[发明专利]用于燃料内燃机的高压喷射系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于燃料内燃机的喷射系统，该内燃机具有一个用于多个汽缸的共同的高压存储器。

背景技术

这种喷射系统已在机动车领域中以“共轨系统”(CR-Systeme)的概念公知。这种系统具有一个共同的用于对内燃机的多个汽缸供给燃料的高压存储器(“轨”)。一个高压泵使高压存储器中的燃料达到一个高的压力水准。一个压力调节阀可被设置在从高压存储器到低压管路的排出部中。压力调节阀通过一个电子控制装置来控制。在此情况下它涉及一个CR控制装置。它还控制汽缸的喷射器，设置在高压泵前面的流量阀(计量阀)，接收关于燃料温度及轨压的传感器数据等。

在工作中这样地控制高压存储器中的系统压力，以致高压存储器通过排出部-压力调节阀形成闭合。如果高压存储器中的压力超过一个所需的系统压力，则压力调节阀打开；如果其压力低于系统压力，则压力调节阀关闭。该调节可被借助流量阀的调节叠加。由此向汽缸中的燃料喷射可在最佳状态下，以致在CR系统中由于压力产生与实际喷射过程的分开可实现一个大体由特性曲线组控制的喷射。CR控制装置除了通过配置给每个汽缸的喷射器来控制压力调节阀外还调节向汽缸喷射的时刻及喷射量。由此可使每个汽缸的喷射过程分开地优化。

对该系统的一个重要的要求如所述地在于：在机动车中譬如CR系统的控制方面故障情况下(例如一个传感器失效)该机动车将还可行驶，例如用以行驶到一个泊车位置或到达一个维修点等，这就是说，应至少在受限制的技术规格上仍可进行内燃机的一个最低运行或应急运行。

因为必需有应急运行模式，一个CR系统的排出部-压力调节阀通常被作成无电时关断的阀。无电时打开的阀将导致：在故障状态如阀的控制装置失效时使该阀保持打开。这将不可能作到：在高压存储器中建立一个对于应急运行所需的最小压力。因此对于应急运行模式(在机动车领域中也称“缓行回家模式”)对无电时关闭的阀应附加地设置一个限压阀，它被这样地构成，以致仅当超过一个预定的打开压力后自动地在高压存储器中保持一个对于应急模式所需的最小压力。相应的限压功能也可组合在压力调节阀本身中。因此在故障状态下必需首先达到限压阀的预定的高的打开压力或达到压力调节阀中的限压功能，直至可实现降低压力的应急运行模式或缓行回家模式。

然而该方案的缺点在于，该打开压力例如可处于CR系统的系统压力以上600巴。该高压力可对喷射系统的各个部件的部件强度带来副面影响。这些部件尤其涉及用挤压硬化方法制造的部件。打开压力必需超过系统压力的这一事实在给定的部件技术规格的情况下也与常规工作中在技术原理上值得期望的系统压力进一步升高相对立。反过来对喷射部件用于应急运行所需足够部件强度的要求基于对部件材料要求的提高将导致相应的成本增高。

在DE 103 34 615 A1中描述了一个喷射系统，其中使用了无电时打开的压力调节阀。该压力调节阀在结构上这样地实施，即在电磁闭合力失去时仅从一个预给定的最小燃料压力例250巴起该阀才打开。因此使内燃机以该最小压力紧急工作成为可能。但那里所述的压力调节阀的结构复杂且具有相应的高成本。当这种喷射系统进一步发展，例如使用更高系统压力时，该压力调节阀必需重新设计。

发明内容

根据本发明提出一个用于燃料内燃机的喷射系统的节流部件，其中喷射系统包括下列部分：一个共同的高压存储器，用于对内燃机的多个汽缸供给燃料；一个高压泵，以便使高压存储器中的燃料达到一个高的压力水准上；一个在由高压存储器到低压管路的排出部中的压力调节阀；及一个用于控制压力调节阀的控制装置，用于在内燃机工作时在高压存储器中保持一个系统压力。该压力调节阀被这样地构成，以致在未控制的情况下至少部分地向低压管路释放排出部。其中根据本发明通过节流部件可这样限制从高压存储器到低压管路的燃料流，以致至少保证高压存储器中一个对于内燃机工作所需的最低压力。节流部件可与压力调节阀的控制无关地被操作。

压力调节阀可为无电时打开的阀，该阀例如在控制装置故障时或当出于可靠性的原因如由于传感器失效控制装置不再控制压力调节阀时，至少部分地释放排出部。该控制装置可涉及CR控制装置，它本身则可集成在机动车的一个ECU(“电子控制单元”)中。

节流部件例如可被手动地操作，如通过机动车驾驶员来操作。在本发明的一些实施形式中节流部件可机械地和/或电地被操作。变换地或附加地，一旦压力调节阀的控制失效时，例如当压力调节阀失去电流时节流部件自动地被操作。变换地或附加地节流部件也可通过控制装置、如CR控制装置或机动车的ECU来控制，例如用于应急运行模式的启动。