本发明专利技术属于燃料喷射器技术领域，公开了一种共轨系统可变喷射速率喷射器、喷射控制方法和汽车，共轨系统可变喷射速率喷射器包括电磁铁、控制套和衔铁，电磁铁包括第一电磁铁和第二电磁铁，分别设置在衔铁的上方和下方，第一电磁铁内部依次设置弹簧座、限位弹簧和限位芯杆，控制套套设在控制活塞上。通过对第一电磁铁和第二电磁铁的交替通断电控制，实现对衔铁的运动行程进行分段控制和密封球的两级位置控制，使得压力控制腔内燃料外泄的流动速度不同，内部压力下降较缓，控制活塞的响应较慢，喷嘴喷射速率缓慢，进而形成楔形喷射速率波形，本发明专利技术能够降低燃料泄漏以及共轨系统的能耗，同时满足发动机的多种运行工况需求。同时满足发动机的多种运行工况需求。同时满足发动机的多种运行工况需求。
【技术实现步骤摘要】
一种共轨系统可变喷射速率喷射器、喷射控制方法和汽车
[0001]本专利技术涉及燃料喷射器
，尤其涉及一种共轨系统可变喷射速率喷射器、喷射控制方法和汽车。
技术介绍
[0002]高压共轨系统为压力
‑
时间系统，其中喷射器是该高压共轨系统的核心部件。发动机根据实际工况，通过电子控制单元判断所需燃料量，并根据燃料压力发出喷射指令，让喷射器在指定时刻及时间段内喷射出发动机所需燃料量。喷射器主要实现喷射时刻控制、喷射量控制以及喷射持续时间控制的功能。
[0003]目前燃料喷射器主要在喷射量的稳定性上有较多的发展。通过喷射压力和喷射时间跨度来控制喷射燃料量。燃料喷射速率除在开始喷射和喷射停止过程有变化外，中间阶段的喷射速率基本不随时间变化，即喷射速率随时间的波形近似“矩形”。
[0004]然而发动机在不同工况下希望有不同的喷射速率波形。大部分情况下发动机要求喷射器在刚开始喷射时间段内，喷射速率较慢；在喷射时间跨度中后段，喷射速率较快。即喷射速率随时间的波形近似“楔形”或者“台阶形”。
[0005]目前实现喷射速率可变的技术是在喷射器上增加一增压装置，在增压过程中，通过增压活塞和单向阀配合调节喷射速率使得喷射速率随时间的波形近似“楔形”或者“台阶形”，但是由于增压活塞与活塞腔之间为间隙配合，因此会有部分燃料从间隙处泄漏，造成系统能耗增加，且零件发热易失效。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的是提供一种共轨系统可变喷射速率喷射器、喷射控制方法和汽车，以解决共轨系统可变喷射速率喷射器在喷射速率变化过程时存在的燃料泄漏问题，实现喷射速率先缓后急的控制，降低共轨系统和汽车的能耗。
[0007]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种共轨系统可变喷射速率喷射器，包括喷射器本体和控制活塞，所述喷射器本体的一端为喷嘴，所述控制活塞设于所述喷射器本体内；所述共轨系统可变喷射速率喷射器还包括：
[0009]电磁铁，包括第一电磁铁和第二电磁铁，所述第一电磁铁和所述第二电磁铁沿所述喷射器本体轴向将设置并形成衔铁腔；所述第一电磁铁的内部远离所述喷嘴的一端从上到下依次设有弹簧座、限位弹簧和限位芯杆，所述限位弹簧的两端分别抵接所述弹簧座和所述限位芯杆；
[0010]控制套，所述控制套套设在所述控制活塞的远离所述喷嘴一端的顶部，所述控制套与所述控制活塞之间为间隙配合，所述控制套的内侧端面与所述控制活塞的顶面之间设有压力控制腔，所述控制套的远离所述控制活塞的外侧端面设有内凹锥面，所述内凹锥面的锥顶部设有燃料出口以连通所述压力控制腔；所述内凹锥面的锥顶部设置密封球；
[0011]衔铁，所述衔铁包括端部和衔铁导向杆，所述端部位于所述衔铁腔内，所述第一电磁铁和所述第二电磁铁分别位于在所述衔铁的端部的上方和下方；所述衔铁导向杆的下部穿设所述第二电磁铁并压接所述密封球，所述密封球能够开启或关闭所述燃料出口，所述衔铁导向杆的顶端能够抵接所述限位芯杆的底端。
[0012]可选地，所述压力控制腔的入口连通控制套与所述喷射器本体之间的间隙，出口能够通过所述燃料出口和所述密封球连通所述衔铁腔，所述压力控制腔的入口孔径为Da，出口孔径为Dz，Da＜Dz。
[0013]可选地，所述共轨系统可变喷射速率喷射器还包括衔铁弹簧，所述衔铁弹簧的一端抵接所述衔铁，另一端抵接所述第一电磁铁。
[0014]本专利技术还提供一种共轨系统可变喷射速率喷射器的喷射控制方法，根据本专利技术提供的所述共轨系统可变喷射速率喷射器，所述共轨系统可变喷射速率喷射器的喷射控制方法包括如下步骤：
[0015]S1，位于衔铁下方的第二电磁铁通电并对衔铁产生第一吸力，使得密封球压在控制套的内凹锥面上形成密封，此时喷嘴为关闭状态；
[0016]S2，将第二电磁铁断电，第二电磁铁作用在衔铁上的所述第一吸力消失，密封球在压力控制腔的压力作用下推动所述衔铁一同上升，当所述衔铁上升第一行程H1并与限位芯杆的底端相抵接时，所述衔铁停止运动，此时所述密封球与控制套之间形成第一侧部间隙，所述第一侧部间隙产生节流，形成第一喷射速率段；
[0017]S3，将第一电磁铁通电并对所述衔铁产生第二吸力，所述衔铁上升第二行程H2并与所述第一电磁铁相抵接时，所述衔铁停止运动，此时所述密封球与所述控制套之间形成第二侧部间隙，形成第二喷射速率段；
[0018]所述第一喷射速率段的变化率小于所述第二喷射速率段的变化率。
[0019]可选地，当发动机需要矩形喷射速率波形时，控制所述第二电磁铁断电的同时将第一电磁铁通电，使得所述衔铁一次上升运动到最大行程H1+H2。
[0020]可选地，所述第一侧部间隙的间隙流量大于所述压力控制腔的入口流量，小于所述压力控制腔的出口流量，所述第一侧部间隙的宽度
△
L1为：
[0021]△
L1＝H1*cosα
[0022]式中，α为所述密封球的球心和所述控制套的内凹锥面之间的垂线，与所述内凹锥面的轴线之间的夹角。
[0023]可选地，所述第二侧部间隙的间隙流量大于所述压力控制腔的出口流量，所述第二侧部间隙的宽度
△
L2为：
[0024]△
L2＝(H1+H2)*cosα。
[0025]可选地，步骤S3中所述第二吸力大于限位弹簧和衔铁弹簧的总弹力。
[0026]可选地，所述第一电磁铁采用激励电流控制产生所述第二吸力，所述第二电磁铁采用脉宽调制控制方式产生所述第一吸力。
[0027]本专利技术还提供一种汽车，包括所述的共轨系统可变喷射速率喷射器，为汽车发动机提供楔形喷射速率波形。
[0028]本专利技术的有益效果：
[0029]本专利技术的一种共轨系统可变喷射速率喷射器，通过的衔铁的上下分别设置第一电
磁铁和第二电磁铁，便于对衔铁的运动行程进行分段控制密封球的两级位置控制，使得压力控制腔内燃料外泄的流动速度不同，内部压力下降较缓，控制活塞的响应较慢，喷嘴喷射速率缓慢，进而形成楔形喷射速率波形，降低了燃料泄漏和共轨系统的能耗，同时满足发动机的多种运行工况需求。
[0030]本专利技术的一种共轨系统可变喷射速率喷射器的喷射控制方法，通过对衔铁上方的第一电磁铁和下方的第二电磁铁的交替通断电控制，实现喷射控制速率先缓后急的波形，或者实现矩形喷射速率波形，以满足发动机的多种运行工况需求。
[0031]本专利技术的一种汽车，发动机包括共轨系统可变喷射速率喷射器，能够提供不同的喷射速率波形，利于降低燃料泄漏，满足发动机的多种运行工况需求，降低了共轨系统和汽车的能耗。
附图说明
[0032]图1是本专利技术的一种共轨系统可变喷射速率喷射器的主体结构示意图；
[0033]图2是本专利技术的一种共轨系统可变喷射速率喷射器的局部放大示意图；
[0034]图3是图2所示A区域放大示意图；
[0035]图4是本专利技术中楔形喷射速率和矩形喷射速率波形曲线示意本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种共轨系统可变喷射速率喷射器，包括喷射器本体(11)和控制活塞(10)，所述喷射器本体(11)的一端为喷嘴(12)，所述控制活塞(10)设于所述喷射器本体(11)内，其特征在于，所述共轨系统可变喷射速率喷射器还包括：电磁铁，包括第一电磁铁(2)和第二电磁铁(6)，所述第一电磁铁(2)和所述第二电磁铁(6)沿所述喷射器本体(11)轴向间隔设置并形成衔铁腔；所述第一电磁铁(2)的内部远离所述喷嘴(12)的一端从上到下依次设有弹簧座(1)、限位弹簧(3)和限位芯杆(4)，所述限位弹簧(3)的两端分别抵接所述弹簧座(1)和所述限位芯杆(4)；控制套(9)，所述控制套(9)套设在所述控制活塞(10)的远离所述喷嘴(12)一端的顶部，所述控制套(9)与所述控制活塞(10)之间为间隙配合，所述控制套(9)的内侧端面与所述控制活塞(10)的顶面之间设有压力控制腔(91)，所述控制套(9)的远离所述控制活塞(10)的外侧端面设有内凹锥面(92)，所述内凹锥面(92)的锥顶部设有轴向的燃油出口(93)以连通所述压力控制腔(91)；所述内凹锥面(92)的锥顶部设置密封球(8)；衔铁(5)，所述衔铁(5)包括端部和衔铁导向杆，所述端部位于所述衔铁腔内，所述第一电磁铁(2)和所述第二电磁铁(6)分别位于所述衔铁(5)的端部的上方和下方；所述衔铁导向杆的下部穿设所述第二电磁铁(6)并压接所述密封球(8)，所述密封球(8)能够开启或关闭所述燃料出口(93)，所述衔铁导向杆的顶端能够抵接所述限位芯杆(4)的底端。2.根据权利要求1所述的共轨系统可变喷射速率喷射器，其特征在于，所述压力控制腔(91)的入口连通控制套(9)与所述喷射器本体(11)之间的间隙，出口能够通过所述燃料出口(93)和所述密封球(8)连通所述衔铁腔，所述压力控制腔(91)的入口孔径为Da，出口孔径为Dz，Da＜Dz。3.根据权利要求1所述的共轨系统可变喷射速率喷射器，其特征在于，还包括衔铁弹簧(7)，所述衔铁弹簧(7)的一端抵接所述衔铁(5)，另一端抵接所述第一电磁铁(2)。4.一种共轨系统可变喷射速率喷射器的喷射控制方法，其特征在于，根据权利要求1
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3任意一项所述共轨系统可变喷射速率喷射器，所述共轨系统可变喷射速率喷射器的喷射控制方法包括如下步骤：S1，位于衔铁(5)下方的第二电磁铁(6)通电并对衔铁(5)产生第一吸力，使得密封球(8)压在控制套(9)的内凹锥面(92)上形成...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏晓东，周庭波，
申请(专利权)人：一汽解放汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：
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