專利名稱：內(nèi)燃機(jī)噴油系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)水平本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1所述類型的內(nèi)燃機(jī)噴油系統(tǒng)。在由EP-B1-0 243 871公開的噴油系統(tǒng)中，具有一臺(tái)串列噴油泵，為高壓儲(chǔ)油器提供高壓油。該噴油泵具有三個(gè)泵活塞及其相應(yīng)的工作空間。每個(gè)泵活塞按預(yù)調(diào)量向高壓儲(chǔ)油器輸油。高壓輸送的噴油量由一個(gè)電控裝置操縱的電磁閥控制，該電磁閥安裝在該泵工作空間的排油導(dǎo)管內(nèi)，通過該閥的閉合控制高壓輸油狀態(tài)。泵吸油行程時(shí)，通過由活塞引導(dǎo)的控制棱邊，使其泵工作空間與供油路連通，在下死點(diǎn)時(shí)工作空間充滿燃油。泵活塞由多部分凸輪傳動(dòng)，它與每個(gè)噴油閥的當(dāng)時(shí)噴油點(diǎn)同步具有其高壓輸油階段，因此，在高壓儲(chǔ)油器內(nèi)可調(diào)節(jié)出大致相等的壓力。使用壓力傳感器采集該壓力值，然后相應(yīng)電控裝置的額定值向各電磁閥輸出控制信號(hào)。
該噴油裝置的缺點(diǎn)是，高壓泵的每個(gè)泵單元控制費(fèi)用高。高壓儲(chǔ)油器內(nèi)的壓力只在高壓噴油時(shí)才發(fā)生變化，結(jié)果導(dǎo)致高壓儲(chǔ)油器本身的較大壓力變化遲緩。為了使高壓儲(chǔ)油器發(fā)生壓力變化，只能在噴油時(shí)提高壓力。這導(dǎo)致噴油時(shí)儲(chǔ)油器壓力的不確定性，以至很難測(cè)定作為特定計(jì)量截面的壓力和時(shí)間的總作用的正確的噴油量。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)具有權(quán)利要求1特征、按照本發(fā)明的噴油系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是，接通和斷開以恒定高壓輸送量工作的第二個(gè)泵單元，能夠達(dá)到高壓儲(chǔ)油器壓力的簡單調(diào)節(jié)。尤其通過接通以恒定高壓輸送量工作的泵單元，可快速自身提高高壓儲(chǔ)油器壓力，并迅速反應(yīng)自身的工作條件變化。更為突出的是，當(dāng)?shù)诙€(gè)泵單元還在各噴油閥噴油過程之間的時(shí)間間隔內(nèi)輸油時(shí)，高壓儲(chǔ)油器的壓力就能提前從第一個(gè)值變到第二個(gè)值，然后利用變量泵單元，使其壓力水平在執(zhí)行噴油的工作過程中保持不變，從而達(dá)到噴油時(shí)儲(chǔ)油器壓力穩(wěn)定。然而，第二個(gè)泵單元進(jìn)行提壓操作的時(shí)間僅為噴油泵工作時(shí)間極小部分，故可將其壽命設(shè)計(jì)短些。
其他優(yōu)點(diǎn)是，采用權(quán)利要求1及權(quán)利要求2的技術(shù)方案，可避免高壓儲(chǔ)油器的壓力振動(dòng)。此外，當(dāng)與內(nèi)燃機(jī)的傳動(dòng)凸輪同步采用多部分凸輪，尤其是三部分凸輪的結(jié)構(gòu)時(shí)，即使泵單元很少，也能達(dá)到每轉(zhuǎn)多個(gè)行程。


本發(fā)明的實(shí)施例見附圖，并在下面作詳細(xì)說明。
圖1是噴油系統(tǒng)的整體示意圖。
圖2是具有變量泵單元和定量泵單元的高壓輸油泵簡圖。
圖3是圖2結(jié)構(gòu)示例高壓泵控制裝置的改型圖。
圖4是噴油和高壓泵高壓輸油時(shí)的壓力變化曲線圖。
圖5是第二泵單元在每次噴油之間輸油時(shí)的壓力變化。
實(shí)施例說明本發(fā)明之噴油系統(tǒng)具有一臺(tái)高壓泵1，其驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速與其內(nèi)燃機(jī)同步。該泵從儲(chǔ)油箱2抽取燃油，經(jīng)高壓燃油管3輸送，并由電控閥控制，此處為電磁閥4，經(jīng)沿輸送方向打開的單向閥5進(jìn)入高壓儲(chǔ)油器6。從儲(chǔ)油器6引出的燃油導(dǎo)管8通往內(nèi)燃機(jī)10上的噴油閥9。噴油閥9對(duì)內(nèi)燃機(jī)的噴油量各由電控閥控制，在本發(fā)明的實(shí)施例中是電磁閥11。該電磁閥由電控裝置14控制，該裝置從壓力傳感器15獲得在高壓儲(chǔ)油器內(nèi)采集的壓力信號(hào)。該電控裝置還獲取轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)、上死點(diǎn)發(fā)送器(OT-Geber)信號(hào)以及其他內(nèi)燃機(jī)參數(shù)信號(hào)，如內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速要求和工作條件等，并借助電磁閥11根據(jù)燃油量和噴油時(shí)間控制相應(yīng)的噴油閥9。本電控制裝置還控制電磁閥4，該閥控制從高壓泵輸往高壓儲(chǔ)油器的油量，并同該控制裝置一起將高壓儲(chǔ)油器內(nèi)壓力保持在所要求的數(shù)值上。
在圖1中象征性描述的裝有電磁閥4和單向閥5的高壓泵在圖2中作了詳細(xì)描述。該圖劃出了拆去外殼后的兩個(gè)泵單元第一泵單元16和第二泵單元17。每個(gè)泵單元都有一個(gè)泵缸19，其內(nèi)有泵活塞20，該活塞由傳動(dòng)凸輪22驅(qū)動(dòng)并克服彈簧21的力運(yùn)動(dòng)。在缸19內(nèi)，活塞各封閉出一個(gè)工作空間23，該工作空間通過燃油壓力導(dǎo)管與高壓儲(chǔ)油器6連通，燃油導(dǎo)管上裝有沿輸油方向打開的壓力閥5。燃油通過注油孔25注入各個(gè)泵工作空間，當(dāng)泵活塞運(yùn)動(dòng)到下死點(diǎn)處時(shí)，該孔被活塞前端棱邊26打開，使燃油能從儲(chǔ)油箱2或者在需要時(shí)經(jīng)預(yù)輸油泵24注入泵工作空間23，直到完全充滿。在緊接著的泵輸油行程中，注油孔25由泵活塞關(guān)閉，并在泵工作空間23內(nèi)將注入的燃油進(jìn)行壓縮。當(dāng)泵工作空間23的泄油管27上安置的電磁閥4關(guān)閉時(shí)，這個(gè)過程導(dǎo)致向高壓儲(chǔ)油器6輸送高壓油。如上所述，該電磁閥4由電控裝置14控制，借此調(diào)節(jié)高壓儲(chǔ)油器6內(nèi)的燃油達(dá)到要求的壓力。
按照本發(fā)明，第一個(gè)泵單元16由電磁閥這樣控制，經(jīng)一定的泵活塞輸油行程使泵工作空間23關(guān)閉，進(jìn)而通過該行程向高壓儲(chǔ)油器輸送高壓油。利用起始于泵端側(cè)26、通到泵活塞周邊的控制槽29的孔28，就能確定活塞的最大輸油行程。該控制槽可在活塞最大輸油行程時(shí)使泵工作空間與注油孔25連通，使燃油通向低壓空間。更可取地是，通過關(guān)閉電磁閥，可從活塞的某一行程點(diǎn)起，開始高壓輸油，并控制高壓輸油量。
利用該電磁閥可變量控制輸送到高壓儲(chǔ)油器6的燃油，而該輸送又取決于本發(fā)明示例中為三部分凸輪結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)凸輪22，它每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)可使泵活塞20執(zhí)行三個(gè)輸油行程。本凸輪轉(zhuǎn)速同步地被驅(qū)動(dòng)，譬如同內(nèi)燃機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速同步，并被這樣設(shè)計(jì)，當(dāng)需要通過一個(gè)噴油閥噴油時(shí)，總是第一個(gè)泵單元的活塞20執(zhí)行輸油行程。
圖4中曲線示出了何時(shí)執(zhí)行噴油E，何時(shí)執(zhí)行第一泵單元輸油F以及高壓儲(chǔ)油器6的壓力如何隨壓力D變化而變化。從圖可以看出，整個(gè)輸油時(shí)間比各噴油時(shí)間長，而且比噴油時(shí)間開始得早，隨著輸油開始，首先壓力上升，然后又隨著噴油開始而下降。噴油結(jié)束后，通過高壓燃油泵高壓輸送余油又使壓力回升到原設(shè)定值。如果高壓輸油量F滿足噴射量要求的話，那么總和所產(chǎn)生的平均壓力為MD。在此狀態(tài)下，雖然驅(qū)動(dòng)了第二泵單元17，但由于電磁閥4是打開的，故無高壓油輸給高壓儲(chǔ)油器。此時(shí)，由活塞20推動(dòng)燃油，經(jīng)打開的電磁閥返回到儲(chǔ)油箱2內(nèi)。
由于內(nèi)燃機(jī)的工作條件要求，需要調(diào)高高壓儲(chǔ)油器的噴油壓力時(shí)，第二泵單元就要進(jìn)入輸油工作。在該情況下，第二泵單元17的電磁閥4已完全關(guān)閉，致使該泵單元的活塞20能在每個(gè)輸油行程中將相同的高壓油量輸送到高壓儲(chǔ)油器。通過控制第一泵單元的電磁閥4，可微調(diào)高壓儲(chǔ)油器的油壓。此時(shí)第二泵單元輸油可與第一泵單元輸油同步，這有利于不噴油時(shí)定量輸油。圖5示出了本發(fā)明高壓輸油FK位于第一泵單元輸油部分F之間，因此也就是置于噴油閥的各次噴油之間。從該壓力分布圖可看出，采取本輸油過程FK，壓力水平從D1升高到D2。經(jīng)過每次噴油，由于第一泵單元的輸油其壓力水平可保持。在圖5上又給出的曲線分布，忽略了在圖4的噴油中減少油量而使壓力下降的部分。
根據(jù)圖2中的實(shí)施例，第二泵單元的控制可以在圖3所示的第二泵單元17，中改變，這里仍采用電磁閥作為控制閥4’，代替安置在單獨(dú)泄油管27內(nèi)，現(xiàn)在也安置在由預(yù)輸油泵24向泵工作空間23供油或向注油孔25供油路內(nèi)，可以拆除原設(shè)置的泄油管27。為了進(jìn)行第二泵單元17’的附加高壓輸油，可打開控制閥4’使泵工作空間23能完全注滿燃油?？刂崎y4’關(guān)閉使第二泵單元的工作結(jié)束。泵單元17’的不變行程，在其接通時(shí)，可用于高壓輸油。也可用單向閥30在吸油階段連通泵工作空間23，以取代或者另加控制經(jīng)控制槽29連通孔28和注油孔25。如圖2所示，為定義輸油行程而提供孔28，在這種情況下就成為多余。
由于這樣設(shè)置可以達(dá)到快速提高高壓儲(chǔ)油器的壓力水平，這是一定運(yùn)行條件所要求的，如內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)的加速或加大噴油。這只需花費(fèi)最少量的電氣控制費(fèi)用以及使用準(zhǔn)確而快速接通的閥以簡單方式實(shí)現(xiàn)。第二泵單元的電磁閥4可以簡單地與第一泵單元的電磁閥4不同地安裝，因?yàn)闊o需執(zhí)行時(shí)間控制功能。這種解決辦法的費(fèi)用相當(dāng)合算。通過中間輸油FK，可以使高壓儲(chǔ)油器的壓力水平很快按變化要求作出反應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、快速調(diào)節(jié)。代替上述給定的泵單元數(shù)，當(dāng)然也可以用多個(gè)泵單元進(jìn)行輸油量調(diào)節(jié)和多個(gè)泵單元執(zhí)行定量輸油。
權(quán)利要求
1.高壓泵(1)，它將燃油從儲(chǔ)油箱(2)輸送到高壓儲(chǔ)油器(6)，再經(jīng)導(dǎo)油管(8)輸送到各噴油閥(9)，由這些閥控制燃油，并通過一電控裝置(14)調(diào)定噴油量，定時(shí)在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)噴油，其中高壓泵(1)具有帶活塞(20)的多個(gè)泵單元(16，17)，活塞由與內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速同步運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)凸輪(22)驅(qū)動(dòng)，并各在一個(gè)泵缸(19)內(nèi)限定出一個(gè)泵工作空間(23)，泵缸在泵活塞吸油行程時(shí)被供油，在泵活塞(20)輸油行程時(shí)，從泵缸將燃油以通過各自的控制閥(4)、尤其是電控閥控制的量向高壓儲(chǔ)油器(6)輸油，至少第一泵單元(16)由驅(qū)動(dòng)凸輪(22)和控制閥(4)這樣控制，以使高壓輸油與通過噴油閥(9)執(zhí)行的噴油時(shí)間同步地進(jìn)行，其特征在于，第二泵單元(17，17’)由驅(qū)動(dòng)凸輪(22)和控制閥(4，4’)這樣控制，以恒定的高壓輸油量和根據(jù)運(yùn)行參數(shù)，尤其根據(jù)高壓儲(chǔ)油器(6)內(nèi)的壓力將該第二泵單元接通或斷開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的噴油系統(tǒng)，其特征在于，第二泵單元(17，17’)在各噴油閥(9)的噴油過程之間的時(shí)間內(nèi)輸油。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的噴油系統(tǒng)，其特征在于，第一泵單元(16)的每個(gè)泵工作空間(23)在泵活塞(20)吸油行程時(shí)充滿燃油，泵活塞(20)的輸油量由位于每個(gè)泵工作空間(23)的泄油管(27)內(nèi)的控制閥(4)關(guān)閉時(shí)間決定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的噴油系統(tǒng)，其特征在于，所謂泵單元的第二泵單元(17，17’)以恒定的高壓輸油量工作，其高壓輸油由控制閥(4，4’)接通或斷開。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的噴油系統(tǒng)，其特征在于，控制閥(4’)控制連通第二泵單元(17’)的工作空間(23)的注油孔(25)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的噴油系統(tǒng)，其特征在于，控制閥(4)控制第二泵單元(17)的泵工作空間(23)的泄油管(27)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一的噴油系統(tǒng)，其特征在于，傳動(dòng)凸輪(22)是個(gè)多部分凸輪，特別是一個(gè)三部分凸輪。
全文摘要
公開一種內(nèi)燃機(jī)的噴油系統(tǒng)。其中,借助高壓泵將燃油高壓輸送到高壓儲(chǔ)油器(6),再從高壓儲(chǔ)油器供油給電控噴油閥(9),高壓儲(chǔ)油器的壓力被這樣保持,即第一泵單元(16)可變量向高壓儲(chǔ)油器輸送燃油,第二泵單元(17)在需要時(shí)以恒定的高壓燃油量向高壓儲(chǔ)油器輸油,從而可獲得既簡單又經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)用于產(chǎn)生燃油噴射系統(tǒng)噴射的高壓燃油。
文檔編號(hào)F02M63/00GK1207160SQ97191632
公開日1999年2月3日 申請(qǐng)日期1997年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月12日
發(fā)明者霍斯特·克林格爾, 烏韋·庫恩, 貝恩德·羅澤瑙, 彼得·特勞布, 格爾德·勒施, 山德羅·索科爾 申請(qǐng)人:羅伯特·博施有限公司