[发明专利]低静态漏油系统中的压力控制

说明书

技术领域

本发明整体上涉及共轨燃料系统中的压力控制，更具体地，涉及一种用于控制低静态漏油系统中的轨道压力的装置。

背景技术

共轨燃料系统通常包括燃料源和用于经由共轨将燃料直接供应到内燃机气缸中的燃料输送部件。可以利用一个或多个泵将共轨中的燃料增压至较高压，并且可以通过多个独立的燃料供应通道将燃料输送到燃料喷射器。控制系统可以与燃料系统相联，以监测和控制一个或多个燃料系统部件的操作。特别地，例如，控制系统能够控制高压泵和每个燃料喷射器以控制增压速率和喷射，由此改进发动机的性能和控制。通常，这种燃料系统也包括一些用以保护系统不会总体超压的装置，这种超压会由于操作、控制或部件问题中的一个或多个而发生。通常，这种保护是通过使用卸压阀来实现的，当轨道压力在预定最大操作压力之上时，卸压阀可以被机械地或电子地致动。

工程师们一直在寻求改进这种燃料系统的性能并扩展其能力的方法。例如，低静态漏油系统可以使泄漏最少，因此可以改进共轨燃料系统的总的效率、可靠性和耐久性。但是，缺乏从燃料系统的静态泄漏会出现之前未意识到的性能挑战，使得当需要轨道压力降低时，压力不会以期望的速率降低。更具体地，可以允许容许量泄漏的传统设计的燃料系统会增大轨道中的减压率或压力下降率，而低静态漏油系统不会。因此，例如，具有低静态漏油系统的工作发动机在从高载荷工况到低载荷或怠速工况所需的稳定时间可以得到弥补，其中，在高载荷工况过程中，利用相对高的轨道压力，而在低载荷或怠速工况下，利用相对低的轨道压力。

如上所述，通常已知用于防止共轨燃料系统中超压的各种机械和电子装置。例如，美国专利No.7392792教导一种卸压阀，其可以经由流体通道使共轨与燃料箱流体连接以减轻来自燃料系统的压力。虽然共有的参考文献涉及一种用于动态地监测燃料泄漏的方法，但描述了当轨道压力超过偏置弹簧弹力并且/或者螺线管被供能时可以被致动的卸压阀。虽然参考文献可以有效地减少或防止过压发生，但仍没有意识到需要控制低静态漏油系统中的轨道压力。

本发明针对上述一个或多个问题。

发明内容

在一个方面，卸压阀包括阀体，阀体具有在入口和出口之间按流体方式定位的阀座。阀构件能够在第一位置、第二位置和第三位置之间运动。在第一位置，阀构件与阀座接触并且将入口与出口流体地阻隔。当阀构件处于第二位置时，入口经由小流通面积流体连接到出口。当阀构件处于第三位置时，入口经由大流通面积流体连接到出口。电致动器附接到阀体并且在被供以能量时被可操作地联接以使阀构件运动。阀构件在处于第一位置时具有暴露于入口中的流体压力的开放液压表面。第一弹簧可操作地定位成在阀构件处于第三位置时将阀构件朝向第二位置偏置。

在另一方面，发动机系统包括低静态漏油系统。该低静态漏油系统包括共轨和经由单独的分支通道流体连接到所述共轨的多个燃料喷射器。变量输送高压泵的出口流体连接到共轨的入口。低静态漏油系统也包括燃料箱和燃料输送泵，燃料输送泵的入口流体连接到燃料箱且出口流体连接到所述变量输送高压泵的入口。卸压子系统包括电致动器并且具有第一结构、第二结构和第三结构。在第一结构时，共轨与燃料箱之间的流体连通被关闭。在第二结构时共轨经由小流通面积与燃料箱流体连通。在第三结构，共轨经由大流通面积与燃料箱流体连通。卸压子系统响应于共轨中的流体压力超过比燃料系统的预定最大操作压力更大的预定压力以液压驱动的方式从第一结构运动到第三结构。电子控制器与卸压子系统、变量输送高压泵和多个燃料喷射器中的每个单独控制通信，并且能够将压力下降控制信号发送至电致动器以使卸压子系统从第一结构运动到第二结构，并且随后响应于发动机载荷减小确定返回到第一结构。

在又一方面，一种操作具有低静态漏油系统的发动机的方法，包括通过操作变量输送高压泵将燃料供应到共轨。燃料经由单独的分支通道从共轨供应到多个燃料喷射器。将燃料从多个燃料喷射器直接喷射到各个发动机气缸中并且点燃各个发动机气缸中的燃料。发动机从第一高发动机载荷过渡到第一低发动机载荷。所述过渡步骤包括打开并随后关闭所述共轨和燃料箱之间的流体连接。

附图说明

图1是根据本发明的一个方面的包括低静态漏油系统的发动机系统的示意图；

图2是用于图1的发动机系统的两级卸压阀的剖视图，其中，两级卸压阀被示出为处于第一结构；

图3是图2的两级卸压阀的剖视图，其中，两级卸压阀被示出为处于第二结构；

图4是图2的两级卸压阀的剖视图，其中，两级卸压阀被示出为处于第三结构；

图5是图2至4中描绘的两级卸压阀的一种替代实施方式的剖视图；