专利名称：共轨系统的快速起动的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及具有至少一个燃料喷射系统的内燃发动机，该燃料喷射系统具有 至少一个泵，该泵从至少一个燃料箱吸取燃料并且在至少一个共轨(common rail)的方向 上经由至少一个泵管路供给所述燃料，且提供将所供给的燃料引导到至少一个喷射器的至 少一个喷射器管路。
背景技术：
DE 195 47 877 Al涉及用于在内燃发动机中使用的燃料喷射系统的高压燃料 储存系统，其中燃料由高压泵供给进入至少一个中央主燃料积聚器，以便由在其中提供的 电控喷射阀供应。在工作负载改变的情况下，能够在几个发动机回转中在高压积聚器内 产生相当大的压力变化是必需的，DE 195 47 877 Al以示例的方式解释了额外的燃料可 以通过高压泵被供给到高压燃料积聚器内。高压泵然后将必须实际上供给两倍的燃料量 并且还将必须为此目的而设计，以使高压泵在整个工作时间的大部分时间内是超尺寸的 (overdimensioned)。为了减轻高压泵的负载，尤其关于负载变化，并且为了能够使用更小 尺寸的高压泵，DE 195 47 877 Al因此建议将辅助燃料积聚器液压连接到主燃料积聚器， 且外部致动的电控阀被布置在这些燃料积聚器之间的液压连接内。因此在内燃发动机工作 过程中负载改变的情况下，可以将燃料从辅助燃料积聚器供应到高压燃料积聚器，而高压 泵不需要供给更多的燃料。如今的内燃发动机装配有所谓的停止-起动系统以在机动车辆的短暂停止后关 闭内燃发动机，以便当机动车辆静止时节约燃料。使用适当的方式，当有重新开始行驶的命 令时内燃发动机重新起动。停止-起动系统提供了例如客车或其它车辆在燃料消耗方面的相当大的节约。为了能够给例如具有共轨的柴油发动机装配停止-起动系统，在短暂时间之后在 共轨内提供足够的压力以执行第一喷射是必需的。由于高压系统内的压力作为泄漏的结果 在内燃发动机停止后下降，在起动过程中必须再次累积所需的压力。在此，必须有可能在发 动机完全或部分地执行停止后尽可能快地实施发动机的起动，以便避免不需要的减速(例 如在危急的道路情形中)和/或保证舒适的驾驶行为。例如，为了起动具有共轨系统的柴油发动机，需要在轨道系统内提供最小压力/ 压强。所述最小压力/压强例如为180巴(bar)，所述最小压力/压强根据所用的相应系统 而变化。共轨系统的高压区域内的压力在发动机停止后或在发动机的停止过程中通常快 速下降。在此，压力下降主要是由在喷射器、泵或者安装的阀处的泄漏点引起。图1仅以示例的方式示意性地示出共轨系统的基础设计，只选择了概略性图解。 没有全部被图1所覆盖的不同实施例当然是可想象到的。变化的可能性例如为a)喷射器的数量b)共轨的数量(例如2个共轨)[0011]c)额外的分配器轨道d)额外的阀，例如用于压力调节的阀等等。为了重新起动发动机，轨道系统内的压力必须被再次快速提升到能够起动的程 度。在目前已知的系统中，压力增加只能借助于已经使用的通常由发动机驱动的高压泵提 供。因为各种原因，例如为了节约成本和为了能量效率，使用尽可能小的泵。这首先涉及物 理结构尺寸，并且也涉及每一次回转所产生的体积流量。泵的供给体积因此在许多情况下 不足以在充分短的时间内在高压系统中产生用于起动发动机所需的压力。例如，在这方面，图2以下面的基本数据示出典型的轨道系统内的压力累积，该数 据应理解为只是示例-轨道容积V≈ 22，200mm3-管路容积V≈6，800mm3-喷射器容积(内部总容积)V≈2，700mm3-起动过程中泵的旋转速度n≈ 200rpm-每一次回转供给的体积V≈ 290mm3-泵的凸轮的数量z= 2-在喷射器处的轻微泄漏在图2中，点划线18表示所需的起动压力。曲线19代表高压泵的体积流量。曲 线20代表高压系统内的压力。X轴是时间轴，例如从零到一秒的时间段。左侧Y轴为压力 /压强轴，作为示例从零到1600巴(bar)。右侧Y轴是高压泵的体积流量轴，作为示例从零 到 200ml/min。在根据图2的示例中，压力累积需要大约0. 3s (300ms)(直线18与曲线20的交 点)，这对于快速起动来说太慢了。
实用新型内容因此本实用新型基于以下目的，即利用简单的装置改进内燃发动机，尤其是在背 景技术中所详细说明的燃料喷射系统类型，以使高压系统内的压力可以快速增加到足够使 具有例如停止_起动系统的内燃发动机在停止后极其快速地被起动。根据本实用新型，该目的可以通过这样一种内燃发动机来实现，其具有至少一个 燃料喷射系统，所述燃料喷射系统具有至少一个泵，所述泵在至少一个共轨的方向上经由 至少一个泵管路供给燃料，且提供至少一个喷射器管路和至少一个喷射器，其中该燃料喷 射系统具有至少一个控制装置，该控制装置被布置和设计以使优选当内燃发动机停止时共 轨与至少一个泵管路和/或至少一个喷射器管路分开，也就是说与至少一个喷射器分开。 该目的也可以通过这样一种方法实现，即当内燃发动机停止时，共轨通过控制装置与至少 一个泵和/或至少一个喷射器管路分开，也就是说与至少一个喷射器分开，以便当内燃发 动机关闭时共轨用作压力积聚器。本实用新型基于以下认知，即可想到不同的方法来增加压力累积1)可以增加每次泵回转所供给的体积流量，但是由于需要较大的泵设计，这导致 增加的成本和增加的重量。同样地，为了正常的操作，寻找具有最可能小的体积流量的泵以使效率最优化。2)在起动过程中可以增加泵的驱动旋转速度，但是这使得必须对起动电动机和/ 或电动机与泵之间的传动比作出改变。然而，由于传动比与泵的供给量一致，这将改变系统 设定。另外，作为体积流量增加的结果，也遇到了选择1中同样的效率问题。3)阻塞或减少泄漏以防止高压系统内的压力下降，以使在停止阶段压力不下降到 起动压力以下。a.泵可以用相对简单的方式通过在泵和通向轨道的管路之间使用止回阀(只允 许从泵朝共轨方向的体积流量)来停止泵的泄漏。这是可能的，因为泵的供给方向(从泵 到共轨)与泄漏方向(从共轨到泵进入燃料箱)正好相反。b.喷射器市场上出售的有些喷射器在关闭状态不泄漏。它们比在关闭状态持续 泄漏的喷射器更贵。所述额外的费用将使得发动机更贵的多，因为每个喷射器都必须被替 换。与泵不同，在喷射器的上游使用简单的止回阀是不可能的，因为喷射过程中的期望供给 方向与泄漏方向是相同的(从共轨到喷射器)。如果要停止供应中的泄漏，可能必须使用以 被控制/被调节的方式改变通流的阀。4)为了快速压力增加而添加更多的泵，该泵可以被致动并且提供额外的体积流 量。这种变化同样是昂贵的(额外的泵、驱动、控制等)。5)增加常规液压积聚器这对于积聚器基本上是可能的，比如被用于例如液压应 用中(例如活塞积聚器)以被连接到高压系统。在此出现多种困难a.液压积聚器通常不是为了例如那些在共轨系统内产生的压力(例如1600巴 (bar)的压力/压强)而设计的。虽然所述压力不是强制必须达到起动压力，但是必须保证 积聚器即使在高压下工作时也不丧失其功能，或者必须保证积聚器不在高压下工作。这可 以例如通过在积聚器上游的减压阀或通过控制高压系统与积聚器之间的体积流量的一些 其它类型的控制器来实现。尤其在出现高压时，这是困难且昂贵的。b.典型的液压积聚器例如活塞积聚器包含运动组件。这些组件首先必须被密封， 其次每个另外的(运动)组件使额外的成本和易损件成为必要。这应当被避免。为了所有的考虑，基本上需要考虑液体或燃料例如柴油只有低可压缩性并且即使 在最轻微泄漏的情况下也会因此发生相当大的压力下降。因此在每个额外的密封点处需要 相当大的花费以最小化或完全防止泄漏。本实用新型遵循不同的途径，即当内燃发动机停止时轨道与系统的其余部分分 开。在优选的实施例中，使得至少一个泵管路和至少一个喷射器管路具有共同接头， 管路段从该共同接头继续向前到达共轨，且控制装置被布置在管路段内，在内燃发动机的 停止过程中该控制装置隔离共轨，以使当内燃发动机停止时共轨被设计为压力积聚器。本实用新型的有利方面是共同接头不需要像例如在DE 195 47 877A1中的情况 一样提供与共轨有关的任何额外容积，其中至少一个泵管路与至少一个喷射器管路以简单 的方式合并。有利的是整个系统且尤其是轨道被设计为使得喷射器管路和/或泵管路在控制 装置的上游被合并，并且因此轨道经由控制装置被连接。在优选的实施例中，至少一个喷射 器管路不被直接连接到共轨。额外的管路段从接头延伸到提供所需容积的共轨。轨道内的
6容积或轨道在内燃发动机停止或关闭时被切断或阻挡，并且在内燃发动机起动时被展开或 打开。有利的是，除了关于控制装置的调节，不需要额外的调节。在本实用新型的背景下， 共轨系统被有利地设计为可关闭的容积，其尤其优选可能通过与轨道内储存的高压结合的 简单开关阀获得足够的压力或能量供应。然而，也可想到一个实施例，其中至少一个泵管路在轨道内展开，且至少一个喷射 器管路(优选多个喷射器管路)从轨道导向至少一个喷射器或导向各自的喷射器，可能将 控制装置或止回阀布置在泵管路内或直接布置在泵内，和/或每种情况下一个控制装置被 布置在各自的喷射器管路内。当内燃发动机停止时，轨道可以这样一种方式与至少一个泵 管路和/或至少一个喷射器管路分开，即轨道内的容积或轨道在内燃发动机停止或关闭时 可以容易地被隔离或阻挡，而当内燃发动机起动时可以容易地被打开。当然喷射器集中管 路也可能延伸到轨道外，且喷射器管路从所述喷射器集中管路分叉。控制装置然后可以被 方便地布置在喷射器集中管路内并且当内燃发动机停止时关闭。在优选的实施例中，布置 在喷射器集中管路内的控制装置被设计为开关阀。与泵不同，在喷射器的上游使用简单止 回阀是不可能的，因为喷射过程中的期望供给方向和泄漏方向是一致的(从共轨到喷射 器)。如果功能被合并到泵内，止回阀或开关阀合并在至少一个泵管路内是不必要的。在内燃发动机的正常操作模式中，通过打开控制装置而打开管路段，以使在优选 的实施例中被设计为高压泵的至少一个泵经由至少一个泵管路供给燃料进入至少一个喷 射器管路并进入至少一个轨道。如果内燃发动机停止，则控制装置被关闭。由于控制装置的关闭，先前的高压被储 存在轨道内，这意味着储存在轨道内的燃料被保持在高压。共轨因此有利地具有双重功能。 首先，在内燃发动机的正常操作中共轨执行其实际已知的功能，并且其次，当内燃发动机已 经停止时共轨具有压力积聚器的功能。通常在共轨内达到高达1800巴或更高的压力/压强。有可能将例如600巴的量 级假定为在正常操作中使用的最小压力/压强。如果共轨仅以最小量级水平的压力值储存 燃料，则其对于期望的应用是完全够用的。如果内燃发动机重新起动，则控制装置被打开， 并且所储存的燃料以所保持的高压沿接头的方向被引导并且因此经由至少一个喷射器管 路到达喷射器。以此方式，起动内燃发动机所需的起动压力在短时间内出现在那里。内燃 发动机可以因此被尽可能快地起动，因为在几毫秒(例如少于IOms)的时间段后已经可以 得到高压。进一步的优点是储存在共轨内的高压只需要作用于组成泵管路和喷射器管路的 相对较小的容积的事实，以致只以最小压力值储存燃料是足够的。另外，随着内燃发动机起 动，泵开始供给燃料，这导致进一步压力提升。在有利的实施例中，控制装置具有可以在关闭位置和打开位置转换的开关阀。在 第一实施例中，控制装置可以说由开关阀形成。在关闭位置，共轨被隔离，以使燃料以先前 的操作压力被储存。在打开位置，燃料可以沿着管路段被供给到共轨内。因此，在正常的操 作模式中，泵经由泵管路供给燃料首先经由接头进入喷射器管路内且其次经由管路段进入 到共轨内。在上述变体中，由至少一个泵供给燃料经由至少一个泵管路进入至少一个轨道 并且从那里经由喷射器集中管路到达喷射器管路并且因此到达相关的喷射器。为了以高于先前操作压力的压力值储存燃料，可以在内燃发动机即将停止前，在
7优选实施例中被设计为开关阀的控制装置被关闭前，提供系统内的压力增加。可以例如凭 借增加泵的供给体积和/或凭借泵供给燃料进入轨道而没有燃料(经由喷射器)被喷射入 燃烧室来提供压力增加。例如，这可以通过使喷射器不起作用和/或阻塞各自喷射器管路 内和/或喷射器集中管路内的控制装置来实现。与现有技术相比，共轨可以有利地被减小容积，这导致泵需要“泵送”较小的体积。 压力提升的速度可以以此方式增加。另外，需要较少的材料，这减少了成本、空间需求和/
或重量。在进一步的实施例中，除了开关阀，控制装置还可以具有优选布置在管路段内 (优选在开关阀与共轨之间)且表现为节流阀和/或孔的阻抗。这些阻抗可以减小系统内 的压力波动。除了阻抗，有可能提供至少一个可选的止回阀，例如以使朝共轨方向的液体流 流经不同于流出共轨的液体流的管路段。以此方式，有可能例如在两个不同的流动方向上 设定不同的液压特性。因此有可能提供便宜且易于控制的开关阀、节流阀/孔和止回阀的 组合作为控制装置。但是为了改进系统特性，使阻抗被整合到独立于开关阀的一些管路段 内也是可想象到的。但是定量阀代替开关阀优选被布置在管路段内，以使控制装置也可以 被转换到在“打开”和“关闭”的末端位置之间的中间位置(“部分打开”)也是可能的。但 是，最简单的实施例是控制装置表现为开关阀。在进一步可能的实施例中，可以使止回阀被布置在泵与接头或轨道之间的泵管路 内，该止回阀凭借其通流特性可以额外减小压力波动并防止泵送方向上的泄漏。总之，本实用新型致力于提供一种燃料喷射系统，其具有最可能小的成本和组件 花费，在优选的实施例中只提供单个开关阀，提供内燃发动机良好的停止-起动行为，其结 果是可以实现相当大的燃料消耗减少。在此，尽管燃料喷射系统相对于根据图1的现有技 术被改变，但是根据本实用新型的解决方案的可得优点，或者仅由于燃料消耗的减少所得 到的相当大的节约至少抵得上可能的额外成本。根据本实用新型的燃料喷射系统当然也可 以用于没有停止_起动系统的机动车辆或内燃发动机。
本实用新型进一步有利的实施例在下面对附图的描绘中公开，其中图1示出现有技术的燃料喷射系统的概略性图解；图2示出现有技术中轨道系统内的压力累积的图表；图3至图5示出燃料喷射系统的概略性图解；图6示出表明具有共轨内的600巴起动压力/压强的压力提升的图表；图7至图9示出具有辅助容积的进一步可能的实施例；图10示出开关阀的可能变化；以及图11至16示出根据图7至图9的示例性实施例中的压力累积的图表。在不同的附图中，同一零件总以相同的附图标记指示，因此通常只描述一次。
具体实施方式
图3示出用于内燃发动机的燃料喷射系统1的概略性图解，该燃料喷射系统1具 有至少一个泵2，泵2从至少一个燃料箱3中吸取燃料并且在至少一个共轨6的方向上经由至少一个泵管路4供给所述燃料，且提供引导所供给的燃料向前到达至少一个喷射器8的 至少一个喷射器管路7。在图示说明的示例性实施例中，所示的四个喷射器管路7在各自情 况下导向相关的喷射器8。作为示例，每个喷射器8具有在各自情况下在泄漏集中管路11中展开(open out) 的泄漏管路9，泄漏集中管路11在燃料箱3中展开。泵2还具有在燃料箱3中展开的泄漏 管路12。作为示例，内燃发动机是机动车辆(例如客运车辆、重型货运车辆或运输机)的柴 油发动机，其中作为示例，该内燃发动机装配有停车-起动系统。作为示例，燃料箱3是柴 油机箱3。以示例方式图示的泵管路4和四个喷射器管路7在接头13处合并。接头13优选 不构成额外容积，或与轨道6相比构成小的额外容积。管路段14从接头13导向轨道6。控 制装置16被布置在管路段14中。根据图3的示例性实施例的控制装置16具有可以在“打开”和“关闭”位置之间 以连续可变的方式转换的单个开关阀17。在内燃发动机的正常操作模式中，开关阀17是打开的，以使泵4将燃料泵送到喷 射器8 (经由由泵管路4、接头13和喷射器管路7形成的路径)。同时，泵4经由由泵管路 4、接头13和管路段14 (其中布置有开关阀17)形成的路径将燃料泵送到共轨6或轨道6。如果内燃发动机开始停止，泵4不起作用。开关阀17被转换到“关闭”位置。轨 道6因此与燃料喷射系统1的其余部分分开。位于轨道6内的燃料以与先前压力值相应的 压力被储存。换言之，当内燃发动机已经被停止时，轨道6具有燃料压力积聚器的作用。燃 料可以从喷射器8和泵4中流出经由泄漏管路9、11和12流回燃料箱3。除了关闭的轨道 6之外，燃料喷射系统1内的压力由于泄漏而下降。当内燃发动机重新起动时，需要在燃料喷射系统内快速累积压力。由于当内燃发 动机停止时轨道6与燃料喷射系统1的其他部分分离，燃料仍至少以高于所需起动压力的 压力值被储存在轨道6中。如果开关阀17随着内燃发动机起动而打开，以高压储存在轨道 6内的燃料流出轨道6到达接头13，并且从这里进入喷射器管路7并进入泵管路4。因此在 起动之后非常短的时间就提供了非常高的压力。由于泵4随着内燃发动机起动而同时开始 工作，所述泵的供给行为产生进一步的压力提升。作为示例，图6示出具有储存在轨道6内的燃料的600巴起动压力/压强的压力提 升。虚线18表示所需的起动压力/压强。这里例如为180巴。图6中的X轴为时间轴，从 零到1秒。左侧Y2轴代表当开关阀17打开时整个系统的压力/压强，即从零到1600巴。 左侧Yl轴代表储存在轨道6中的燃料的容积压力/压强，即从零到1600巴。右侧Y3轴代 表泵4的供给体积流量，其大小为例如从零到200ml/min。线19代表泵4的体积流量。线 20代表管路或喷射系统内的压力/压强。线21代表容积内的压力/压强。当内燃发动机起动时，开关阀17被打开。从图6中可以看到，由于轨道6内的高 压燃料，在小于IOms的时间段以后在管路和喷射器系统内达到所需起动压力。图4示出根据图3的实施例的变化。在该实施例中，泵管路4延伸进入共轨6。喷 射器集中管路15导向接头13，以使喷射器管路7可以说从喷射器集中管路15分叉。控制 装置16或开关阀17被布置在喷射器集中管路15中。止回阀40被布置在泵管路4中，止 回阀40也可以同样被直接整合到泵2内。[0072]图5示出根据图3的实施例的更进一步的变化。作为示例，控制装置16具有开关 阀17、止回阀38、止回阀39和表现为孔和/或节流阀的阻抗18、29。管路段14具有在其中 布置有止回阀39和阻抗29的旁路41。旁路41在开关阀17的下游和止回阀38的上游从 管路段14分叉，并且在阻抗28的下游和轨道6的上游在管路段14中展开。本实施例当然 仅希望是示例性的而不是限制性的。在该实施例中，朝共轨6的方向的液体流可以流动经 过不同于流出共轨6的液体流的管路段，也就是说经过旁路41。以此方式，例如可能为这两 个流动方向设定不同的液压特性。但是，如图7至图9作为示例所示，为了在停止之后获得内燃发动机的快速起动， 也可以提供连接到燃料喷射系统1的额外压力积聚器32或额外容积32。在图7中，额外容积32被连接到根据图1所示现有技术的燃料喷射系统。到共轨 6的连接由连接管路34形成，在连接管路34中布置有作为示例表现为开关阀17的控制装 置16。在此，容积32可以如图所示被连接到共轨6，或者连接到一些其它点，例如管路4 和管路7。在此，连接既可以由连接管路34(如图所示)提供，也可以例如通过延长现有元 件来提供。在后者的情况下，共轨6与辅助容积32的组合将会是有利的。其它组合不应该 明确地被排除。在此，一个节约成本的变化将会是进一步的共轨。所述类型的积聚器已经 被证明可用于产生高压并且具有低的额外成本。需要在高压系统与额外容积32之间提供可以影响高压系统与容积32之间的流动 的装置。除此以外，可能使用在图7至图9中图示的阀设计和组合。在图8所示的示例性实施例中，控制装置16具有开关阀17、阻抗22和止回阀24。 布置在开关阀17与容积6之间的是表现为孔和/或节流阀的阻抗22。止回阀24被布置在 旁路23内。旁路23在阻抗22的上游分叉并且在阻抗22的下游和轨道6的上游在管路段 34内展开，参照附图平面该指定的位置显而易见在开关阀17的右边。在图9所示的示例性实施例中，控制装置16具有开关阀17、施压阀28、可选的止 回阀27和表现为孔和/或节流阀的可选阻抗28、29。施压阀26、止回阀27和阻抗29被布 置在管路段34内。管路段34具有在其中布置有开关阀17和阻抗28的旁路31。旁路31 在施压阀26的上游分叉并且在阻抗29的下游和容积6的上游展开到管路段34内。所述 实施例当然希望只是示例性的而不是限制性的。各自的开关阀可以被设计为弹簧加载的双 止回阀37 (图10)。施压阀26例如可以是压力平衡安全阀。高压系统或实际的燃料喷射系统1与容积32之间的连接可以通过单个开关阀17 被完全打开或关闭。开关阀通常是廉价的并且因此是优选的。在正常的发动机操作中，容积32与轨道6 —起被泵送至高压。为此目的，在正常 的发动机操作中，高压系统与容积32之间的连接34必须被打开。开关阀17必须以这样的 方式被有利地打开，即仅在系统内产生轻微地压力起伏或压力波动。这可以例如借助于将 阻抗(例如节流阀或孔)插入连接管路34中，或者借助于能够呈现通流在该处被节流为较 大或较小程度的中间位置的控制装置16来实现。被节流的连接可以用于控制容积32，而更 少被节流或不被节流的连接可以被用于从容积进入高压系统的体积流。借助于与止回阀和 至少一个可选阻抗组合的单个开关阀(开关位置打开和关闭)可以同样实现相同的效果 (图8)。这在大多数情况下是廉价并且易于控制的。
10[0081]如果在正常的发动机操作中开关阀17是打开的，则阀17必须在开始停止过程时 被关闭。如前，作为示例假定在发动机的正常操作中，系统压力/压强为至少600巴，以使即 使发动机停止以后600巴的压力/压强仍存在于容积32内，而系统的其余部分内的压力/ 压强会由于泄漏而下降。在正常的操作过程中，容积32不被连续地连接到高压系统基本上 也是可能的，可能当容积32内存在高压时容积32被分离。要选择的控制装置16的控制方 法主要取决于安装系统和所用的控制策略。重要之处仅在于基本上可以采用不同的选择。在最简单的实施例中，只需要单个容积32和一个开关阀17来隔离容积32是明显 有利的。作为示例，现在考虑当使用与共轨具有相同容积(例如V ^ 22，200mm3)的辅助容 积时的压力累积。在图11至图16中，线20代表高压系统内或整个燃料喷射系统内的压力
/压强。起始状态在高压系统中，压力已经下降为环境压力(0巴)。已经以高压(1400 巴)填充容积32。在起动过程中，容积32被连接到高压系统或实际的燃料喷射系统1。体 积流现在从容积32流动通过连接管路34进入高压系统，其结果是容积内的压力下降而高 压系统内的压力上升(图11)。在几毫秒之后，整个系统处在250巴压力/压强之下，这对于起动发动机是足够 的。所需的起动时间因此已经被从t ^ 300ms减小为大大小于t = 10ms，在任何情况下这 对于快速起动都是足够的。另外，系统压力凭借泵体积流继续进一步增加(图12)。在该示例中，如果预先确定的容积32充满着600巴的压力/压强，则压力/压强在 最初的几毫秒内上升到大约125巴。然后将在泵的第一活塞冲程之后已经到达180巴的起 动压力/压强(交点XI)，这在所述示例中仍然使所需压力提升时间减小了 76% (图13)。 在此，压力提升直接取决于所使用的容积和压力。如果阀在被打开之后再被相对快速地关闭(例如IOms)，依靠泵的压力提升的速 度将会被进一步增大(箭头36)，因为在关闭状态，只有高压系统的容积被填充(图14)。当 可以执行与高压系统的压力提升的速度相关的较不关键的注入时，可以随后在稍后的正常 操作中执行容积的填充。为了使系统再次准备好新的停止_起动循环，必须有利地保证容积32在下一次停 止之前被充分填满。这例如可以通过正常的发动机控制来保证。在所有的实施例中，可以可选地安装阻抗(例如节流阀和孔)以例如减小压力波动。如果在正常的操作中希望容积被“自动地”以预定压力充满以因此简化开关阀的 控制/调节，则这可以凭借在图9和图10中作为示例的控制装置16或阀的组合来实现弹簧加载的(双)止回阀在该示例性解决方案中，开关阀的功能被扩展为包括止 回阀的功能，该功能可以直接在开关阀自身或单独的组件中实现。在此，弹簧加载的止回阀 被设定到高于起动压力的最小压力。这样，在开关阀被关闭之后，可以实现容积仍然以任何 速率与高压区域分开直到达到设定的打开压力。因此如以上所解释的，开始时只有高压容 积而没有额外容积被泵送，这使得依靠泵体积流的更快的压力增加可用。在超过高压区域 内的打开压力后，将会在容积32内设定一压力，该压力对应于在高压系统内达到的最大压 力减去打开压力(图15)。
11[0092]压力阀(压力平衡)当使用适当的压力阀(例如压力平衡安全阀)时，当达到现 有限制压力时，高压系统与容积32之间的连接被打开，其结果是容积32内的压力被增加。 与以上描述的情形不同，容积被填充到在高压系统内产生的最大压力。但是在填充过程中 高压系统的压力提升停滞直到容积32内的压力已经与高压区域内的压力一致(图16)。各自的应用决定了哪个系统更有利。在所有的实施例中，例如为了减小压力波动， 阻抗(例如节流阀和孔)是可选安装的。本实用新型当然不希望被限制为所描述的示例性实施例，其中本实用新型还希望 包括单独示例性实施例的有意义的组合和/或一个示例性实施例的各个组件与其它示例 性实施例中的组件的有意义的组合。
权利要求1.一种内燃发动机，其具有至少一个燃料喷射系统(1)，所述燃料喷射系统(1)具有至 少一个泵(2)，所述泵(2)在至少一个共轨(6)的方向上经由至少一个泵管路(4)供给燃 料，且提供至少一个喷射器管路(7)和至少一个喷射器(8)，其特征在于所述燃料喷射系 统(1)具有至少一个控制装置(16)，所述控制装置(16)被布置和设计以使所述共轨(6)与 所述泵管路(4)和/或所述喷射器管路(7)分开。
2.根据权利要求1所述的内燃发动机，其特征在于所述至少一个泵管路(4)和所述 至少一个喷射器管路(7)具有共同接头(13)，管路段(14)从所述共同接头(13)继续向前 到达所述共轨(6)，所述控制装置(16)被布置在所述管路段(14)内，所述控制装置(16)隔 离所述共轨(6)，以使所述共轨(6)被设计为压力积聚器。
3.根据权利要求2所述的内燃发动机，其特征在于当所述内燃发动机停止时，所述至 少一个泵管路(4)和/或所述至少一个喷射器管路(7)与所述共轨(6)分开，以使所述共 轨(6)被设计为压力积聚器。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的内燃发动机，其特征在于所述控制装置(16)具 有可以在关闭位置和打开位置转换的开关装置(17)。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的内燃发动机，其特征在于所述控制装置(16)具 有开关阀(17)和/或至少一个止回阀(24，27，38，39)和/或至少一个阻抗(22，28，29)和 /或压力阀(26)。
6.根据权利要求1所述的内燃发动机，其特征在于所述泵管路(4)被引导入所述共 轨(6)内，且喷射器集中管路(15)从所述共轨(6)引导到接头(13)，以使所述喷射器管路 (7)从所述喷射器集中管路(15)分叉，且所述控制装置(16)被布置在所述喷射器集中管路 (15)内，并且止回阀(40)被布置在所述泵管路(4)内。
7.根据权利要求6所述的内燃发动机，其特征在于所述控制装置(16)具有开关阀 (17)、止回阀(38)、止回阀(39)和表现为孔和/或节流阀的阻抗(28，29)，其中管路段(14) 具有旁路(41)，在所述旁路(41)中布置所述止回阀(39)和所述阻抗(29)，所述旁路(41) 在所述开关阀(17)的下游和所述止回阀(38)的上游分叉并且在所述阻抗(28)的下游和 所述共轨(6)的上游展开到所述管路段(14)内。
8.一种内燃发动机，其特征在于其包括燃料喷射系统，所述燃料喷射系统包括共轨(6)；至少一个泵(1)，其经由泵管路(4)供给燃料到所述共轨(6)中；喷射器管路⑵；至少一个喷射器(8)；具有额外容积(32)的压力积聚器；至少一个控制装置(16)，其设置在所述共轨(6)与所述压力积聚器之间的连接管路 (34)中；其中所述控制装置(16)在正常发动机运行期间是打开的，并且在开始停止过程时被 关闭。
9.根据权利要求8所述的内燃发动机，其特征在于所述控制装置(16)包括开关阀 (17)、阻抗(22)和止回阀(24)。
10.根据权利要求8所述的内燃发动机，其特征在于所述控制装置(16)包括开关阀(17)、压力阀(26)、止回阀(27)和阻抗(28，29)，其中所述压力阀(26)、所述止回阀(27)和 所述阻抗(29)被布置在所述连接管路(34)，所述连接管路(34)具有旁路(31)，在该旁路 (31)中布置有所述开关阀(17)和所述阻抗(28)，所述旁路(31)在所述压力阀(26)上游 分叉并且在所述阻抗(28)下游和所述压力积聚器上游展开到所述连接管路(34)中。
专利摘要本实用新型涉及具有至少一个燃料喷射系统(1)的内燃发动机，该燃料喷射系统(1)具有至少一个泵(2)，该泵(2)从至少一个燃料箱(3)吸取燃料并且在至少一个共轨(6)的方向上经由至少一个泵管路(4)供给所述燃料，且提供将所供给的燃料引导到至少一个喷射器(8)的至少一个喷射器管路(7)。为了在内燃发动机停止之后能够尽可能快地重新起动该内燃发动机，建议燃料喷射系统(1)具有至少一个控制装置(16)，所述至少一个控制装置被布置和设计以使当内燃发动机停止时共轨(6)与至少一个泵管路(4)和/或至少一个喷射器管路(7)分开。
文档编号F02D41/38GK201786517SQ20102050160
公开日2011年4月6日 申请日期2010年8月20日 优先权日2009年8月20日
发明者D·范拜伯 申请人:福特环球技术公司