[发明专利]燃料喷射器和用于其的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于内燃机的燃料喷射器。本发明还涉及操作燃料喷射器的方法和用于燃料喷射器的控制系统。

背景技术

为了优化柴油机燃烧，需要对由燃料喷射器所递送的燃料量进行精确控制。希望能在较宽燃料压力范围来喷射少量燃料。通常，燃料喷射器包括喷射喷嘴，喷射喷嘴具有喷嘴针，喷嘴针可以朝向和远离喷嘴针座移动以便控制到发动机内的燃料喷射。喷嘴针受到喷嘴控制阀控制，喷嘴控制阀控制在用于喷嘴针的控制腔室中的燃料压力。

公共轨喷射系统向多个燃料喷射器提供高压燃料供应。利用现有公共轨喷射系统，需要做出折中以便微调排放性能和可控制性。有时需要“平方”喷射速率来确保最大压力能量转变为喷洒能量。其它时间需要更缓慢的速率用于准确量控制或者用以确保最佳喷洒混合速率。

一种方案是在个别应用的设计和发展期间对于控制节流孔或等效限制部的速率进行调整。这种调整的主要影响是控制针打开速度。利用某些构思，这可能对针闭合速率或最小喷射压力具有不利影响。这种方案需要针对每种不同应用的单独发展程序。

替代方案使用放大器活塞，当需要时可切换放大器活塞以提供高喷射速率，此外，当不切换时，提供低喷射速率。向放大器提供动力所需的很高流率和所需的较大控制阀使得这些系统低效、较大并且昂贵。

本发明着手帮助改善或克服与现有技术系统相关联的问题中的至少某些问题。

发明内容

本发明的方面涉及一种燃料喷射器，操作燃料喷射器的方法和燃料喷射器的控制系统。

在另一方面，本发明涉及一种用于向内燃机递送燃料的燃料喷射器，燃料喷射器包括：

喷嘴，其具有阀针，阀针可以相对于阀针座在闭合位置与打开位置之间移动通过一定移动范围来控制通过至少一个喷嘴出口的燃料递送，由此喷嘴针的移动受到控制腔室中燃料压力的控制；以及

第一喷嘴控制阀和第二喷嘴控制阀，其用于控制进出控制腔室的燃料流动以将控制腔室加压和减压；

其中所述第一喷嘴控制阀可通过操作以使控制腔室选择性地与燃料疏放装置成流体连通；

所述第一喷嘴控制阀也可通过操作以使控制腔室选择性地成与高压供应管线成流体连通；以及

所述第二喷嘴控制阀可通过操作以选择性地使所述控制腔室与燃料疏放装置成流体连通。

第一喷嘴控制阀和第二喷嘴控制阀连接到针控制腔室。能有多种配置，包括满足多种喷射要求的配置。本发明提供适合多种应用的灵活性并且可以提供在减小的静态泄漏（可能静态无泄漏）与复杂性之间的平衡。至少在某些实施例中，本发明能允许针对具体喷射事件控制针打开速度，例如作为多个喷射链的部分，在应用中的关键操作点，或者允许在多种应用中不同的特征。

在某些实施例中，本发明可提供一种适合于递送“平方”喷射速率以提供高喷洒能量和改进的液压效率的高的针打开速度。在某些实施例中，本发明也可以提供适合于递送用于特定燃烧模式的缓慢混合或者当准确量控制重要时用于引燃（pilot）和后喷射的低的针打开速率。也可以使用低的打开速度来防止用于后处理控制的晚后喷射的喷洒过度渗透。

第一喷嘴控制阀与第二喷嘴控制阀可以彼此独立地被促动，这允许与现有技术布置相比有所改进的控制，特别是在针阻尼、高阻尼或低阻尼和阻尼速率的组合方面。第二喷嘴控制阀可以独立于第一喷嘴控制阀操作以选择性地使控制腔室与燃料疏放装置成流体连通。因此，至少在某些实施例中，第一喷嘴控制阀或第二喷嘴控制阀可以通过操作以使控制腔室与燃料疏放装置成流体连通。

第一喷嘴控制阀和/或第二喷嘴控制阀可选择性地操作以使控制腔室与低压燃料疏放装置成流体连通。收集在燃料疏放装置中的燃料能返回到用于车辆的燃料箱。燃料疏放装置可以包括用于向储集器供应燃料的一个或多个疏放通道。疏放通道可以彼此分离或者彼此连通。