CN210799213U - 高压油路系统、发动机和车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种高压油路系统、发动机和车辆，高压油路系统包括用于与发动机的低压油路连通的进油口、用于与发动机的高压油路连通的出油口，以及设置在进油口和出油口之间的柱塞泵，进油口和柱塞泵之间设置有进油阀，出油口与柱塞泵之间设置有出油阀，进油阀和出油阀均为单向阀，以使得从进油阀流入的燃油经过柱塞泵的增压作用之后由出油阀流出，高压油路旁接有可选择性开闭的压力调节阀，以能够在高压油路的压力大于第一阈值时将燃油导出。这样，发动机的高压油路系统工作时，不控制压力调节阀便可实现燃油的正常增压，并且压力调节阀根据高压油路中的压力选择性开闭，从而在保证油压可调的同时有效减少其控制开闭次数。

Description

高压油路系统、发动机和车辆

技术领域

本公开涉及发动机技术领域，具体地，涉及一种高压油路系统、发动机和车辆。

背景技术

发动机通常都包含高压燃油系统，高压燃油系统依靠高压油泵来调节系统所需的燃油压力。而在高压油泵的控制中，主要是通过控制高压油泵内部的燃油压力调节阀来调节油压，从而将低压油路中的燃油泵射到高压油路中以进行供油。

具体地，低压油路中的燃油经高压油泵的进油口进入到柱塞泵，通过柱塞泵的增压作用后由出油口流向高压油路，燃油压力调节阀设置在进油口和柱塞泵之间的油路上，以对油压进行调节。高压油泵为吸油和泵油周期性工作，吸油过程中，燃油压力调节阀开启使得燃油进入柱塞泵，吸油动作完成后，燃油压力调节阀关闭，燃油不再进入柱塞泵，柱塞泵内形成高压油后泵入高压油路，即为泵油过程。而在燃油压力调节阀开启与关闭的过程中，其内部的电磁铁和衔铁反复分开和吸引，由此频繁发生撞击而产生较大的工作噪声。

相关技术中，通过对燃油压力调节阀的充磁过程电流进行分段控制以达到降噪目的，但是由于发动机运行工况的复杂性及高压油泵的不一致性，致使其具有局限性。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种高压油路系统、发动机和车辆，其中，高压油路系统能够在保证燃油增压的前提下有效减少发动机内部高压油泵的工作噪声。

为了实现上述目的，本公开提供一种高压油路系统，包括用于与发动机的低压油路连通的进油口、用于与发动机的高压油路连通的出油口，以及设置在所述进油口和所述出油口之间的柱塞泵，所述进油口和所述柱塞泵之间设置有进油阀，所述出油口与所述柱塞泵之间设置有出油阀，所述进油阀和所述出油阀均为单向阀，以使得从所述进油阀流入的燃油经过所述柱塞泵的增压作用之后由所述出油阀流出，所述高压油路旁接有可选择性开闭的压力调节阀，以能够在所述高压油路的压力大于第一阈值时将燃油导出。

可选地，所述压力调节阀的一端旁接于所述出油口，或者所述压力调节阀的一端旁接于所述柱塞泵的柱塞腔。

可选地，还包括油箱，所述油箱与所述进油口连通，所述压力调节阀的另一端旁接于所述进油口，或者所述压力调节阀的另一端旁接于所述油箱。

可选地，所述柱塞泵包括所述柱塞腔和可活动地设置在所述柱塞腔内部的柱塞杆，所述柱塞腔上分别开设有用于与所述进油阀连通的第一端口、用于与所述出油阀连通的第二端口以及用于与所述压力调节阀连通的第三端口，所述柱塞杆的端部连接有用于驱使其在所述柱塞腔内运动的驱动件。

可选地，所述出油口和所述柱塞泵之间的油路旁接有泄压阀，所述泄压阀的一端旁接于所述出油口，所述泄压阀的另一端旁接于所述柱塞腔。

可选地，还包括油箱和油轨，所述油箱与所述低压油路连通，所述油轨与所述高压油路连通，所述油轨连接有喷油器以能够将高压燃油喷射至燃烧室。

可选地，所述油箱中设置有低压燃油泵，所述低压燃油泵连接至所述进油口，所述低压燃油泵和所述进油口之间设置有燃油滤清器。

可选地，还包括控制器，所述控制器分别与所述压力调节阀和所述低压燃油泵连接；所述油轨连接有压力检测装置，所述压力检测装置与所述控制器相连。

根据本公开的第二个方面，提供一种发动机，包括根据以上所述的高压油路系统。

根据本公开的第三个方面，提供一种车辆，包括根据以上所述的发动机。

通过上述技术方案，发动机的高压油路系统工作时，燃油依次经过低压油路、进油口、进油阀进入柱塞泵，在柱塞泵内形成高压油之后由出油阀、出油口流向高压油路，从而保证燃油的正常增压工作，不存在压力调节阀不控制而无法增压的问题，且此过程不存在高压油泵噪声问题。另外，压力调节阀旁接于高压油路且可选择性开闭，即只有当高压油路中的压力大于第一阈值时才控制压力调节阀开启，从而在保证油压可调的同时有效减少压力调节阀的控制开闭次数，进而减少高压油泵的工作噪声。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一种示例性实施方式提供的高压油路系统的液压油路原理图；

图2是本公开另一种示例性实施方式提供的高压油路系统的液压油路原理图；

图3是对应于图1的缸内直喷燃油机的高压油泵的工作流程框图；

图4是对应于图2的缸内直喷燃油机的高压油泵的工作流程框图；

图5是本公开另一种示例性实施方式提供的高压油路系统的液压油路原理图；

图6是本公开另一种示例性实施方式提供的高压油路系统的液压油路原理图；

图7是对应于图5的缸内直喷燃油机的高压油泵的工作流程框图；

图8是对应于图6的缸内直喷燃油机的高压油泵的工作流程框图；

图9是压力调节阀的工作示意图。

附图标记说明

100 高压油泵 110 进油口

120 出油口 130 柱塞泵

131 柱塞腔 132 柱塞杆

133 驱动件 140 进油阀

150 出油阀 160 压力调节阀

170 泄压阀 200 低压油路

300 高压油路 400 油箱

410 低压燃油泵 420 低压燃油泵进油阀

500 油轨 600 喷油器

700 燃烧室 800 燃油滤清器

10 控制器 20 压力检测装置

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。此外，本公开中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

参照图1至图8，本公开提供一种高压油路系统，包括用于与发动机的低压油路200连通的进油口110、用于与发动机的高压油路300连通的出油口120，以及设置在进油口110和出油口120之间的柱塞泵130，其中，进油口110和柱塞泵130之间设置有进油阀140，出油口120与柱塞泵130之间设置有出油阀150，进油阀140和出油阀150均为单向阀，从而可以使得从进油阀140流入的燃油经过柱塞泵130的增压作用之后由出油阀150流出，即可以保证柱塞泵130正常的增压工作。具体地，在本公开实施例中，发动机可以为缸内直喷燃油机，其内部设置有高压油泵100，本公开提供的高压油路系统可以应用于高压油泵100，即高压油泵100吸油时，燃油从进油阀140进入到柱塞泵130，出油阀150可以保证高压油路300的压力维持不变；高压油泵100泵油时，柱塞泵130工作对燃油增压，燃油从出油阀150进入高压油路300，进油阀140可以保证燃油不会回流至低压油路200。进一步地，高压油路300可以旁接有可选择性开闭的压力调节阀160，以能够在高压油路300的压力大于第一阈值时将燃油导出。即压力调节阀160并未串联在高压油泵100正常工作的油路上，其不影响高压油泵100对燃油的正常增压，而当高压油路300的压力大于第一阈值时压力调节阀160开启，以通过其旁接的油路将燃油导出从而适当进行泄压以调节油压的平衡。需要说明的是，压力调节阀160旁接在高压油路300上的位置并不唯一确定(例如下述实施例中的两种不同安装位置)，其只要能够起到对高压油路300的压力调节作用即可，第一阈值也可以根据实际情况进行适应性设计，本公开对此不做限定。另外，本公开中提到的“高压”、“低压”是根据油路的压力大小确定的，例如油路的压力大于某一设定值时可以为高压，油路的压力小于该设定值时可以为低压。

通过上述技术方案，发动机的高压油路系统工作时，燃油依次经过低压油路200、进油口110、进油阀140进入柱塞泵130，在柱塞泵130内形成高压油之后由出油阀150、出油口120流向高压油路300，从而保证燃油的正常增压工作，不存在压力调节阀160不控制而无法增压的问题，且此过程不存在高压油泵噪声问题。另外，压力调节阀160旁接于高压油路300且可选择性开闭，即只有当高压油路300中的压力大于第一阈值时才控制压力调节阀160开启，从而在保证油压可调的同时有效减少压力调节阀160的控制开闭次数，进而减少高压油泵的工作噪声。

根据一些实施例，参照图1至图4，压力调节阀160可以旁接于柱塞泵130的柱塞腔131。即当高压油路300的压力需要调节时，控制压力调节阀160打开以使得燃油可以从柱塞腔131经压力调节阀160导出，该控制过程可以在高压油泵100的吸油行程或在泵油行程前进行。其中，高压油路系统还可以包括有油箱400，油箱400可以与进油口110连通，压力调节阀160的一端可以旁接于柱塞腔131，另一端可以旁接于进油口110或者另一端旁接于油箱400。例如参照图1和图3，连接有压力调节阀160的旁接油路可以一端连接在柱塞腔131上，另一端连接至进油口110和进油阀140之间的油路上，从而使得柱塞腔131内的部分燃油经由压力调节阀160后回流至进油口110。参照图2和图4，连接有压力调节阀160的旁接油路也可以一端连接在柱塞腔131上，另一端直接连接至油箱400，从而使得柱塞腔131内的部分燃油经由压力调节阀160后直接回流至油箱400。

进一步地，参照图1和图2，柱塞泵130可以包括上述的柱塞腔131和可活动地设置在柱塞腔131内部的柱塞杆132，柱塞杆132的端部可以连接有用于驱使其在柱塞腔131内运动的驱动件133，从而可以通过驱动件133运动进而带动柱塞杆132在柱塞腔131内运动以对燃油进行增压。驱动件133可以为与发动机曲轴相连的凸起激励，从而可以依靠发动机曲轴提供动力。其中，柱塞腔131上可以分别开设有用于与进油阀140连通的第一端口、用于与出油阀150连通的第二端口以及用于与压力调节阀160连通的第三端口，以能够保证增压工作和调压工作的顺利进行。

另外，参照图1至图4，出油口120和柱塞泵130之间的油路还可以旁接有泄压阀170，泄压阀170可以与柱塞腔131连通。即连接有泄压阀170的旁接油路可以一端连接在出油阀150和出油口120之间的油路上，另一端连接至柱塞腔131，从而当高压油路300的压力超过泄压阀170的压力限值时，燃油可以经泄压阀170回流至柱塞腔131，以对油路和设备进行保护。泄压阀170可以为机械式，当高压油路300的压力超过其设定压力时，泄压阀170即自动开启泄压，不需要额外进行控制。

根据另一些实施例，参照图5至图8，压力调节阀160还可以旁接于出油口120。即当高压油路300的压力需要调节时，控制压力调节阀160打开以使得燃油可以从出油口120处经压力调节阀160导出。其中，压力调节阀160的一端可以旁接于出油口120，另一端可以旁接于进油口110或者另一端旁接于油箱400。例如参照图5和图7，连接有压力调节阀160的旁接油路可以一端连接在出油阀150和出油口120之间的油路上，另一端连接至进油口110和进油阀140之间的油路上，从而使得高压燃油经由压力调节阀160后回流至进油口110。参照图6和图8，连接有压力调节阀160的旁接油路也可以一端连接在出油阀150和出油口120之间的油路上，另一端直接连接至油箱400，从而使得高压燃油经由压力调节阀160后直接回流至油箱400。在该实施例中，压力调节阀160集上述实施例中泄压阀170和压力调节阀160的功能于一体，其可以为线性流量阀，从而可以直接对高压油路300的压力进行调节与控制，以提供稳定的压力燃油。

在本公开实施例中，上述压力调节阀160可以为电磁阀，从而可以通过人工或自动控制实现压力调节阀160的开启与关闭，以根据实际需要控制压力调节阀160动作。

综上所述，在本公开实施例提供的高压油路系统中，通过控制压力调节阀160少动作或者可持续通电，从而可以尽量减小压力调节阀160的动作切换，实现降噪目的。其中，参照图9，压力调节阀160的控制可以分为三个阶段：充磁阶段、保持阶段和截止阶段。在充磁阶段，压力调节阀160通电从关闭到开启，电流较大；在保持阶段，电流较小，较低占空比即可维持压力调节阀160处于开启状态；在截止阶段，压力调节阀160断电，恢复至常闭状态。在图1至图4的实施例中，充磁阶段和保持阶段持续时间越长，压力调节阀160开启时间越长，溢流量越大，柱塞腔131内燃油量越少，能够供给给油轨500的油量越少，油轨500的增压能力越弱，反之，油轨500的增压能力越强。

参照图1至图8，高压油路系统还可以包括油轨500，其中，上述的油箱400与高压油泵100可以通过低压油路200连通，油轨500与高压油泵100可以相应通过高压油路300连通，油轨500连接有喷油器600以能够将高压燃油喷射至燃烧室700。即在本公开提供的实施例中，油箱400中的燃油由低压油路200进入到高压油泵100，经过高压油泵100的增压作用后由高压油路300流入油轨500并最终由喷油器600喷射至燃烧室700。而当喷油器600喷油时，油轨500中的油量减少，当柱塞泵130的泵油量少于喷油量时，油轨500的压力将减小，反之油轨500的压力将升高，当泵油量与喷油量平衡时，油轨500的压力保持不变，故可以通过油轨500的压力判断泵油量与喷油量的关系，进而控制上述的压力调节阀160动作以使二者保持平衡。即上述对于高压油泵的高压油路300的压力调节可以体现为对油轨500的压力的调节。

进一步地，参照图1、图2、图5和图6，油箱400中可以设置有低压燃油泵410，低压燃油泵410可以通过低压燃油泵进油阀420连接至高压油泵100的进油口110，从而可以通过低压燃油泵410将油箱400中的燃油泵至高压油泵100。其中，低压燃油泵进油阀420可以为单向阀，以防止燃油回流至泵体内部。另外，低压燃油泵410和进油口110之间还可以设置有燃油滤清器800，以将燃油中的杂质颗粒进行过滤，避免对缸内直喷燃油机的工作产生影响。

另外，参照图1、图2、图5和图6，高压油路系统还可以包括控制器10，控制器10可以分别与压力调节阀160和低压燃油泵410电性连接，以相应控制低压燃油泵410的泵油工作以及压力调节阀160的调压工作。其中，油轨500可以连接有例如压力传感器等压力检测装置20，压力检测装置20也可以与控制器10相连，以通过压力检测装置20对油轨500的压力进行实时检测，进而将信号传递至控制器10以相应控制压力调节阀160动作。

下面结合图1至图8分别对本公开提供的上述两种实施例的高压油路系统的工作原理进行简单说明。

参照图1至图4，缸内直喷燃油机工作时，控制器10控制低压燃油泵410泵油，将燃油从油箱400经低压燃油泵进油阀420、燃油滤清器800泵至高压油泵100的进油口110，柱塞泵130内的柱塞杆132向右运动，柱塞腔131体积增加，压力减小，当压力低于进油口110的压力时，燃油经进油阀140吸入至柱塞腔131，为吸油行程；吸油之后，柱塞杆132向左运动，柱塞腔131体积减小，内部燃油压力逐步增加，当柱塞腔131内的燃油压力高于油轨500的压力时，燃油由柱塞腔131经出油阀150和出油口120进入油轨500，为泵油行程；随后油轨500中的燃油可以经喷油器600的作用喷射至燃烧室700，当油轨500的压力超过泄压阀170的压力限值时，燃油经泄压阀170回流至柱塞腔131。在此过程中，压力检测装置20对油轨500的压力进行实时检测，当检测到油轨500的压力大于第一阈值时，在吸油行程结束前控制器10控制压力调节阀160通电开启，使柱塞腔131内的部分燃油回流至进油口110或油箱400，以维持油压平衡。需要说明的是，此处的“左”、“右”为参照图1和图2的图面方向进行定义的。

参照图5至图8，缸内直喷燃油机工作时，控制器10控制低压燃油泵410泵油，将燃油从油箱400经低压燃油泵进油阀420、燃油滤清器800泵至高压油泵100的进油口110，柱塞泵130内的柱塞杆132向下运动，柱塞腔131体积增加，压力减小，当压力低于进油口110的压力时，燃油经进油阀140吸入至柱塞腔131，为吸油行程；吸油之后，柱塞杆132向上运动，柱塞腔131体积减小，内部燃油压力逐步增加，当柱塞腔131内的燃油压力高于油轨500的压力时，燃油由柱塞腔131经出油阀150和出油口120进入油轨500，为泵油行程；随后油轨500中的燃油可以经喷油器600的作用喷射至燃烧室700。在此过程中，压力检测装置20对油轨500的压力进行实时检测，当检测到油轨500的压力大于第一阈值时，控制器10控制压力调节阀160通电开启，使高压油路300的部分燃油回流至进油口110或油箱400，以对油轨500的压力进行直接控制从而维持油压平衡。需要说明的是，此处的“上”、“下”为参照图5和图6的图面方向进行定义的。

本公开还提供一种发动机和配置有该发动机的车辆，其中，发动机可以包括上述的高压油路系统。发动机和车辆具有上述的高压油路系统的全部有益效果，此处不再赘述。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种高压油路系统，包括用于与发动机的低压油路(200)连通的进油口(110)、用于与所述发动机的高压油路(300)连通的出油口(120)，以及设置在所述进油口(110)和所述出油口(120)之间的柱塞泵(130)，其特征在于，所述进油口(110)和所述柱塞泵(130)之间设置有进油阀(140)，所述出油口(120)与所述柱塞泵(130)之间设置有出油阀(150)，所述进油阀(140)和所述出油阀(150)均为单向阀，以使得从所述进油阀(140)流入的燃油经过所述柱塞泵(130)的增压作用之后由所述出油阀(150)流出，所述高压油路(300)旁接有可选择性开闭的压力调节阀(160)，以能够在所述高压油路(300)的压力大于第一阈值时将燃油导出。

2.根据权利要求1所述的高压油路系统，其特征在于，所述压力调节阀(160)的一端旁接于所述出油口(120)，或者所述压力调节阀(160)的一端旁接于所述柱塞泵(130)的柱塞腔(131)。

3.根据权利要求2所述的高压油路系统，其特征在于，还包括油箱(400)，所述油箱(400)与所述进油口(110)连通，所述压力调节阀(160)的另一端旁接于所述进油口(110)，或者所述压力调节阀(160)的另一端旁接于所述油箱(400)。

4.根据权利要求2所述的高压油路系统，其特征在于，所述柱塞泵(130)包括所述柱塞腔(131)和可活动地设置在所述柱塞腔(131)内部的柱塞杆(132)，所述柱塞腔(131)上分别开设有用于与所述进油阀(140)连通的第一端口、用于与所述出油阀(150)连通的第二端口以及用于与所述压力调节阀(160)连通的第三端口，所述柱塞杆(132)的端部连接有用于驱使其在所述柱塞腔(131)内运动的驱动件(133)。

5.根据权利要求2所述的高压油路系统，其特征在于，所述出油口(120)和所述柱塞泵(130)之间的油路旁接有泄压阀(170)，所述泄压阀(170)的一端旁接于所述出油口(120)，所述泄压阀(170)的另一端旁接于所述柱塞腔(131)。

6.根据权利要求1所述的高压油路系统，其特征在于，还包括油箱(400)和油轨(500)，所述油箱(400)与所述低压油路(200)连通，所述油轨(500)与所述高压油路(300)连通，所述油轨(500)连接有喷油器(600)以能够将高压燃油喷射至燃烧室(700)。

7.根据权利要求6所述的高压油路系统，其特征在于，所述油箱(400)中设置有低压燃油泵(410)，所述低压燃油泵(410)连接至所述进油口(110)，所述低压燃油泵(410)和所述进油口(110)之间设置有燃油滤清器(800)。

8.根据权利要求7所述的高压油路系统，其特征在于，还包括控制器(10)，所述控制器(10)分别与所述压力调节阀(160)和所述低压燃油泵(410)连接；所述油轨(500)连接有压力检测装置(20)，所述压力检测装置(20)与所述控制器(10)相连。

9.一种发动机，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的高压油路系统。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求9所述的发动机。

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