一燃料输送管(160)，所述第一燃料输送管(160)形成为具有第一燃料喷射装置(120)的管体，并且用于在上游侧处接收从所述第一燃料泵排出的所述燃料，并将所述燃料输送到所述第一燃料喷射装置，使得所述燃料喷入所述内燃机；

压力调节单元(170)，所述压力调节单元(170)设置在所述第一燃料泵和所述第一燃料输送管的上游侧之间的燃料路径上，并且用于在所述燃料路径中的所述燃料的压力超过所述第一压力时，向压力释放路径引导所述燃料路径中的所述燃料；

第二燃料泵(155)，所述第二燃料泵(155)在所述内燃机的运转期间被致动，并且用于接收从所述第一燃料泵输出的所述燃料，并且进一步向所述燃料施加压力，从而以第二压力排出所述燃料；

第二燃料输送管(130)，所述第二燃料输送管(130)形成为具有第二燃料喷射装置(110)的管体，并且用于接收从所述第二燃料泵排出的所述燃料，并将所述燃料输送到所述第二燃料喷射装置，使得所述燃料喷入所述内燃机；

第一压力释放装置(205)，所述第一压力释放装置(205)设置在所述压力调节单元和所述第一燃料输送管之间的燃料路径上，所述第一压力释放装置(205)在车辆运转停止时被致动，并且用于向所述压力释放路径引导所述燃料路径中的所述燃料；和

第二压力释放装置(210)，所述第二压力释放装置(210)设置在所述第二燃料泵下游的燃料路径上，所述第二压力释放装置(210)在车辆运转停止时被致动，并且用于向所述压力释放路径引导所述燃料路径中的所述燃料。

5.根据权利要求4所述的用于内燃机的燃料供应系统，其中，所述压力调节单元(170)一体地设置在所述燃料箱(200)中。

6.根据权利要求4所述的用于内燃机的燃料供应系统，其中，所述压力释放路径是到所述燃料箱的燃料回流管(220)。

7.根据权利要求4所述的用于内燃机的燃料供应系统，其中，

所述第一燃料喷射装置(120)将所述燃料喷入所述内燃机的进气歧管，并且

所述第二燃料喷射装置(110)将所述燃料喷入所述内燃机的燃烧室。

8.一种用于内燃机(10)的燃料供应系统(500)，所述燃料供应系统(500)具有用于将所述燃料喷入进气歧管的第一燃料喷射装置(120)和用于将所述燃料喷入气缸的第二燃料喷射装置(110)，所述燃料供应系统(500)包括：

第一燃料输送管(160)，用于将在上游侧处接收的燃料输送到所述第一燃料喷射装置，使得所述燃料喷入所述进气歧管；

燃料泵(180，155)，用于以规定的压力将燃料箱中的燃料排出；和

第二燃料输送管(130)，用于在上游侧处接收由所述燃料泵排出的所述燃料，并且用于将所述燃料输送到所述第二燃料喷射装置，使得所述燃料喷入所述气缸；

所述第一和第二燃料输送管串联连接，所述第一燃料输送管的上游侧连接到所述第二燃料输送管的下游侧。

9.根据权利要求8所述的用于内燃机的燃料供应系统，其中，所述第二燃料输送管(130)布置在接收来自所述内燃机的热量的位置处。

10.根据权利要求8所述的用于内燃机的燃料供应系统，其中，所述燃料泵以第一规定压力排出所述燃料，

所述用于内燃机的燃料供应系统还包括：

第一燃料压力调节装置(250，225)，所述第一燃料压力调节装置(250，225)布置在所述第二燃料输送管(130)的下游，并且用于将所述第二燃料输送管中的所述燃料的压力维持在所述第一规定压力处；和

第二燃料压力调节装置(260)，所述第二燃料压力调节装置(260)布置在所述第一燃料输送管(160)的下游，并且用于将所述第一燃料输送管中的所述燃料的压力维持在比所述第一规定压力低的第二规定压力处。

11.根据权利要求10所述的用于内燃机的燃料供应系统，其中，所述第一燃料压力调节装置是安全阀(255)，当从所述燃料施加的压力大于所述第一规定压力时，所述安全阀(255)开启，并且所述安全阀(255)能够响应于电信号而开启。

12.根据权利要求8所述的用于内燃机的燃料供应系统，还包括燃料压力调节装置(270，275)，所述燃料压力调节装置(270，275)布置在所述第一燃料输送管(160)的下游，并且用于当从所述燃料施加规定压力时，向压力释放路径引导所述燃料，其中

从所述第一燃料喷射装置喷射的所述燃料的所述压力和从所述第二燃料喷射装置喷射的所述燃料的所述压力大致相等。

13.根据权利要求12所述的用于内燃机的燃料供应系统，其中，所述燃料压力调节装置是安全阀(275)，当从所述燃料施加所述规定压力时，所述安全阀(275)开启，并且所述安全阀(275)能够响应于电信号而开启。

14.一种用于内燃机(10)的燃料供应系统(505、505#)，所述燃料供应系统(505、505#)具有缸内喷射器(DI)和进气歧管喷射器(PI)，所述缸内喷射器(DI)设置在缸内喷射燃料输送管(554)处并且用于将燃料喷入燃烧室(523)，所述进气歧管喷射器(PI)设置在进气歧管喷射燃料输送管(555)处并且用于将燃料喷入进气歧管，所述燃料供应系统(505、505#)通过使用高压燃料泵(553)向从低压燃料泵(552)排出的燃料施加压力，将所述燃料供应到所述缸内喷射燃料输送管，所述燃料供应系统(505、505#)包括：

连接燃料管(RE)，所述连接燃料管(RE)将所述高压燃料泵的下游侧连接到所述进气歧管喷射燃料输送管的上游侧；和

进气歧管喷射压力调节装置(557)，所述进气歧管喷射压力调节装置(557)用于调节所述进气歧管喷射燃料输送管内的所述燃料的压力。

15.一种用于内燃机(10)的燃料供应系统(505)，包括：

缸内喷射器(DI)，用于将燃料喷入燃烧室(523)；

缸内喷射燃料输送管(554)，设置有所述缸内燃料喷射器；

低压燃料泵(552)，用于泵送燃料箱中的燃料；

燃料供应管(R1、R2)，用于将所述低压燃料泵的排出口连接到所述缸内喷射燃料输送管的上游侧；

高压燃料泵(553)，用于向从所述低压燃料泵排出的所述燃料施加压力，并将所述燃料供应到所述缸内喷射燃料输送管；

缸内喷射压力调节阀(556)，设置在所述高压燃料泵下游的所述燃料供应管处，并且用于调节所述缸内喷射燃料输送管内的所述燃料的压力不超过缸内喷射压力；

进气歧管喷射器(PI)，用于将燃料喷入进气歧管；

进气歧管喷射燃料输送管(555)，设置有所述进气歧管喷射器；

连接燃料管(RE)，用于将所述缸内喷射压力调节阀的出口(556B)连接到所述进气歧管喷射燃料输送管的上游侧；

燃料回流管(R3、R4)，用于将所述进气歧管喷射燃料输送管的下游侧连接到所述燃料箱；以及

进气歧管喷射压力调节阀(557)，设置在所述燃料回流管处，并且用于调节所述进气歧管喷射燃料输送管内的所述燃料的压力不超过低于所述缸内喷射压力的进气歧管喷射压力。

16.一种用于内燃机(10)的燃料供应系统(505#)，包括：

缸内喷射器(DI)，用于将燃料喷入燃烧室(523)

缸内喷射燃料输送管(554)，设置有所述缸内喷射器；

低压燃料泵(552)，用于泵送燃料箱中的燃料；

燃料供应管(R1、R2)，用于将所述低压燃料泵的排出口连接到所述缸内喷射燃料输送管的上游侧；

高压燃料泵(553)，用于向从所述低压燃料泵排出的所述燃料施加压力，并将所述燃料供应到所述缸内喷射燃料输送管；

进气歧管喷射器(PI)，用于将燃料喷入进气歧管；

进气歧管喷射燃料输送管(555)，设置有所述进气歧管喷射器；

连接燃料管(RE)，用于将所述缸内喷射燃料输送管的下游侧连接到所述进气歧管喷射燃料输送管的上游侧；

缸内喷射压力调节阀(556)，设置在所述连接燃料管处，并且用于调节所述缸内喷射燃料输送管内的所述燃料的压力不超过缸内喷射压力；

燃料回流管(R3、R4)，用于将所述进气歧管喷射燃料输送管的下游侧连接到所述燃料箱；以及

进气歧管喷射压力调节阀(557)，设置在所述燃料回流管处，并且用于调节所述进气歧管喷射燃料输送管内的所述燃料的压力不超过低于所述缸内喷射压力的进气歧管喷射压力。

17.一种用于内燃机(10)的燃料供应系统(150)，包括

燃料箱(200)，用于储存燃料；

第一燃料泵(180)，所述第一燃料泵(180)响应于与所述内燃机的运转期间相关的运转指示而被致动，并且用于以第一压力排出所述燃料箱内的所述燃料；

第一燃料输送管(160)，所述第一燃料输送管(160)形成为具有第一燃料喷射单元(120)的管体，并且构造成在上游侧处接收从所述第一燃料泵排出的所述燃料，并将所述燃料输送到所述第一燃料喷射单元，使得所述燃料喷入所述内燃机；

第二燃料泵(155)，所述第二燃料泵(155)与所述第一燃料输送管串联连接，所述第二燃料泵(155)在所述内燃机的运转期间被致动，并且构造成向从所述第一燃料输送管的下游侧接收的所述燃料施加压力，从而以第二压力排出所述燃料；

第二燃料输送管(130)，所述第二燃料输送管(130)形成为具有第二燃料喷射单元(110)的管体，并且构造成在上游侧处接收从所述第二燃料泵排出的所述燃料，并将所述燃料输送到所述第二燃料喷射单元，使得所述燃料喷入所述内燃机；

压力调节单元(170)，所述压力调节单元(170)设置在所述第一燃料输送管和所述第二燃料泵之间的燃料路径上，并且构造成当所述燃料路径中的所述燃料的压力超过所述第一压力时，向压力释放路径引导所述燃料路径中的所述燃料；以及

压力释放单元，所述压力释放单元设置在所述第二燃料泵下游的燃料路径和所述压力释放路径之间，所述压力释放单元在车辆运转停止时被致动，并且构造成向所述压力释放路径引导所述燃料路径中的所述燃料。

18.根据权利要求17所述的用于内燃机的燃料供应系统，其中，所述压力释放路径是到所述燃料箱的燃料回流管(220)。

19.根据权利要求17所述的用于内燃机的燃料供应系统，其中

所述第一燃料喷射单元(120)构造成将所述燃料喷入所述内燃机的进气歧管，并且

所述第二燃料喷射单元(110)构造成将所述燃料喷入所述内燃机的燃烧室。

20.一种用于内燃机(10)的燃料供应系统(150)，包括：

燃料箱(200)，用于储存燃料；

第一燃料泵(180)，所述第一燃料泵(180)响应于与所述内燃机的运转期间相关的运转指示而被致动，并且用于以第一压力排出所述燃料箱内的所述燃料；

第一燃料输送管(160)，所述第一燃料输送管(160)形成为具有第一燃料喷射单元(120)的管体，并且构造成在上游侧处接收从所述第一燃料泵排出的所述燃料，并将所述燃料输送到所述第一燃料喷射单元，使得所述燃料喷入所述内燃机；

压力调节单元(170)，所述压力调节单元(170)设置在所述第一燃料泵和所述第一燃料输送管的上游侧之间的燃料路径上，并且构造成当所述燃料路径中的所述燃料的压力超过所述第一压力时，向压力释放路径引导所述燃料路径中的所述燃料；

第二燃料泵(155)，所述第二燃料泵(155)在所述内燃机的运转期间被致动，并且构造成接收从所述第一燃料泵输出的所述燃料，并进一步向所述燃料施加压力，从而以第二压力排出所述燃料；

第二燃料输送管(130)，所述第二燃料输送管(130)形成为具有第二燃料喷射单元(110)的管体，并且构造成接收从所述第二燃料泵排出的所述燃料，并将所述燃料输送到所述第二燃料喷射单元，使得所述燃料喷入所述内燃机；

第一压力释放单元(205)，所述第一压力释放单元(205)设置在所述压力调节单元和所述第一燃料输送管之间的燃料路径上，所述第一压力释放单元(205)在车辆运转停止时被致动，并且构造成向压力释放路径引导所述燃料路径中的所述燃料；以及

第二压力释放单元(210)，所述第二压力释放单元(210)设置所述第二燃料泵下游的燃料路径上，所述第二压力释放单元(210)在车辆运转停止时被致动，并且构造成向压力释放路径引导所述燃料路径中的所述燃料。

21.根据权利要求20所述的用于内燃机的燃料供应系统，其中，所述压力调节单元(170)一体地设置在所述燃料箱(200)中。

22.根据权利要求20所述的用于内燃机的燃料供应系统，其中，所述压力释放路径是到所述燃料箱的燃料回流管(220)。

23.根据权利要求20所述的用于内燃机的燃料供应系统，其中

所述第一燃料喷射单元(120)构造成将所述燃料喷入所述内燃机的进气歧管，并且

所述第二燃料喷射单元(110)构造成将所述燃料喷入所述内燃机的燃烧室。

24.一种用于内燃机(10)的燃料供应系统(500)，所述燃料供应系统(500)具有构造成将燃料喷入进气歧管的第一燃料喷射单元(120)和构造成将燃料喷入气缸的第二燃料喷射单元(110)，所述燃料供应系统(500)包括：

第一燃料输送管(160)，所述第一燃料输送管(160)构造成将在上游侧处接收的燃料输送到所述第一燃料喷射单元，使得所述燃料喷入所述进气歧管；

燃料泵(180，155)，所述燃料泵(180，155)构造成以规定的压力将燃料箱中的燃料排出；和

第二燃料输送管(130)，所述第二燃料输送管(130)构造成在上游侧处接收由所述燃料泵排出的所述燃料，并且将所述燃料输送到所述第二燃料喷射单元，使得所述燃料喷入所述气缸；

所述第一和第二燃料输送管串联连接，所述第一燃料输送管的上游侧连接到所述第二燃料输送管的下游侧。

25.根据权利要求24所述的用于内燃机的燃料供应系统，其中，所述第二燃料输送管(130)布置在接收来自所述内燃机的热量的位置处。

26.根据权利要求24所述的用于内燃机的燃料供应系统，其中，所述燃料泵以第一规定压力排出所述燃料，

所述用于内燃机的燃料供应系统还包括：

第一燃料压力调节单元(250，225)，所述第一燃料压力调节单元(250，225)布置在所述第二燃料输送管(130)的下游，并且构造成将所述第二燃料输送管中的所述燃料的压力维持在所述第一规定压力处；和

第二燃料压力调节单元(260)，所述第二燃料压力调节单元(260)布置在所述第一燃料输送管(160)的下游，并且构造成将所述第一燃料输送管中的所述燃料的压力维持在比所述第一规定压力低的第二规定压力处。

27.根据权利要求26所述的用于内燃机的燃料供应系统，其中，所述第一燃料压力调节单元是安全阀(255)，当从所述燃料施加的压力大于所述第一规定压力时，所述安全阀(255)开启，并且所述安全阀(255)能够响应于电信号而开启。

28.根据权利要求24所述的用于内燃机的燃料供应系统，还包括燃料压力调节单元(270，275)，所述燃料压力调节单元(270，275)布置在所述第一燃料输送管(160)的下游，并且构造成当从所述燃料施加规定压力时，向压力释放路径引导所述燃料，其中，

从所述第一燃料喷射单元喷射的所述燃料的所述压力和从所述第二燃料喷射单元喷射的所述燃料的所述压力大致相等。

29.根据权利要求28所述的用于内燃机的燃料供应系统，其中，所述燃料压力调节单元是安全阀(275)，当从所述燃料施加所述规定压力时，所述安全阀(275)开启，并且所述安全阀(275)能够响应于电信号而开启。

30.一种用于内燃机(10)的燃料供应系统(505，505#)，所述燃料供应系统(505，505#)具有缸内喷射器(DI)和进气歧管喷射器(PI)，所述缸内喷射器(DI)设置在缸内喷射燃料输送管(554)处并且构造成将燃料喷入燃烧室(523)，所述进气歧管喷射器(PI)设置在进气歧管喷射燃料输送管(555)处并且构造成将燃料喷入进气歧管，并且所述燃料供应系统(505，505#)通过使用高压燃料泵(553)向从低压燃料泵(552)排出的燃料施加压力，将所述燃料供应到所述缸内喷射燃料输送管，所述燃料供应系统(505，505#)包括：

连接燃料管(RE)，所述连接燃料管(RE)将所述高压燃料泵的下游侧连接到所述进气歧管喷射燃料输送管的上游侧；和

进气歧管喷射压力调节单元(557)，所述进气歧管喷射压力调节单元(557)构造成调节所述进气歧管喷射燃料输送管内的所述燃料的压力。

Images