用于控制燃料到发动机的流动的燃料喷射器制造技术

本发明专利技术描述了用于控制燃料到发动机的流动的燃料喷射器（10）。燃料喷射器（10）包括壳体（12）和定位在喷嘴主体（15）内的喷射器针（14），喷射器针（14）适于被升起，以便于将燃料喷射到燃料喷射器（10）外。驱动单元（16）包括马达单元（18）和联接到该马达单元（18）的马达轴（20），其定位在喷射器针（14）上方并且定位在燃料喷射器（10）内，马达单元（18）适于使马达轴（20）旋转，以便于将经计量的量的燃料输送到驱动单元（16）外。

【技术实现步骤摘要】
用于控制燃料到发动机的流动的燃料喷射器
本专利技术涉及一种燃料喷射器，并且更具体而言，涉及一种用于控制燃料到发动机的流动的燃料喷射器。
技术介绍
美国专利公开号2004/0025843A1描述了一种用于内燃发动机的燃料喷射系统。提出了一种具有使用驱动单元（例如，步进马达）进行针移动控制的燃料喷射器，以精确地控制燃料喷射的量以及喷射正时（injectiontiming）。此外，利用所提出的构思，还可以实现预喷射（pilotinjection）和后喷射（postinjection）功能。通过控制针移动的速率，还可以控制燃料喷射的速率，并且因此实现阻尼式/靴型（boot）喷射特性。附图说明图1图示了与用于控制燃料到发动机的流动的燃料喷射器相集成的驱动单元的示意图。图2图示了驱动单元、马达单元（示例为步进马达）和联接到该马达单元的马达轴的示意图。图3图示了控制燃料喷射特性（喷射量、喷射正时、预喷射、阻尼式/靴型喷射、主喷射以及后喷射）的工作原理。具体实施方式描述了用于控制燃料到发动机的流动的燃料喷射器10。燃料喷射器10包括壳体12和定位在喷嘴主体15内的喷射器针14，喷射器针14适于被升起，以便于将燃料喷射到燃料喷射器10外。驱动单元16包括马达单元18和联接到该马达单元18的马达轴20，其定位在喷射器针14上方并且定位在燃料喷射器10内，马达单元18适于使马达轴20旋转，以便于将经计量的量的燃料输送到驱动单元16外。图1图示了驱动单元16的示意图，其与用于控制燃料到发动机的流动的燃料喷射器10相整合。燃料喷射器10包括可插入燃料喷射器10内的驱动单元16。燃料泵（未示出）与燃料喷射器10流体连通，并将加压燃料供应到燃料喷射器10。燃料喷射器10包括喷射器针14，喷射器针14定位在喷嘴主体15的孔内并且对燃料流动到燃料喷射器10外进行控制。弹簧腔室32被限定在喷射器针14上方，并且将弹簧构件33收容在其内。燃料喷射器10的驱动单元16包括马达单元18和联接到该马达单元18的马达轴20。马达轴20包括至少第一燃料通道22和第二燃料通道24，第二燃料通道24与至少第一燃料通道22正交并且流体连通。第二燃料通道24与第五燃料通道30流体连通，第五燃料通道30与弹簧腔室32流体连通并将燃料供应到弹簧腔室32。与第二燃料通道24流体连通的第一燃料通道22将燃料输送到第二燃料通道24，该燃料随后流动到第五燃料通道30，第五燃料通道30与弹簧腔室32流体连通并将燃料供应到弹簧腔室32。当马达单元18使马达轴20旋转时，第一燃料通道22旋转并改变位置，这进而有助于控制喷射特性，如下面将更详细地描述的那样。燃料喷射器10包括第三燃料通道26和第四燃料通道28，它们各自发源于燃料喷射器10的燃料入口23。第三燃料通道26适于将燃料输送到第一燃料通道22。发源于燃料入口23的第四燃料通路28适于将加压燃料输送到燃料喷射器10的喷射器喷嘴主体15。设置在马达轴20中的第一燃料通道22可以与燃料喷射器10的壳体12中的泄漏孔11对准。当第一燃料通道22与泄漏孔11对准时，则弹簧腔室32中的燃料通过燃料通道24和第一燃料通道22与燃料喷射器10的壳体12中的泄漏孔11流体连通。图2图示了马达单元18和联接到该马达单元18的马达轴20的示意图。马达轴20包括在马达轴20上限定的第一燃料通道22。驱动轴旋转并且使第一燃料通道22与第三燃料通道26部分或完全地对准，以便于从第三燃料通道26接收燃料。图3图示了燃料喷射器10的工作示意图。马达单元18（示例-步进马达）由电子控制单元（17）控制，以根据发动机速度和载荷状态来决定马达轴20的何时旋转的正时（timing）和旋转程度，以在期望的时间喷射精确量的燃料。当驱动单元接收到来自电子控制单元（17）的信号时，联接到马达单元18的马达轴20基于来自电子控制单元（17）的输入信号精确地旋转到期望的值。限定在马达轴20上的第一燃料通道22旋转，并且或者与燃料通道26或者与泄漏孔11对准。来自燃料泵（未示出）的高压燃料进入燃料通道23。当第一燃料通道22与第三燃料通道26对准时，来自燃料通道23的燃料相应地进入第三燃料通道26，并且随后到第一燃料通道22，并且最终经由燃料通道24、燃料通道30进入到弹簧腔室32中。处于弹簧腔室32中的该加压燃料将压力施加在喷嘴针14上，并且这在喷嘴针14上产生向下的力。来自燃料泵（未示出）的高压燃料也通过燃料通道28朝向喷嘴15流动，并将压力施加在喷嘴针14上。这在喷嘴针14上产生向上的力。因为喷嘴针14在喷嘴主体15处的面积由于喷嘴针14闭合而较小，并且燃料压力不在喷嘴针14的座边缘19下方起作用，所以作用在喷嘴针14上的向上的力较小。在弹簧腔室32侧上作用在喷嘴针14上的向下的力因为喷嘴针14的面积较大而较大，并且除此之外，由于弹簧33而导致的弹簧力也一起起作用。因为在这种情况下，作用在喷嘴针14上的向下力与向上的力相比更大，因此喷嘴针14处于闭合状态，并且没有发生燃料喷射到燃料喷射器10外的情况。当第一燃料通道22与泄漏部11对准时，弹簧腔室32中的燃料相应地经由燃料通道30、24和22逸出到泄漏部11中。因此，弹簧腔室32中的燃料压力得以减轻。在喷嘴针14的喷嘴主体15处，由于第四燃料通道28中的燃料，仍然是相同的高压在起作用。由于该燃料，作用在喷嘴针14上的向上的力与向下的力相比要大得多，该向下的力现在仅为由于弹簧33而导致的弹簧力。因此，喷嘴针14升起，并且燃料通过设置在喷嘴针14中的喷射孔（未示出）喷射到喷射器10外。当期望量的燃料喷射到燃料喷射器10外时，电子控制单元（17）将信号发送到驱动单元16。驱动单元16中的马达单元18使马达轴20旋转。设置在马达轴20中的第一燃料通道22旋转。泄漏孔11不再与第一燃料通道22对准，并且因此，燃料停止通过燃料通道30、24、22从弹簧腔室32通过泄漏孔11流动到燃料喷射器10外。马达轴20旋转直到第一燃料通道22与第三燃料通道26对准。当第三燃料通道26与第一燃料通道22对准时，高压燃料通过燃料通道26、22、30进入弹簧腔室32并开始填充弹簧腔室32。弹簧腔室32中的燃料的压力增大，并且喷嘴针14上的向下的力增加且喷嘴针14闭合，并且因此，燃料停止喷射到燃料喷射器10外。第一燃料通道22与泄漏孔11的部分对准（如图3中所示）有助于控制燃料喷射的量和速率。可以通过第一燃料通道22和泄漏孔11的部分对准来实现预喷射、后喷射和阻尼式/靴型喷射特性。第一燃料通道22和泄漏孔11的完全对准导致主喷射。第一燃料通道22和泄漏孔11的对准持续时间控制燃料喷射的量和持续时间。第一燃料通道22和泄漏孔11对准的时间控制燃料喷射正时。必须理解的是，上面解释的实施例仅是说明性的，并且不限制本公开的范围。实施例中关于各部件的作用（leverage）和尺寸的许多修改是可构想的并且形成本专利技术的一部分。本专利技术的范围仅受权利要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制燃料到发动机的流动的燃料喷射器（10），所述燃料喷射器（10）包括：/n壳体（12）；/n定位在喷嘴主体（15）内的喷射器针（14），所述喷射器针（14）适于被升起，以便于将燃料喷射到所述燃料喷射器（10）外；/n其特征在于/n驱动单元（16），所述驱动单元（16）包括马达单元（18）和联接到所述马达单元（18）的马达轴（20），其定位在所述喷射器针（14）上方并且定位在所述燃料喷射器（10）内，所述马达单元（18）适于使所述马达轴（20）旋转，以便于将经计量的量的燃料输送到所述驱动单元（16）外。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于控制燃料到发动机的流动的燃料喷射器（10），所述燃料喷射器（10）包括：
壳体（12）；
定位在喷嘴主体（15）内的喷射器针（14），所述喷射器针（14）适于被升起，以便于将燃料喷射到所述燃料喷射器（10）外；
其特征在于
驱动单元（16），所述驱动单元（16）包括马达单元（18）和联接到所述马达单元（18）的马达轴（20），其定位在所述喷射器针（14）上方并且定位在所述燃料喷射器（10）内，所述马达单元（18）适于使所述马达轴（20）旋转，以便于将经计量的量的燃料输送到所述驱动单元（16）外。


2.根据权利要求1所述的用于控制燃料到发动机的流动的燃料喷射器（10），其中，所述马达轴（20）包括至少第一燃料通道（22）和与至少第一燃料通道（22）流体连通的第二燃料通道（24）。


3.根据权利要求2所述的用于控制燃料到发动机的流动的燃料喷射器（10），其中，所述壳体（12）包括第三燃料通道（26）和第四燃料通道（28），所述第三燃料通道（26）适于将加压燃料供应到所述马达轴（20），并且所述第四燃料通道（28）适于将加压燃料供应到所述燃料喷射器（10）的喷射器针（14）。


4.根据权利要求3所述的用于控制燃料到发动机的流动的燃料喷射器（10），其中，所述第三燃料通道（26）与所述第一燃料通道（22）流体连通，所述第一燃料通道（22）适于接收来自所述第三燃料通道（26）的燃料流。


5.根据权利要求3所述的用于控制燃料到...

【专利技术属性】
技术研发人员：R卡纳加尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE