專利名稱：用于內(nèi)燃機的燃料噴射裝置的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1所述類型的用于內(nèi)燃機的燃料噴射裝置。
這樣一個燃料噴射裝置已由DE 100 02 132 Al開。這個燃料噴射裝置具有一個高壓泵，燃料通過該高壓泵輸送到一個儲存器中。此外設(shè)置有一個輸送泵，通過該輸送泵燃料從一個燃料儲備容器輸送到該高壓泵的吸入側(cè)。在該輸送泵與該高壓泵之間設(shè)置有一個燃料配量裝置，通過該燃料配量裝置，高壓泵吸入的燃料量可變地可被調(diào)節(jié)。至少一個噴射器與該儲存器相連接，燃料通過所述噴射器噴射到內(nèi)燃機中。一個燃料回流管路從所述噴射器引回到燃料儲備容器。為了在內(nèi)燃機的所有運行條件下保證高壓泵輸送足夠的燃料到儲存器中，必須通過輸送泵給該高壓泵輸入一個足夠多的燃料量。但為此該輸送泵必須被定得尺寸非常大，由此燃料噴射裝置的位置要求及重量提高并且制造成本也高。
本發(fā)明的優(yōu)點相比之下，根據(jù)本發(fā)明的具有權(quán)利要求1所述特征的燃料噴射裝置具有的優(yōu)點是，輸送泵的尺寸可相對較小，由此該燃料噴射裝置的位置要求、重量及成本可保持很小。僅當(dāng)由輸送泵輸送的燃料量比高壓泵要求的吸入量小時，才由高壓泵附加地從燃料回流管路吸入燃料。由此保證，高壓泵主要吸入輸送泵輸送的冷燃料并且僅缺少的量通過燃料回流管路中的變熱的燃料來補償。
從屬權(quán)利要求中給出了根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射裝置的有利的構(gòu)型及進一步構(gòu)型。通過根據(jù)權(quán)利要求3的構(gòu)型保證當(dāng)輸送泵輸送的燃料量比要求的吸入量小時，高壓泵僅吸入燃料回流管路中的燃料。通過根據(jù)權(quán)利要求4的構(gòu)型保證了高壓泵的驅(qū)動區(qū)域的潤滑及冷卻。通過根據(jù)權(quán)利要求5的構(gòu)型保證僅將由輸送泵輸送的且由此冷的燃料輸入給高壓泵的驅(qū)動區(qū)域。在根據(jù)權(quán)利要求8的構(gòu)型中，僅僅高壓泵吸入的燃料量流過過濾器，由此過濾器可以設(shè)計得相應(yīng)更小且更簡單。


附圖中示出了本發(fā)明的多個實施例，下面對它們進行詳細描述。附圖表示圖1根據(jù)一個第一實施例的用于內(nèi)燃機的燃料噴射裝置的示意圖，圖2根據(jù)一個第二實施例的燃料噴射裝置，圖3根據(jù)一個第三實施例的燃料噴射裝置。
實施例的說明圖1至圖3中示出了一個用于例如汽車的內(nèi)燃機的燃料噴射裝置。該內(nèi)燃機優(yōu)選是一個自燃式內(nèi)燃機并且具有一個或多個汽缸。該汽車具有一個燃料儲備容器10，在該燃料儲備容器中儲備有用于內(nèi)燃機運行的燃料。該燃料噴射裝置具有一個輸送泵12，燃料通過該輸送泵從燃料儲備容器10輸送到一個高壓泵14。高壓泵14將燃料輸送到一個儲存器16中，該儲存器例如可構(gòu)造成管狀的或以其它任意的形狀構(gòu)造。從儲存器16引出至少一個管道18，該管道通到至少一個安置在內(nèi)燃機汽缸上的噴射器20，優(yōu)選多個噴射器20與該儲存器16相連接。在這些噴射器20上各設(shè)置有一個電的控制閥22，通過該控制閥來控制這些噴射器的打開，以便通過相應(yīng)的噴射器20引起燃料噴射或者阻止燃料噴射。這些控制閥22由一個電子的控制裝置23控制，由該控制裝置根據(jù)內(nèi)燃機的運行參數(shù)如轉(zhuǎn)速、負載、溫度及其它參數(shù)來確定由這些噴射器20噴射燃料的時刻和持續(xù)時間。一個用于未使用的燃料的燃料回流管路從這些噴射器20例如通過一個對于所有噴射器20共用的管道24引回。從儲存器16也可引回一個作為回流管路的管道26通到燃料儲備容器10，在該管道26中設(shè)置有一個限壓閥或壓力調(diào)節(jié)閥28，以避免在儲存器16中建立一個不允許地高的壓力或者避免儲存器16中存在的壓力可能變化。在儲存器16與這些噴射器20之間可設(shè)置一個增壓裝置21，通過該增壓裝置，供燃料噴射使用的壓力相對于儲存器16中存在的壓力被再一次提高。該增壓裝置21優(yōu)選集成在噴射器20中并且構(gòu)造成液壓的壓力倍增器。燃料回流管路24在此優(yōu)選從這些噴射器20的增壓裝置21引出。
高壓泵14機械地通過內(nèi)燃機并且由此與內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速成比例地被驅(qū)動。輸送泵12在圖1所示第一實施例中也機械地通過內(nèi)燃機或高壓泵14被驅(qū)動。輸送泵12在此優(yōu)選安裝在高壓泵14上或者集成在該高壓泵中。在輸送泵12與燃料儲備容器10之間安置有一個過濾器30。此外可在輸送泵12與燃料儲備容器10之間的連接管路中設(shè)置一個節(jié)流部位31，以便限制流量。在燃料儲備容器10中可設(shè)置一個蓄存罐32，輸送泵12從該蓄存罐抽吸燃料并且借助于一個噴射泵33將燃料從燃料儲備容器10輸送到該蓄存罐中。噴射泵33的工作介質(zhì)量通過燃料回流管路26由儲存器16輸入給該噴射泵。
高壓泵14可構(gòu)造成徑向柱塞泵并且具有至少一個或多個泵單元，這些泵單元各具有一個由一個驅(qū)動軸驅(qū)動成往復(fù)直線運動的泵柱塞，該泵柱塞限定一個泵工作室的邊界。在輸送泵12與高壓泵14之間設(shè)置有一個燃料配量裝置36。該燃料配量裝置36具有一個例如由一個電的執(zhí)行元件37、優(yōu)選一個電磁鐵或一個壓電執(zhí)行元件來操作的調(diào)節(jié)閥38，通過該調(diào)節(jié)閥可連續(xù)地調(diào)節(jié)從輸送泵12到高壓泵14的流量。該調(diào)節(jié)閥38可構(gòu)造成比例閥，通過它可連續(xù)地改變輸送泵12與高壓泵14之間的通流截面。作為替換方案，調(diào)節(jié)閥38也可節(jié)拍地打開和閉合，由此可改變輸送泵12與高壓泵14之間的平均有效通流截面。燃料配量裝置36優(yōu)選安裝在高壓泵14上或集成在該高壓泵中，但也可與該高壓泵14分開地安置。燃料配量裝置36由控制裝置23控制，其方式是，通過輸送泵12輸入一個燃料量給高壓泵14，然后該燃料量又通過高壓泵14在高壓下輸送到儲存器16中，以便在儲存器16中保持一個預(yù)給定的、取決于內(nèi)燃機運行參數(shù)的壓力。在儲存器16上在此安置了一個壓力傳感器17，該壓力傳感器與控制裝置23相連接并且輸入一個關(guān)于儲存器16中的實際壓力的信號給該控制裝置。
噴射器20的燃料回流管路24通到輸送泵12與燃料配量裝置36之間的連接管路中。從燃料回流管路24引出一個通到一個卸荷區(qū)域的連接管路40，例如用燃料儲備容器10作為該卸荷區(qū)域并且通過一個壓力閥42控制該連接管路40。連接管路40在超過一個預(yù)給定的壓力時通過該壓力閥42被打開，使得燃料可流出到燃料儲備容器10中。連接管路40可通到儲存器16的回流管路26中，使得由壓力閥42控制溢出的燃料量也作為工作介質(zhì)量輸入給噴射泵33。壓力閥42優(yōu)選安裝在高壓泵14上或者集成在該高壓泵中。連接管路40自燃料回流管路24到輸送泵12與燃料配量裝置36之間的連接管路中的通入處離開距離地從燃料回流管路24分支，使得在該通入處與連接管路40的分支處之間存在一個燃料回流段24a。
在輸送泵12與燃料回流段24a的通入處之間的區(qū)域中，從輸送泵12與燃料配量裝置36之間的連接管路引出一個通到高壓泵14的一個驅(qū)動區(qū)域的旁路連接管路44。高壓泵14的該驅(qū)動區(qū)域在此是該高壓泵的驅(qū)動軸及該驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)運動到泵柱塞的往復(fù)運動的轉(zhuǎn)換區(qū)域。通過經(jīng)旁路連接管路44流到該驅(qū)動區(qū)域中的燃料保證了該驅(qū)動區(qū)域的潤滑和冷卻。在旁路連接管路44中優(yōu)選安置一個節(jié)流部位45，以便限制輸入給該驅(qū)動區(qū)域的燃料量。從高壓泵14的該驅(qū)動區(qū)域引回一個通到燃料儲備容器10的回流管路46，該回流管路例如可通到連接管路40中和儲存器16的回流管路26中。通過該回流管路46保證了高壓泵14的驅(qū)動區(qū)域的持續(xù)的通流。
下面說明根據(jù)所述第一實施例的燃料噴射裝置的功能。在內(nèi)燃機運行時，輸送泵12從燃料儲備容器10吸入燃料并且將這些燃料通過燃料配量裝置36輸送到高壓泵14的吸入側(cè)。通過高壓泵14，燃料在高壓下輸送到儲存器16中。燃料通過噴射器20噴射到內(nèi)燃機的汽缸中，其中，燃料噴射的時刻及所噴射的燃料量通過控制裝置23根據(jù)內(nèi)燃機運行參數(shù)對控制閥22的控制來確定。此外，燃料配量裝置36由控制裝置23這樣控制，使得該燃料配量裝置調(diào)節(jié)到一個這樣大的通流截面，使得由高壓泵14吸入并輸送到該儲存器16中一個為了在儲存器16中保持預(yù)給定的壓力所必需的燃料量。
尤其是如果這些噴射器20設(shè)置有增壓裝置21，則必須視內(nèi)燃機的工況而定通過高壓泵14將一個大的燃料量輸送到儲存器16中并且必須通過輸送泵12將該大的燃料量從燃料儲備容器10輸送到高壓泵14。這可能導(dǎo)致也許需要一個尺寸非常大的輸送泵12。但根據(jù)本發(fā)明提出，輸送泵12被這樣確定尺寸，使得由該輸送泵排送的最大燃料量比高壓泵14要吸入并且要輸送到儲存器16中的最大燃料量小。在由輸送泵12從燃料儲備容器10輸送的燃料量不夠的運行狀態(tài)中，通過噴射器20的燃料回流管路24流入的燃料量的一部分附加于由輸送泵12輸送的燃料量之上被高壓泵14吸入。在此，經(jīng)過燃料回流管路24流動的燃料的一部分通過燃料回流段24a流到輸送泵12與燃料配量裝置36之間的連接管路中并且被高壓泵14吸入。流過燃料回流管路24的燃料量的其余部分由于壓力閥42打開而經(jīng)過連接管路40流出到燃料儲備容器10中。通過旁路連接管路44流入到驅(qū)動區(qū)域的燃料量在此僅從通過輸送泵12從燃料儲備容器10輸送的燃料量中得到并且因此相對較冷。由高壓泵14吸入的燃料量也相對較冷，因為該燃料量的僅一部分從變熱的燃料回流管路24得到。
在由輸送泵12從燃料儲備容器10輸送的燃料量足夠的運行狀態(tài)中，為了提供高壓泵14必需的吸入量，由高壓泵14僅吸入由輸送泵12輸送的燃料量并且通過燃料回流管路24流動的總?cè)剂狭坑捎趬毫﹂y42打開而經(jīng)過連接管路40被導(dǎo)送到燃料儲備容器10中。在由輸送泵12輸送的燃料量比高壓泵14必需的吸入量大的運行狀態(tài)中，由輸送泵12輸送的燃料量的一部分流動經(jīng)過燃料回流段24a并且通過打開的壓力閥42經(jīng)過連接管路40也被導(dǎo)回到燃料儲備容器10中。因此，在這種運行狀態(tài)中僅由輸送泵12輸送的相對冷的燃料量被高壓泵14吸入。
燃料回流段24a視運行狀態(tài)而定在不同的方向上被燃料流動通過。如果由輸送泵12輸送的燃料量比高壓泵14必需的吸入量小，則燃料回流段24a被通過噴射器22的燃料回流管路24回流的燃料量的一個分量朝向高壓泵14流動通過。如果由輸送泵12輸送的燃料量比高壓泵14必需的吸入量大，則燃料回流段24a被由輸送泵12輸送的燃料量的一個分量朝向壓力閥42流動通過。在此，通過燃料回流段24a保證，在輸送泵12的輸送量足夠的情況下僅該輸送泵輸送的燃料被高壓泵14吸入并且僅在輸送泵12的輸送量不足夠的情況下高壓泵14還從燃料回流管路24中吸入燃料。僅輸送泵12輸送的燃料量流過過濾器30，而從燃料回流管路24獲得的燃料量在過濾器30的后面才被供給。但可能由輸送泵12過多地輸送并經(jīng)過燃料回流段24a以及壓力閥42和連接管路40控制溢出的燃料量也流過過濾器30。
圖2中示出了根據(jù)第二實施例的燃料噴射裝置，在該實施例中基本結(jié)構(gòu)與第一實施例中相同并且僅輸送泵12被變型。該輸送泵12與高壓泵14分開地安置，該輸送泵具有一個電驅(qū)動裝置并且優(yōu)選安置在燃料儲備容器10中。在輸送泵12與燃料配量裝置36之間安置了過濾器30并且在過濾器30與燃料配量裝置36之間分支出通到高壓泵14的驅(qū)動區(qū)域的旁路連接管路44。在燃料儲備容器10內(nèi)部，從輸送泵12到過濾器30的連接管路上引出一個通到燃料儲備容器10中的回流管路48，該回流管路被一個壓力閥49控制。通過該壓力閥49及回流管路48保證了輸送泵12與過濾器30之間的壓力的界限，因此例如在過濾器30阻塞的情況下可避免不允許的壓力上升。根據(jù)第二實施例的燃料噴射裝置的其余結(jié)構(gòu)和功能與上面第一實施例中的相同。
圖3中示出了根據(jù)第三實施例的燃料噴射裝置，在該實施例中基本結(jié)構(gòu)與第二實施例中的相同，但壓力閥42的安置及燃料回流段24a被變型。輸送泵12具有一個電驅(qū)動裝置并且安置在燃料儲備容器10中。在過濾器30與燃料配量裝置36之間分支出通到高壓泵14的驅(qū)動區(qū)域的旁路連接管路44。噴射器20的燃料回流管路24通到輸送泵12與過濾器30之間的連接管路中。被壓力閥42控制的連接管路40從燃料回流管路24引向燃料儲備容器10。在連接管路40的分支處與燃料回流管路24通到輸送泵12與過濾器30之間的連接管路中的通入處之間形成燃料回流段24a。壓力閥42在該第三實施例中可與高壓泵14分開地安置。
根據(jù)第三實施例的燃料噴射裝置的功能與第一及第二實施例中的功能基本上相同。燃料回流段24a視運行狀態(tài)而定在不同的方向上被燃料流動通過。如果輸送泵12輸送的燃料量比高壓泵14必需的吸入量小，則燃料回流段24a被通過噴射器20的燃料回流管路24回流的燃料量的一個分量朝向高壓泵14流動通過。如果輸送泵12輸送的燃料量比高壓泵14必需的吸入量大，則燃料回流段24a被輸送泵12輸送的燃料量的一個分量朝向壓力閥42流動通過。在此通過燃料回流段24a保證，在輸送泵12的輸送量足夠的情況下僅該輸送泵輸送的燃料被高壓泵14吸入并且僅在輸送泵12的輸送量不足的情況下高壓泵14還從燃料回流管路24中吸入燃料。但與第一及第二實施例不同，在第三實施例中由高壓泵14吸入的總?cè)剂狭苛鲃油ㄟ^過濾器30。但由輸送泵12可能過多地輸送的燃料量不流過過濾器30，因為該燃料量在過濾器30的前面通過燃料回流段24a以及壓力閥42和連接管路40被控制溢出。通過旁路連接管路44輸入給高壓泵14的驅(qū)動區(qū)域的燃料量只在輸送泵12的輸送量足夠的情況下僅僅從由該輸送泵從燃料儲備容器10輸送的冷燃料中分支出。在輸送泵12的輸送量不夠的情況下，輸入給驅(qū)動區(qū)域的燃料量從由輸送泵12從燃料儲備容器10輸送的冷燃料與從燃料回流管路24得到的變熱的燃料的混合物中分支出。因此，與第一及第二實施例相比，在第三實施例中在輸送泵12的輸送量不夠的情況下高壓泵14的驅(qū)動區(qū)域被輸入溫度略高的燃料。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機的燃料噴射裝置，它具有一個高壓泵(14)，通過該高壓泵將高壓下的燃料輸送到一個儲存器(16)中；一個輸送泵(12)，通過該輸送泵將燃料輸送到該高壓泵(14)的吸入側(cè)；一個安置在該輸送泵(12)與該高壓泵(14)之間的燃料配量裝置(36)，通過該燃料配量裝置可以可變地調(diào)節(jié)由該高壓泵(14)吸入的燃料量；至少一個與該儲存器(16)相連接的噴射器(20)，通過所述噴射器將燃料噴射到內(nèi)燃機上；以及所述至少一個噴射器(20)的一個燃料回流管路(24)；其特征在于所述至少一個噴射器(20)的該燃料回流管路(24)通到該輸送泵(12)與該燃料配量裝置(36)之間的連接管路中；從該燃料回流管路(24)引出一個被一個壓力閥(42)控制的連接管路(40)通向一個卸荷區(qū)域(10)；并且，在由該輸送泵(12)輸送的燃料量比該高壓泵(14)要求的吸入量小的運行狀態(tài)下，該高壓泵(14)僅吸入燃料回流管路(24)中的燃料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的燃料噴射裝置，其特征在于該高壓泵(14)從該燃料回流管路(24)僅吸入該高壓泵要求的吸入量與由該輸送泵(12)輸送的燃料量之間的差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的燃料噴射裝置，其特征在于通到卸荷區(qū)域(10)的連接管路(40)從燃料回流管路(24)的分支處離開燃料回流管路(24)通到輸送泵(12)與燃料配量裝置(36)之間的連接管路中的通入處安置，使得在通到卸荷區(qū)域(10)的連接管路(40)的分支處與燃料回流管路(24)的通入處之間存在一個燃料回流段(24a)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的燃料噴射裝置，其特征在于從輸送泵(12)與燃料配量裝置(36)之間的連接管路分支出一個旁路連接管路(44)通到高壓泵(14)的一個驅(qū)動區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的燃料噴射裝置，其特征在于燃料回流管路(24)在旁路連接管路(44)的分支處與該燃料配量裝置(36)之間通到輸送泵(12)與燃料配量裝置(36)之間的連接管路中。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的燃料噴射裝置，其特征在于燃料回流管路(24)在輸送泵(12)與旁路連接管路(44)的分支處之間通到輸送泵(12)與燃料配量裝置(36)之間的連接管路中。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的燃料噴射裝置，其特征在于輸送泵(12)在吸入側(cè)在前面連接有一個過濾器(30)和/或在壓力側(cè)在后面連接有一個過濾器(30)；燃料回流管路(24)在下游在該過濾器(30)后面通到輸送泵(12)與燃料配量裝置(36)之間的連接管路中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一的燃料噴射裝置，其特征在于輸送泵(12)在吸入側(cè)在前面連接有一個過濾器(30)和/或在壓力側(cè)在后面連接有一個過濾器(30)；燃料回流管路(24)在上游在該過濾器(30)前面通到輸送泵(12)與燃料配量裝置(36)之間的連接管路中。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的燃料噴射裝置，其特征在于該輸送泵(12)具有一個電驅(qū)動裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一的燃料噴射裝置，其特征在于該輸送泵(12)機械地被所述內(nèi)燃機或所述高壓泵(14)驅(qū)動。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的燃料噴射裝置，其特征在于在所述至少一個噴射器(20)上安置一個增壓裝置(21)，從該增壓裝置引出所述燃料回流管路(24)。
全文摘要
燃料噴射裝置具有一個高壓泵(14)，通過該高壓泵將高壓下的燃料輸送到一個儲存器(16)中。通過一個輸送泵(12)將燃料輸送到該高壓泵(14)的吸入側(cè)。在該輸送泵(12)與該高壓泵(14)之間設(shè)置一個燃料配量裝置(36)，通過該燃料配量裝置可以可變地調(diào)節(jié)該高壓泵(14)吸入的燃料量。至少一個噴射器(20)與該儲存器(16)相連接，燃料通過所述噴射器噴射到內(nèi)燃機上并且從所述噴射器引出一個燃料回流管路(24)。所述至少一個噴射器的該燃料回流管路(24)通到該輸送泵(12)與該燃料配量裝置(36)之間的連接管路中。從該燃料回流管路(24)引出被一壓力閥(42)控制的連接管路(40)通到一卸荷區(qū)域(10)中。在由該輸送泵(12)輸送的燃料量比高壓泵(14)必需的吸入量小的運行狀態(tài)下，高壓泵(14)只吸入燃料回流管路(24)中的燃料。
文檔編號F02M47/02GK1853043SQ200480027075
公開日2006年10月25日 申請日期2004年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月19日
發(fā)明者托馬斯·路德維希, 米夏埃多·門尼肯, 安德烈亞斯·克爾納, 約阿希姆·博爾茨, 法爾科·布雷多 申請人:羅伯特·博世有限公司