专利名称：用于内燃机的燃料喷射系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将预定量的燃料喷射到燃烧室或进气口中的内燃机的燃料喷射系统。
背景技术：
不将燃料喷射到进气口中而是直接喷射到燃烧室中的直接喷射式内燃机是已知的。在这样一种直接喷射式内燃机中，当进气阀打开时空气从进气口中被吸入到燃烧室中，并由活塞压缩。之后，燃料从喷射器中被直接喷射到具有高压力的压缩空气，并且燃烧室中的压缩空气与雾化燃料相混合。空气-燃料混合物由火花塞点燃，之后膨胀。因此获得了驱动力。当排气阀打开时，燃烧产生的废气从排气口中被排出。
在这样一种直接喷射式内燃机中，喷射器被如此构成，即，使得针阀以可移动的方式被支撑于在其端部处具有喷射口(喷射通道)的外壳中，作用力被施加于针阀以使得针阀阻断燃料通路，并且当电力被施加于螺线管时，电磁力使得针阀移动，从而打开燃料通路。在预定时间通过使得针阀移动而打开燃料通路，使得可将存在于燃料通路中的燃料从喷射口中喷射到燃烧室中。
在直接喷射式内燃机中所使用的喷射器中，预定量燃料保持加压状态，并且在燃料通路由针阀打开的同时具有预定压力的燃料从喷射口被喷射出来。因此，即使在经过燃料喷射期间之后针阀堵塞了燃料通路，一部分燃料没有被喷射到燃烧室中而粘附在喷射口周围。在这种情况下，残余燃料由燃烧室中产生的燃烧气体烘焙并且作为沉积物积聚在喷射孔的内表面和针阀的顶表面上。积聚的沉积物减小了燃料通路的通路面积，从而增加了燃料流动的阻力。减少了流过燃料通路的燃料量，并且燃料喷射量发生变化。因此，燃料没有适当地燃烧。
如果燃料残留在喷射口附近的话，即使当下一个燃料喷射期间开始时燃料通路被针阀打开，由于残留燃料的存在也会导致喷射的燃料不会充分地雾化。因此，在燃料喷射开始时燃料雾化的程度可能较低。在怠速期间，可能会出现问题，例如，转矩变动、或者废气特征恶化(燃烧恶化)。
为了解决这些问题，喷射器的前端部被冷却以抑制沉积物的积聚。例如，日本专利申请文献No.JP-A-07-301166描述了用于喷嘴的冷却装置。在所述冷却装置中，针阀的外筒在阀座侧处被关闭。另外，外筒内壁的上部部分与内筒的外壁相接合。如此获得的外筒与内筒之间的间隙用作冷却燃料通路，冷却的燃料通过所述冷却燃料通路流过筒的轴孔与针阀内部之间。通过使得低压燃料，通过从低压燃料进气口经由形成在滑动密封部分上的外筒的外壁中的小孔直到形成在内筒上部部分中的轴孔的通路，而使得针阀的内部被冷却。
日本专利申请文献No.JP-08-200183描述了用于内燃机的燃料喷射阀。燃料可从燃料高压供应通路被供应到储油室，并且通过燃料循环通路和燃油通路排出储油室中的燃料而使得燃料喷射阀被冷却。当执行燃料喷射时，在储油室与喷射口之间提供连通，并且燃油通路被堵塞，从而使得储油室中的燃料从喷射口中喷射出来。
然而，在日本专利申请文献No.JP-A-07-301166中所述的用于喷嘴的冷却装置中，形成有要从喷射口中喷射的燃料从中流过的高压燃料通路，并且除高压燃料通路以外还形成有低压燃料从中流过的冷却燃料通路。因此，喷射器中的燃料通路的数量增加了，这使得喷射器的结构复杂并且增加了喷射器的尺寸。在日本专利申请文献No.JP-A-08-200183中所述的用于内燃机的燃料喷射阀中，通常，通过燃料循环通路和燃油通路排出储油室中的燃料而使得燃料喷射阀被冷却。当执行燃料喷射时，燃油通路被堵塞，并且储油室中的燃料通过喷射口被喷射。因此，当执行燃料喷射时，难以冷却燃料喷射阀，这降低了冷却性能。
发明内容
本发明提供了一种紧凑的用于内燃机的燃料喷射系统，所述燃料喷射系统具有简单的结构和改进的冷却性能。
本发明的一个方面涉及一种用于内燃机的燃料喷射系统。所述燃料喷射系统包括燃料喷射装置；形成在所述燃料喷射装置的前端部中的燃料喷射口；燃料通路，从所述燃料喷射装置外部供应的燃料通过所述燃料通路在所述燃料喷射口附近流过并然后被排出到所述燃料喷射装置外部；以及燃料喷射阀，所述燃料喷射阀允许所述燃料通路与所述燃料喷射口之间的连通以便于喷射流过所述燃料通路的一部分燃料。
在本发明的该方面中，所述燃料喷射装置的前端部的外表面通过装配密封被固定于内燃机的体部。另外，所述燃料通路可越过所述装配密封延伸到靠近于所述燃料喷射装置的前端部的位置。
在本发明的该方面中，燃料通路可包括通过将所述喷射阀形成为中空形状而形成在所述燃料喷射阀内部的内部通路；形成在所述燃料喷射阀周围的外部通路；以及连通孔，所述连通孔形成在所述燃料喷射阀前端部中并允许所述内部通路和所述外部通路之间的连通。
在本发明的该方面中，还可提供一种用于使得所述燃料喷射阀移动的燃料喷射阀移动装置。可从作用力施加部件向所述燃料喷射阀施加作用力以使得所述燃料通路与所述燃料喷射口之间的连通被堵塞。通过使用所述燃料喷射阀移动装置使得所述燃料喷射阀移动而允许所述燃料通路与所述燃料喷射口之间的连通。所述燃料通路可被形成为穿过所述燃料喷射阀移动装置。
在本发明的该方面中，燃料喷射阀移动装置可包括磁性管；固定于所述磁性管内表面的芯(core)；衔铁(armature)，该衔铁与所述芯串联地布置、与所述燃料喷射阀的基端部相连接、并且由所述磁性管的内表面支撑以使其可沿所述燃料喷射装置的轴向方向移动；以及线圈，所述线圈被布置在所述磁性管周围并且被供给电力。燃料通路可被形成于所述芯和所述衔铁内部以穿过所述芯和所述衔铁，以及沿所述芯和所述衔铁的外表面形成。
在本发明的该方面中，燃料通路可包括形成在所述燃料喷射阀周围的外部通路；排出通路，燃料通过该排出通路从所述燃料喷射装置排出；以及形成在所述燃料喷射装置的前端部中并允许所述外部通路与所述排出通路之间连通的通路。
在本发明的该方面中，还可提供用于将所述输送管中的内部空间隔离为第一室和第二室的分隔壁。燃料可被供应到第一室，并且燃料可从第二室中排出。所述燃料通路的燃料供应侧端部可与所述第一室相连接，并且所述燃料通路的燃料排出侧端部可与所述第二室相连接。
在本发明的该方面中，所述燃料通路的燃料供应侧端部通过轴密封与所述第一室的凸缘部分相连接，并且所述燃料通路的燃料排出侧端部通过面密封与所述第二室相连接。
在本发明的该方面中，燃料可通过所述输送管的一个端部被供应到输送管。燃料可通过所述输送管的另一个端部从所述输送管中被排出。所述燃料通路的燃料供应侧端部和燃料排出侧端部都与所述输送管相连接。所述燃料供应侧端部可朝向所述输送管开口以面对燃料从中流过的所述输送管的上游侧。
在本发明的该方面中，可通过在所述芯和所述衔铁的外表面中形成沿所述燃料喷射装置的轴向方向延伸的凹口而形成所述燃料通路。
在本发明的该方面中，可在所述芯和所述衔铁中形成允许所述芯的外表面中所形成的凹口与所述衔铁的外表面中所形成的凹口之间的连通的连通槽。
在本发明的该方面中，还可提供用于限制所述衔铁转动的转动限制装置。
在本发明的该方面中，燃料喷射阀移动装置可包括磁性管；固定于所述磁性管内表面的芯；衔铁，该衔铁与所述芯串联地布置、与所述燃料喷射阀的基端部相连接、并且由所述磁性管的内表面支撑以使其可沿所述燃料喷射装置的轴向方向移动；以及线圈，所述线圈被布置在所述磁性管周围并且被供给电力。燃料通路可被形成于所述芯和所述衔铁内部以穿过所述芯和所述衔铁，以及沿所述芯和所述衔铁的内表面形成。
在本发明的该方面中，所述燃料通路可被形成在与所述线圈的终端部相对应的位置处。
在本发明的该方面中，可沿圆周方向以规则的间隔形成多个所述外部通路。
在本发明的该方面中，所述外部通路可相对于所述芯和所述衔铁的轴线为倾斜的。
在本发明的该方面中，在所述芯和所述衔铁之间布置有防止燃料泄漏的燃料密封。
在本发明的该方面中，所述燃料密封可为由所述芯支撑的弹性部分。
在本发明的该方面中，可沿圆周方向以规则的间隔形成多个连通孔。
在本发明的该方面中，所述燃料喷射装置的基端部可连接于输送管，燃料从所述输送管中被供应到所述燃料通路，燃料从所述燃料通路中被排出到所述输送管中。燃料可通过所述燃料喷射装置的外周部分和端部中的一个被供应到所述燃料通路，并且燃料可通过所述燃料喷射装置的外周部分和端部中的另一个从所述燃料通路中被排出。过滤器可被布置在所述燃料喷射装置的外周部分和端部处。
在本发明的该方面中，过滤器可被布置成覆盖所述燃料通路的燃料供应侧端部和燃料排出侧端部。
在本发明的该方面中，可根据用于向所述输送管供应燃料的燃料泵排出的燃料量，或根据用于从所述输送管中排出燃料的减压阀被打开时的设定压力，来调节在所述燃料喷射系统中循环期间流过所述燃料通路的燃料量。
在本发明的该方面中，还可提供燃料冷却装置，所述燃料冷却装置被布置在从所述输送管排出的燃料所流过的燃料排出通路中，并且冷却所述燃料。
在本发明的该方面中，燃料供应泵可被布置在燃料供给管线中，燃料通过所述燃料供给管线被供应到所述输送管；并且可形成有燃料排出管线，从所述输送管排出的燃料通过所述燃料排出管线返回到燃料供应泵的吸入口。
在本发明的该方面中，燃料供应泵可被布置在燃料供给管线中，燃料通过所述燃料供给管线被供应到所述输送管。可形成有第一燃料排出管线和第二燃料排出管线，从所述输送管排出的燃料通过所述第一燃料排出管线返回到燃料箱，以及燃料通过所述第二燃料排出管线返回到燃料供应泵的吸入口。可基于内燃机的运行状态，在所述第一燃料排出管线和所述第二燃料排出管线之间切换用于使从所述输送管排出的燃料通过其返回的燃料排出管线。
在本发明的该方面中，可提供用于将燃料喷射到燃烧室中的高压燃料喷射系统。所述高压燃料喷射系统可包括低压供给泵和高压。至少在内燃机启动时，所述高压泵被停止并且由所述低压供给泵使得燃料流过所述高压燃料喷射系统中的燃料通路。
在本发明的该方面中，可提供用于将燃料喷射到进气口的低压燃料喷射系统和用于将燃料喷射到燃烧室中的高压燃料喷射系统。在所述低压燃料喷射系统中设置有用于将低压燃料供应到所述低压燃料喷射系统的低压供给泵。可设置用于将高压燃料供应到所述高压燃料喷射系统的高压泵。当所述高压燃料喷射系统停止时，由所述低压供给泵使得燃料流过所述低压燃料喷射系统中的燃料通路和所述高压燃料喷射系统中的燃料通路。
在本发明的该方面中，可提供燃料排出管线，从所述低压燃料喷射系统和所述高压燃料喷射系统中排出的燃料通过所述燃料排出管线返回到所述低压供给泵的吸入口。
在本发明的该方面中，可根据内燃机的运行状态估计出所述燃料喷射装置的前端部所接收的热量，并且可根据所估计的所述燃料喷射装置的前端部所接收的热量来调节燃料循环量。
在本发明的该方面中，可估计出所述燃料喷射装置的前端部的温度，并且使得燃料流过所述燃料通路直到所估计的温度等于或低于预定温度。
如前面所述的，本发明所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统包括形成在所述燃料喷射装置的前端部中的燃料喷射口；燃料通路，从所述燃料喷射装置外部供应的燃料通过所述燃料通路在所述燃料喷射口附近流过并然后被排出到所述燃料喷射装置外部。另外，所述燃料喷射阀允许所述燃料通路与所述燃料喷射口之间的连通以便于喷射流过所述燃料通路的一部分燃料。因此，燃料通路可用作待喷射的燃料从中流过的通路和用于冷却燃料喷射装置的前端部的燃料从中流过的通路两者。因此，可提供紧凑的具有简单结构的燃料喷射系统。可通过使得燃料在燃料喷射系统中循环期间经常地流过燃料通路以冷却燃料喷射装置的前端部从而提高冷却性能。
从以下参照附图作出的示例性实施例的描述中将明白本发明的前述和其他目的、特征和优点，其中相同或相应的部分可由相同的附图标记表示，其中图1是示出了本发明第一实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的截面图；图2是沿图1中的线II-II所截的截面图；图3是沿图1中的线III-III所截的截面图；图4是示出了本发明第一实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的端部的截面图；图5是沿图4中的线V-V所截的截面图；图6是示意性地出了本发明第一实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的结构的截面图；图7是示出了本发明第二实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的截面图；图8是示意性地示出了本发明第二实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的结构的视图；
图9是示出了本发明第三实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的截面图；图10是示意性地示出了本发明第四实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的结构的视图；图11是示意性地示出了本发明第四实施例的变形例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的结构的视图；图12是示意性地示出了本发明第五实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的结构的视图；图13是示意性地示出了高压泵的结构的视图；图14是示意性地示出了本发明第六实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的结构的视图；图15是示意性地示出了本发明第六实施例的变形例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的结构的视图；图16是示意性地示出了本发明第七实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的结构的视图；图17是示意性地示出了本发明第七实施例的变形例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的结构的视图；图18是示意性地示出了本发明第八实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的结构的视图；图19是示意性地示出了本发明第八实施例的变形例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的结构的视图；图20是示意性地示出了本发明第九实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的结构的视图；图21是在本发明第十实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中执行的燃料循环控制的流程图；图22是示出了本发明第十一实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的截面图；图23是沿图22中的线XXIII-XXIII所截的截面图；
图24是沿图22中的线XXIV-XXIV所截的截面图；图25是示出了本发明第十二实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的芯的截面图；图26是示出了本发明第十二实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的衔铁的截面图；图27是示出了第十二实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的衔铁的变形例的截面图；图28是示出了本发明第十三实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的芯的上表面的截面图；图29是示出了本发明第十三实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的芯的下表面的截面图；图30是示出了本发明第十三实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的衔铁的截面图；图31是示出了本发明第十三实施例所涉及的喷射器的芯和衔铁的截面图；图32是示出了本发明第十四实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的芯的截面图；图33是示出了本发明第十四实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的衔铁的截面图；图34是示出了本发明第十五实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的芯的截面图；图35是示出了本发明第十六实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的芯和衔铁的视图；图36是示出了本发明第十七实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的芯和衔铁的竖直截面图；图37是示出了本发明第十八实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的芯和衔铁的竖直截面图；图38是示出了本发明第十九实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的芯和衔铁的竖直截面图；图39是示出了本发明第二十实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的截面图；图40是示出了本发明第二十实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的燃料供应部分的截面图；图41是示出了本发明第二十实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的燃料供应部分的变形例的截面图；图42是示出了本发明第二十实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的燃料供应部分的另一个变形例的截面图；图43是示出了本发明第二十实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的燃料供应部分的另一个变形例的截面图；图44是示出了本发明第二十实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的燃料供应部分的另一个示例的截面图；以及图45是示出了在本发明第二十一实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中喷射器与输送管相连接的连接部分的截面图。
具体实施例方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明示例性实施例所涉及的内燃机的燃料喷射系统。应该注意的是，本发明不局限于以下所述的示例性实施例。
图1是示出了本发明第一实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的截面图。图2是沿图1中的线II-II所截的截面图。图3是沿图1中的线III-III所截的截面图。图4是示出了本发明第一实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的前端部的截面图。图5是沿图4中的线V-V所截的截面图。图6是示意性地出了本发明第一实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的结构的截面图。
在本发明第一实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，发动机10是直接喷射火花点火多气缸式内燃机，如图6中所示的。发动机10具有与相应的四个气缸相对应的四个燃烧室11。用于直接将燃料喷射到相应的燃烧室11中的喷射器13被装配于气缸盖12。另外，火花塞(未示出)被装配于气缸盖12。喷射器13的基端部被连接于输送管14。喷射器13可将存在于输送管14中的具有高压的燃料(在下文中，简称之为“高压燃料”)喷射到燃烧室11中。
燃料箱15可储存预定量的汽油燃料(在下文中，简称之为“燃料”)。低压供给泵16被布置在燃料箱15中。低压供给泵16通过第一燃料供应管17与高压泵18相连接。高压泵18通过第二燃料供应管19与输送管14的第一端部相连接。高压泵18由凸轮轴20驱动。第二燃料供应管19装有单向阀21。第一燃料供应管17装有回流管22，燃料通过所述回流管22被送回到燃料箱15。回流管22装有单向阀23。燃料排放管24的基端部与输送管14的第二端部相连接。燃料排放管24的另一端部与燃料箱15相连接。燃料排放管24装有减压阀25。
在机动车辆中装有电子控制单元(ECU)26。ECU26可控制喷射器13。ECU26与气流传感器27、节气门位置传感器28、加速踏板位置传感器29、发动机速度传感器30、冷却剂温度传感器31等相连接。ECU26基于诸如分别由上述传感器26到31检测的进气量、节气门开度、加速踏板操作量、发动机速度、发动机冷却剂温度等发动机运行状态设定燃料喷射量和燃料喷射时间。输送管14装有用于检测燃料压力的压力传感器32。压力传感器32将表示所检测的压力的信号传输到ECU26。ECU26控制低压供给泵16和高压泵18以使得输送管14中的燃料的压力(在下文中，简称之为“燃料压力”)基本等于预定压力。如果输送管14中的燃料压力超过了预定压力的话，减压阀25打开以允许燃料流入到燃料排放管24中，从而使得输送管14中的燃料压力保持在预定压力。
下面将更详细地描述喷射器13。在每个喷射器13中，阀体42都被固定于中空保持器41的前端部，如图1到5中所示的。在阀体42中形成有内部空间43。限定了内部空间43的阀体42的直径朝向阀体42的前端减小。在阀体42的前端处形成帽形/球形空间44。球形空间44与内部空间43相连。在球形空间44与喷射器13的外部提供连通的喷射口45被形成在阀体42的前端部中。中空磁性管46被固定于保持器41的后端部。圆筒形芯47被装配在磁性管46中。圆筒形衔铁48以在彼此之间保持预定距离的方式被布置在芯47的前侧上以使得衔铁48可沿喷射器13的轴向方向移动。通过将非磁性部分布置在上部磁性部分和下部磁性部分之间形成磁性管46。非磁性部分防止上部磁性部分和下部磁性部分之间的磁短路。在本发明的第一实施例中，保持器41、阀体42、磁性管46等构成燃料喷射装置。
用作燃料喷射阀的针阀49是中空体。针阀49是通过将阀元件50和连接部分51彼此整体连接形成的。针阀49被布置在保持器41和阀体42的内部以便于可沿喷射器13的轴向方向移动。连接部分51的后端部与衔铁48的前端部相连接，并且阀元件50的前端部被装配在阀体42中所形成的内部空间43中，其中沿保持器41的径向方向上在阀元件50的外表面与阀体42的内表面之间保持有预定距离。密封部分52被布置在针阀49的前端处。压缩螺旋弹簧54被布置在装配于芯47中的调节管53和衔铁48之间。压缩螺旋弹簧54通过衔铁48向针阀49施加作用力以使得针阀49朝向阀体42的前端移动。作用力被施加于针阀49以使得密封部分52接触阀体42的阀座部分55。
通过线轴56将线圈57缠绕在磁性管46周围。在线圈57周围形成有由树脂模制成的连接器58。磁性材料制成的轭59被布置在连接器58周围。在本发明的第一实施例中，压缩螺旋弹簧54、芯47、衔铁48、线轴56、线圈57、连接器58、轭59等构成喷射阀移动装置。当电力被施加于线圈57时，在芯47中产生电磁吸引力，并且使得衔铁48和针阀49克服压缩螺旋弹簧54的作用力朝向喷射器13的后部(在图1和4中向上)移动，从而密封部分52移动得远离阀体42的阀座部分55。在本发明的第一实施例中，当针阀49的密封部分52紧密接触阀体42的阀座部分55时，在芯47和衔铁48之间保持有距离S。因此，针阀49可朝向喷射器13的后部移动距离S。该距离S等于针阀49的提升距离。
燃料导入管60与磁性管46的后端部相连接，释放管(relief pipe)61与芯47的后端部相连接。燃油滤清器62被布置在燃料导入管60与释放管61之间。
依照本发明的第一实施例，在喷射器13中形成有燃料通路。从喷射器13的外部供应的燃料流动至喷射口45附近，之后通过燃料通路被排出到喷射器13的外部。针阀49可阻断燃料通路与喷射口45之间的连通。而且，针阀49可允许燃料通路与喷射口之间的连通以使得流过燃料通路的部分燃料从喷射口45喷射。
中空针阀49中所形成的内部空间用作内部通路63。外部通路64被形成在针阀49周围。允许内部通路63与外部通路64之间连通的两个连通孔65被形成在针阀49的前端部中。在本发明的第一实施例中，两个连通孔65以沿圆周方向的预定间隔被形成在针阀49的前端部中。圆筒形芯47内部所形成的空间和圆筒形衔铁48内部所形成的空间分别用作中央通路66、67。沿喷射器13的轴向方向延伸的凹口68、69被形成在芯47和衔铁48的外表面中，从而分别形成通路70、71。另外，燃料供应通路72被形成在燃料导入管60和释放管61之间，并且燃料排出通路73被形成在释放管61内部。
如图6中所示的，输送管14中的内部空间由分隔壁74分隔成第一室75和第二室76。第二燃料供应管19与第一室75相连接。燃料排出管24与第二室76相连接。在本发明的第一实施例中，压力传感器32检测第一室75中的燃料压力。如图1中所示的，喷射器13的燃料供应通路72与输送管14的第一室75相连接。燃料排出通路73与第二室76相连接。
燃料从输送管14的第一室75被供应到喷射器13的燃料供应通路72。之后，燃料流过燃料通路、并被排出到输送管14的第二室76。燃料通路是由形成在芯47和衔铁48的外表面中的通路70、71、形成在针阀49周围的外部通路64、形成在针阀49的前端部中的连通孔65、形成在针阀49内部的内部通路63、形成在芯47和衔铁48内部的中央通路66、67以及燃料排出通路73构成的。
作为燃料喷射装置一部分的保持器41的前端部被固定于在气缸盖12中所形成的装配孔12a中。气封(装配密封)77被布置在保持器41的外表面与限定了装配孔12a的内壁之间。燃料通路越过气封77延伸到靠近于保持器41前端的位置处。作为燃料通路供应侧端部的燃料导入管60的端部通过O形圈(轴密封)78与输送管14的凸缘部分33相连接。作为燃料通路排出侧端部的减压阀61的端部通过O形圈(面密封)79与分隔壁74相连接。
下面将详细描述第一实施例所涉及的如此构成的用于内燃机的燃料喷射系统的操作。如图6中所示的，ECU26基于压力传感器32检测的输送管14中的燃料压力控制低压供给泵16和高压泵18，以使得输送管14中的燃料压力基本等于预定压力。ECU26基于诸如分别由传感器27到31检测的进气量、节气门开度、加速踏板操作量、发动机速度、以及发动机冷却剂温度等发动机运行状态，为每个喷射器13设定燃料喷射量和燃料喷射时间。因此ECU26控制喷射器13。
当不执行燃料喷射时，不向喷射器13的线圈57供应电力。因此，压缩螺旋弹簧54的作用力使得形成在针阀49前端处的密封部分52紧密接触阀体42的阀座部分55，从而针阀49阻断构成燃料通路一部分的外部通路64和喷射口45之间的连通。因此，当不执行燃料喷射时，输送管14的第一室75中的燃料从燃料供应通路72中被供应到喷射器13；流过通路70、71、外部通路64、连通孔65、内部通路63、中央通路66、67、以及燃料排出通路73；并且被排出到输送管14的第二室76。也就是说，燃料在燃料喷射系统中循环的同时在喷射器13的喷射口45附近流动。因此，保持器41的前端部和阀体42被可靠地冷却。
另一方面，当执行燃料喷射时，向喷射器13的线圈57供应电力。因此，电磁吸引力使得针阀49移动预定距离S，并且形成在针阀49前端处的密封部分52移动得远离阀体42的阀座部分55。因此，允许外部通路64和喷射口45之间的连通。因此，输送管14的第一室75中的燃料从燃料供应通路72中被供应到喷射器13；流过通路70、71、外部通路64、连通孔65、内部通路63、中央通路66、67、以及燃料排出通路73；并且被排出到输送管14的第二室76。另外，流过外部通路64的部分燃料被供应到球形空间44，并且球形空间44中的燃料从喷射口45中被喷射到燃烧室11。也就是说，燃料在喷射器13的喷射口45附近流动，并且只有预定量的具有预定压力的燃料从喷射口45中被喷射到燃烧室11。另外，剩余燃料被排出到输送管14。因此，保持器41的前端部和阀体42被可靠地冷却。
在本发明第一实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，每个喷射器13的基端部都与输送管14相连接。燃料通路被形成在喷射器13中。输送管14中的燃料在形成于阀体42前端部中的喷射口45附近流动，之后通过燃料通路返回到输送管14。即使针阀49阻断了燃料通路与喷射口45之间的连通，燃料也能在燃料喷射系统中循环的同时在喷射口45附近经常地流动。另外，通过允许燃料通路与喷射口45之间的连通可将流过燃料通路的部分燃料从喷射口45中喷射到燃烧室11。
当不执行燃料喷射时，针阀49阻断燃料通路与喷射口45之间的连通。因此，输送管14中的燃料在燃料喷射系统中循环的同时在喷射口45附近流动之后返回到输送管14。因此，喷射口45附近的部分可由流过燃料喷射系统的燃料可靠地冷却。另一方面，当执行燃料喷射时，针阀49允许燃料通路与喷射口45之间的连通，从而输送管14中的燃料通过燃料通路在喷射口45附近流动，并且只有预定量的具有预定压力的燃料从喷射口45中被喷射到燃烧室11。另外，剩余燃料返回到输送管14。因此，喷射口45附近的部分由在燃料喷射系统中循环的燃料可靠地冷却。该燃料通路可同时用作待喷射的燃料从中流过的通路和用于冷却喷射口45附近的部分的燃料从中流过的通路两者。因此，可提供具有更简单结构的更紧凑的燃料喷射系统。另外，通过使得燃料经常地流过燃料通路可使得喷射口45附近的部分被冷却。因此，可在喷射器13中提供更有效的冷却。
通过使得燃料经常地流过燃料通路而使得喷射口45附近的部分被冷却。因此，即使燃料残留在喷射口45附近，燃料也不会被烘焙，这可靠地抑制了沉积物积聚在例如喷射口45的内表面上。这可靠地防止了燃料喷射量的波动和不良燃烧。另外，通过使得燃料经常地流过燃料通路，形成在燃料通路中的燃料中的气泡可被排出。因此，可防止发动机起动性能的恶化，并且可更稳定地执行怠速运行。
在本发明的第一实施例中，喷射器13被应用于其中燃料被直接喷射到燃烧室11中的直接喷射式发动机10。气封77被布置在保持器41的外表面与限定了形成在气缸盖12中的装配孔12a的内壁之间。燃料通路越过气封77延伸得靠近于保持器41的前端。因此，即使残留在喷射口45附近的燃料被燃烧室11中产生的燃烧气体烘焙，残留燃料也可由在燃料喷射系统中循环期间流过燃料通路的燃料冷却。因此，能可靠地抑制沉积物积聚在例如喷射口45的内表面上。
在本发明第一实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，形成在中空针阀49中的空间用作内部通路63。另外，外部空间64被形成在针阀49的周围。形成在针阀49的前端部中的连通孔65允许内部通路63和外部通路64之间的连通。内部通路63、外部通路64和连通孔65用作燃料通路。因此，可在没有增加保持器41、阀体42等的尺寸的情况下形成燃料通路。因此，可提供更紧凑的燃料喷射系统。在本发明的第一实施例中，沿圆周方向以预定间隔在针阀49的前端部中形成两个连通孔65。因此，防止了燃料从外部通路64到内部通路63的不平衡流动。因此，喷射口45附近的部分可沿圆周方向被在燃料喷射系统中循环的同时流过燃料通路的燃料均匀地冷却。
在本发明第一实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，形成在圆筒形芯47中的空间和形成在圆筒形衔铁48中的空间分别用作内中央通路66、67。另外，形成在芯47和衔铁48外表面中并且沿喷射器13的轴向方向延伸的凹口68、69分别用作通路70、71。中央通路66、67和通路70、71用作燃料通路。因此，可在不增加构成喷射阀移动装置的芯47、衔铁48等尺寸的情况下形成燃料通路。因此，可提供更紧凑的燃料喷射系统。
在本发明的第一实施例中，输送管14中的燃料从燃料供应通路72中被供应到喷射器13；通过形成在芯47和衔铁48外表面中的通路70、71以及形成在针阀49周围的外部通路64流动到喷射口45附近；流过连通孔65、形成在针阀49内部的内部通路63、形成在芯47和衔铁48内部的中央通路66、67、以及燃料排出通路73；并且被排出到输送管14。因此，当接近于喷射口45时燃料从保持器41和阀体42接收热量，并且当通过针阀49流动得远离喷射口45时释放热量。因此，减小了保持器41/阀体42与针阀49之间在温度上的差异，这抑制了由于喷射口45的膨胀和针阀49的收缩导致的燃料喷射量方面的波动。
输送管14中的内部空间由分隔壁74分隔成第一室75和第二室76。高压泵18与之相连接的第二燃料供应管19与第一室75相连接。装有减压阀25的燃料排出管24与第二室76相连接。在这种结构下，第一室75中的燃料被供应到形成在喷射器13中的燃料供应通路72，并从燃料排出通路73中返回到第二室76。燃料通过高压泵18被供应到输送管14的第一室75，并通过减压阀25从第二室76中被排出，从而在第一室75和第二室76之间在燃料压力上保持了预定差异。因此，燃料在燃料喷射系统中循环的同时可靠地流过燃料通路。因此，可在喷射器13中提供更有效的冷却。
在喷射器13中，燃料导入管60的端部通过用作轴密封的O形圈78与输送管14的凸缘部分33相连接，减压阀61的端部通过用作面密封的O形圈79与分隔壁74相连接。因此，在输送管14的内部与大气之间有效地提供了密封。另外，即使喷射器13未适当地装配于输送管14，使用一个O形圈作为轴密封并且使用另一个O形圈作为面密封也提供了有效的密封。
图7是示出了本发明第二实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的截面图。图8是示意性地示出了本发明第二实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的结构的视图。具有与第一实施例中那些相同功能的部件将由相同的附图标记表示，并且下面将不再详细描述。
在本发明第二实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，喷射器13的基端部都与输送管81相连接，如图8中所示的。高压泵81通过第二燃料供应管19与输送管81的第一端部相连接。燃料排出管24的基端部与输送管81的第二端部相连接。输送管81装有压力传感器32，所述压力传感器32检测输送管81的燃料压力。压力传感器32将表示所检测的燃料压力的信号传输给ECU26。
在下文中，将详细描述喷射器13。由于喷射器13的基本结构与第一实施例中的相同，因此下面将仅描述与第一实施例中的喷射器13的差异。如图7和图8中所示的，在喷射器13中形成有燃料通路，从喷射器13的外部供应的燃料通过所述燃料通路在喷射口45附近流动并且通过所述燃料通路被排出到喷射器13的外部。针阀49可阻断燃料通路与喷射口45之间的连通。另外，当针阀49移动得远离喷射口45时，允许燃料通路与喷射口45之间的连通以使得流过燃料通路的部分燃料从喷射口45中被喷射。
内部通路63被形成在针阀49的内部。外部通路64被形成在针阀49的周围。允许内部通路63与外部通路64之间连通的两个连通孔65被形成在针阀49的前端部中。中央通路66、67被形成在芯47和衔铁48的内部，以及通路70、71分别被形成在芯47和衔铁48的外表面。另外，燃料供应通路72被形成在燃料导入管82中。燃料排出通路73被形成在燃料导入管82的外表面和释放管83的内表面之间。
第二燃料供应管19与输送管81的第一端部相连接，燃料排出管24与输送管81的第二端部相连接。形成在喷射器13中的燃料供应通路72和燃料排出通路73与输送管81连通。在本发明的第二实施例中，作为燃料供应侧端部的燃料导入管82的端部弯曲，以使得形成在燃料导入管82端部处的燃料导入口84朝向输送管81开口，从而面对燃料在其中流动的输送管81的上游侧。
在喷射器13中形成燃料通路。通过所述燃料通路，燃料通过喷射器13的燃料导入口84从输送管81中被供应到燃料供应通路72、流过形成在芯47和衔铁48内部的中央通路66、67、形成在针阀49内部的内部通路63、连通孔65、外部通路64、形成在芯47和衔铁48的外表面的通路70、71，以及燃料排出通路73，并被排出到输送管81。
在本发明的第二实施例所涉及的如此构成的用于内燃机的燃料喷射系统中，当不执行燃料喷射时，不向喷射器13的线圈57供应电力。因此，压缩螺旋弹簧54的作用力使得形成在针阀49端部处的密封部分52紧密接触阀体42的阀座部分55，从而针阀49阻断构成燃料通路一部分的外部通路64和喷射口45之间的连通。因此，输送管81中的燃料从燃料供应通路72中被供应到喷射器13、流过中央通路66、67、内部通路63、连通孔65、外部通路64、通路70、71、以及燃料排出通路73，并且被排出到输送管81。也就是说，燃料流动到喷射器13的喷射口45附近。因此，保持器41的前端部和阀体42可被可靠地冷却。
另一方面，当执行燃料喷射时，向喷射器13的线圈57供应电力。因此，电磁吸引力使得针阀49移动预定距离S，并且形成在针阀49端部处的密封部分52移动得远离阀体42的阀座部分55，从而允许外部通路64和喷射口45之间的连通。因此，输送管81中的燃料从燃料供应通路72中被供应到喷射器13、流过中央通路66、67、内部通路63、连通孔65、外部通路64、通路70、71、以及燃料排出通路73，并且被排出到输送管81。另外，流过外部通路64的部分燃料从喷射口45中被喷射到燃烧室11。也就是说，燃料在喷射器13的喷射口45附近流动，并且只有预定量的具有预定压力的燃料从喷射口45中被喷射到燃烧室11。另外，剩余燃料被排出到输送管81。因此，保持器41的前端部和阀体42被可靠地冷却。
在本发明第二实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，每个喷射器13的基端部都与输送管81相连接。燃料通路被形成在喷射器13中，输送管81中的燃料通过所述燃料通路在形成于阀体42前端部中的喷射口45附近流动，之后返回到输送管14。即使针阀49阻断了燃料通路与喷射口45之间的连通，燃料也能在燃料喷射系统中循环的同时在喷射口45附近经常地流动。另外，通过允许燃料通路与喷射口45之间的连通可将流过燃料通路的部分燃料从喷射口45中喷射到燃烧室11。
因此，输送管81中的燃料通过燃料通路经常地流动得靠近于喷射口45。当执行燃料喷射时，流过燃料通路的部分燃料从喷射口45中被喷射到燃烧室11，并且剩余燃料返回到输送管81。因此，喷射口45附近的部分由在燃料喷射系统中循环期间流过燃料通路的燃料可靠地冷却。该燃料通路可同时用作待喷射的燃料从中流过的通路和用于冷却喷射口45附近的部分的燃料从中流过的通路两者。因此，可提供具有更简单结构的更紧凑的燃料喷射系统。另外，通过使得燃料经常地流过燃料通路可使得喷射口45附近的部分被冷却。因此，可在喷射器13中提供更有效的冷却。
形成在喷射器13的燃料导入管82端部处的燃料导入口84朝向输送管81开口，从而面对燃料在其中流动的输送管81的上游侧。流过输送管81的燃料的动压力被引入到燃料供应通路72，并且静压力被引入到燃料排出通路73，从而在输送管81中在喷射器13的上游侧和喷射器13的下游侧之间保持预定压力差。因此，不必将输送管81形成为复杂的形状。因此，燃料可靠地流过具有简单结构的燃料通路。因此，燃料可靠地流过具有简单结构的燃料通路。
在本发明的第二实施例中，输送管81中的燃料从燃料供应通路72中被供应到喷射器13；通过形成在芯47和衔铁48内部的中央通路66、67以及形成在针阀49中的内部通路63流动得靠近于喷射口45；流过连通孔65、形成在针阀49周围的外部通路64、形成在芯47和衔铁48外表面(外侧)的通路70、71，以及燃料排出通路73；并被排出到输送管81。因此，具有较低温度的燃料在喷射口45附近流动。因此，可在喷射器13中提供更有效的冷却。
图9是示出了本发明第三实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的截面图。具有与上述实施例中那些相同功能的部件将由相同的附图标记表示，并且下面将不再详细描述。
在本发明第三实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，喷射器91的基端部都与输送管92相连接，如图9中所示的。燃料供应管(未示出)与输送管92的第一端部相连接，燃料排出管(未示出)与输送管92的第二端部相连接。在喷射器91中，阀体94被固定于保持器93的前端部，并且球形空间95和喷射口96被形成在阀体94的前端处。磁性管97被固定于保持器93的后端部，并且芯98被固定在磁性管97中。衔铁99被布置在芯98的前侧上以便于可沿喷射器91的轴向方向移动。在本发明的第三实施例中，保持器93、阀体94、磁性管97等构成燃料喷射装置。
用作喷射阀的针阀100被布置在保持器93和阀体94中以便于可沿喷射器91的轴向方向移动。针阀100的后端部与衔铁99的前端部相连接，并且针阀100的前端部被装配在阀体94中，其中沿径向方向上在针阀100的外表面与阀体94的内表面之间保持有预定距离。密封部分101被形成在针阀100的前端部处。压缩螺旋弹簧103被布置在装配于芯98中的调节管102和衔铁99之间。压缩螺旋弹簧103向针阀100施加作用力以使得密封部分101接触阀体94的阀座部分104。
通过线轴105将线圈106缠绕在磁性管97周围。连接器107被形成在线圈106周围。磁性材料制成的轭108被布置在连接器107周围。在本发明的第三实施例中，压缩螺旋弹簧103、芯98、衔铁99、线轴105、线圈106、连接器107、轭108等构成喷射阀移动装置。因此，当电力被施加于线圈106时，在芯98中产生电磁吸引力。由于芯98中产生的电磁吸引力，使得衔铁99和针阀100克服压缩螺旋弹簧103的作用力朝向喷射器91的后部(在图9中向上)移动，从而密封部分101移动得远离阀体94的阀座部分104。
燃料导入管109与磁性管97的后端部相连接。燃料导入管109的端部通过O形圈110与输送管92的凸缘部分92a相连接。燃油滤清器111被装配在燃料导入管109中。
依照本发明的第三实施例，在喷射器91中形成有燃料通路，从喷射器91的外部供应的燃料通过所述燃料通路在喷射口96附近流动并且通过所述燃料通路被排出到喷射器91的外部。针阀100可阻断燃料通路与喷射口96之间的连通。另外，针阀100可允许燃料通路与喷射口96之间的连通，以使得流过燃料通路的部分燃料从喷射口96中被喷射。
外部通路112被形成在针阀100的周围。燃料排出通路113被形成在保持器93中。提供外部通路112和燃料排出通路113之间连通的通路114被形成在阀体94的前端部中。中央通路115、116被形成在构成喷射阀移动装置的芯98和衔铁99的内部。形成了在中央通路116和外部通路112之间提供连通的连通孔117。另外，用作通路的燃料供应通路118被形成在燃料导入管109中。燃料排出通路113的端部与输送管92或燃料排出管相连接。
通过燃料通路，燃料从输送管92中被供应到形成在喷射器91中的燃料供应通路118、流过形成在芯98和衔铁99中的中央通路115、116、连通孔117、形成在针阀100周围的外部通路112、通路114，以及燃料排出通路113，并被排出到输送管92。
在本发明第三实施例所涉及的如此构成的用于内燃机的燃料喷射系统中，当不执行燃料喷射时，不向喷射器91的线圈106供应电力。因此，压缩螺旋弹簧103的作用力使得形成在针阀100端部处的密封部分101紧密接触阀体94的阀座部分104，从而针阀100阻断构成燃料通路一部分的外部通路112和喷射口96之间的连通。因此，输送管92中的燃料从燃料供应通路118中被供应到喷射器91、流过中央通路115、116、连通孔117、形成在针阀100周围的外部通路112、通路114、以及燃料排出通路113，并且被排出到输送管92。也就是说，燃料在燃料喷射系统中循环的同时在喷射器91的喷射口96附近流动。因此，保持器93的前端部和阀体94可被可靠地冷却。
另一方面，当执行燃料喷射时，向喷射器91的线圈106供应电力。因此，电磁吸引力使得针阀100移动，并且密封部分101移动得远离阀座部分104，从而允许构成燃料通路一部分的外部通路112和喷射口96之间的连通。因此，输送管91中的燃料从燃料供应通路118中被供应到喷射器91、流过中央通路115、116、连通孔117、形成在针阀100周围的外部通路112、通路114、以及燃料排出通路113，并且被排出到输送管92。另外，流过外部通路112的部分燃料从喷射口96中被喷射到燃烧室11。也就是说，燃料在喷射器91的喷射口96附近流动，并且只有预定量的具有预定压力的燃料从喷射口96中被喷射到燃烧室11。另外，剩余燃料被排出到输送管92。因此，保持器93的前端部和阀体94可被可靠地冷却。
在本发明第三实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，每个喷射器91的基端部都与输送管92相连接。燃料通路被形成在喷射器91中，输送管92中的燃料通过所述燃料通路在形成于阀体94前端部中的喷射口96附近流动并且返回到输送管92。即使针阀100阻断了燃料通路与喷射口96之间的连通，燃料也能在燃料喷射系统中循环的同时在喷射口96附近经常地流动。另外，通过允许燃料通路与喷射口96之间的连通可将流过燃料通路的部分燃料从喷射口96中喷射到燃烧室11。
因此，输送管92中的燃料在燃料喷射系统中循环的同时通过燃料通路经常地流动得靠近于喷射口96。当执行燃料喷射时，流过燃料通路的部分燃料从喷射口96中被喷射到燃烧室11，并且剩余燃料返回到输送管92。因此，喷射口96附近的部分可由在燃料喷射系统中循环期间流过燃料通路的燃料可靠地冷却。该燃料通路可用作待喷射的燃料从中流过的通路和用于冷却喷射口96附近的部分的燃料从中流过的通路两者。因此，可提供具有更简单结构的更紧凑的燃料喷射系统。另外，通过使得燃料经常地流过燃料通路可使得喷射口96附近的部分被冷却。因此，可在喷射器91中提供更有效的冷却。
另外，输送管92中的燃料从燃料供应通路118被供应到喷射器91；通过形成在芯98和衔铁99中的中央通路115、116以及形成在针阀100周围的外部通路112接近喷射口96；流过通路114和形成在保持器93中的燃料排出通路113；并被排出到输送管92。因此，在喷射口96附近流动的燃料从喷射器91的侧部被排出。因此，可提供具有更简单燃料通路的更紧凑的喷射器。
在第一、第二和第三实施例的每个中，燃料通过其接近喷射口的通路和燃料通过其返回到输送管的通路，都是通过形成中空针阀内部的内部通路和针阀周围的外部通路以及在阀体中形成燃料排出通路形成的。然而，该结构不局限于此。针阀的内部通路或外部通路可被隔板分隔成两个通路。或者，燃料供应侧和燃料排出侧可为颠倒的。
图10是示意性地示出了本发明第四实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的结构的视图。图11是示意性地示出了本发明第四实施例的变形例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的视图。具有与上述实施例中那些相同功能的部件将由相同的附图标记表示，并且下面将不再详细描述。
在本发明第四实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，喷射器13的基端部与输送管14相连接，如图10中所示的。输送管14中的燃料可由每个喷射器13喷射。喷射器13和输送管14与第一实施例中的那些相同。燃料箱15可储存预定量燃料。低压供给泵16被布置在燃料箱15中。低压供给泵16通过燃料供应管17与输送管14的第一室75相连接。燃料排出管24的基端部与输送管14的第二室76相连接。燃料排出管24装有用空气冷却流过燃料排出管24的燃料的燃料冷却器(燃料冷却装置)121。
通过驱动低压供给泵16使得燃料箱15中的燃料通过燃料供应管17被供应到输送管14。输送管14中的燃料通过形成在喷射器13中的燃料通路流动得靠近于喷射口。当执行燃料喷射时，流过燃料通路的部分燃料从喷射口中被喷射到燃烧室，并且剩余燃料返回到输送管14，从而通过使燃料在燃料喷射系统中循环期间经常地流过燃料通路，而使得喷射口附近的部分被冷却。在本发明的第四实施例中，通过控制低压供给泵16排出的燃料量而调节流过形成在每个喷射器13中的燃料通路的燃料量。通过燃料排出通路24从输送管14中返回到燃料箱15的燃料由燃料冷却器121冷却。
在本发明第四实施例的变形例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，每个喷射器13的基端部都与输送管81相连接，如图11中所示的。输送管81中的燃料可由每个喷射器13喷射。喷射器13和输送管81与第二实施例中的那些相同。燃料箱15可储存预定量燃料。低压供给泵16被布置在燃料箱15中。低压供给泵16通过燃料供应管17与输送管81的第一端部相连接。燃料排出管24的基端部与输送管81的第二端部相连接。燃料排出管24装有用空气冷却流过燃料排出管24的燃料的燃料冷却器121。
通过驱动低压供给泵16可使得燃料箱15中的燃料通过燃料供应管17被供应到输送管81。输送管81中的燃料通过低压供给泵16的动压力从燃料导入口84中被引入到每个喷射器13，并且通过燃料通路流动得靠近于喷射口。当执行燃料喷射时，流过燃料通路的部分燃料从喷射口中被喷射到燃烧室，并且剩余燃料返回到输送管81。因此，通过使燃料在燃料喷射系统中循环期间经常地流过燃料通路，而使得喷射口附近的部分被冷却。通过控制低压供给泵16排出的燃料量而调节流过形成在每个喷射器13中的燃料通路的燃料量。另外，通过燃料排出通路24从输送管81中返回到燃料箱15的燃料由燃料冷却器121冷却。
在本发明第四实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，每个喷射器13的基端部都与输送管14、81相连接，并且低压供给泵16通过燃料供应管17与输送管14、81相连接。另外，燃料排出通路24与输送管14、81相连接，并且燃料排出管24装有冷却流过燃料排出管24的燃料的燃料冷却器121。
由于通过驱动低压供给泵16使得燃料箱15中的燃料被供应到输送管14、81，因此输送管14、81中的燃料在燃料喷射系统中循环期间通过形成在每个喷射器13中的燃料通路经常地流动得靠近于喷射口，从而使得喷射口附近的部分被冷却。因此，可在喷射器13中提供更有效的冷却。另外，可通过控制低压供给泵16排出的燃料量容易地调节流过形成在每个喷射器13中的燃料通路的燃料量。另外，由于通过燃料排出通路24从从输送管14、81中返回到燃料箱15中的燃料由燃料冷却器121冷却，因此降低了在燃料喷射系统中循环的燃料的温度。因此，可在喷射器13中提供更有效的冷却。另外，可抑制燃料的挥发。
图12是示意性地示出了本发明第五实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的结构的视图。图13是示意性地示出了高压泵的视图。具有与上述实施例中那些相同功能的部件将由相同的附图标记表示，并且下面将不再详细描述。
在本发明第五实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，高压喷射器13a的基端部与输送管14a相连接，低压喷射器13b的基端部与输送管14b相连接，如图12中所示的。每个高压喷射器都将输送管14a中的高压燃料喷射到燃烧室中。每个低压喷射器13b都将输送管14b中的低压燃料喷射到进气口。
燃料箱15可储存预定量燃料。低压供给泵16被布置在燃料箱15中。高压泵18通过第一燃料供应管17a与低压泵16相连接。高压泵18通过第二燃料供应管19与输送管14a的第一端部相连接。高压泵18可由凸轮轴20驱动。第二燃料供应管19装有单向阀21。燃料通过其被送回到燃料箱15的返回管22与第一燃料供应管17a相连接。返回管22装有单向阀23。第一燃料排出管24a的基端部与输送管14a的第二端部相连接。第一燃料排出管24a的另一个端部与燃料箱15相连接。第一燃料排出管24a装有减压阀25a。从第一燃料供应管17a中分支出来的第三燃料供应管17b与输送管14b的第一端部相连接。第二燃料排出管24b的基端部与输送管14b的第二端部相连接。第二燃料排出管24b的另一个端部与第一燃料排出管24a相连接。第二燃料排出管24b装有减压阀25b。
在高压泵18中，柱塞132以可移动的方式被支撑在壳体131中，如图13中所示的。另外，燃料在其中被加压的压力室133被形成在壳体131中。弹簧(未示出)向柱塞132施加作用力以使得压力室133的体积增加。通过受设在凸轮轴20上的凸轮134推压，柱塞132可减小压力室133的体积。在壳体131的上部中形成有进气口135，所述进气口135与第一燃料供应管17a连通并且低压燃料通过所述进气口135被引入到压力室133中。并且，在壳体131的上部中形成有排出口136，加压燃料通过所述排出口136被排出到第二燃料供应管19。另外，在壳体131的上部处形成有打开/关闭进气口135的定量阀137。定量阀137是电磁溢流阀。当向定量阀137供应电力时，定量阀137阻断进气口135。
当凸轮轴20转动并且凸轮134使得柱塞132向下移动时，定量阀137打开进气口135。当进气口135打开时，低压燃料被引入到压力室133中。当凸轮轴20进一步转动并且凸轮134使得柱塞132向上移动时，定量阀137阻断进气口135。当进气口135被阻断时，压力室133中的低压燃料被加压以使得其压力基本等于预定压力，并从排出口136中被送出。
在本发明第五实施例所涉及的如此构成的用于内燃机的燃料喷射系统中，通过驱动低压供给泵16和高压泵18使得高压燃料被供应到输送管14a。输送管14a中的燃料在燃料喷射系统中循环的同时通过形成在每个高压喷射器13a中的燃料通路流动得靠近于喷射口。当执行燃料喷射时，流过燃料通路的部分高压燃料从喷射口中被喷射到燃烧室，并且剩余燃料返回到输送管14a。因此，喷射口附近的部分由在燃料喷射系统中循环期间经常地流过燃料通路的燃料冷却。通过驱动低压供给泵16使得低压燃料被供应到输送管14b。输送管14b中的燃料在燃料喷射系统中循环的同时通过形成在每个低压喷射器13b中的燃料通路流动得靠近于喷射口。当执行燃料喷射时，流过燃料通路的部分低压燃料从喷射口中被喷射到进气口，并且剩余燃料返回到输送管14b。因此，喷射口附近的部分由在燃料喷射系统中循环期间经常地流过燃料通路的燃料冷却。
在本发明第五实施例中，可根据机动车辆的运行状态选择燃料是从高压喷射器13a中喷射到燃烧室还是从低压喷射器13b中被喷射到进气口。例如，当发动机在其温度较高时被启动时，通过停止高压泵18并驱动低压供给泵16使得低压燃料被供应到输送管14a、14b。输送管14a、14b中的燃料通过形成在喷射器13a、13b中的燃料通路流动得靠近于喷射口，从而喷射器13a、13b的端部被冷却。流过形成在每个低压喷射器13b中的燃料通路的部分低压燃料从喷射口被喷射到进气口。在本发明第五实施例中，即使高压泵18被停止，也可通过打开定量阀137将低压燃料供应到高压喷射器13a。
当发动机在高载荷和高速度下运转时，通过高压喷射器13a进行的对于燃烧室的燃料喷射被停止，并执行通过低压喷射器13b进行的对于进气口的燃料喷射。甚至在这种情况中，如上所述的，通过停止高压泵18并驱动低压供给泵16使得低压燃料通过形成在喷射器13a、13b中的燃料通路从输送管14a、14b流动得靠近于喷射口。因此，喷射器13a、13b的端部被冷却。在本发明第五实施例中，通过控制低压供给泵16排出的燃料量而调节流过形成在每个喷射器13a、13b中的燃料通路的燃料量。
本发明第五实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统装有高压燃料喷射系统和低压燃料喷射系统。高压燃料喷射系统包括高压泵18、高压喷射器13a以及输送管14a。低压燃料喷射系统包括低压供给泵16、低压喷射器13b以及输送管14b。当高压燃料喷射系统被停止时，高压泵18被停止并且低压供给泵16被驱动。因此，低压燃料在燃料喷射系统中循环的同时通过形成在喷射器13a、13b中的燃料通路从输送管14a、14b流动得靠近于喷射口。因此，喷射器13a、13b的端部被冷却。
由于燃料在燃料喷射系统中循环的同时通过形成在喷射器13a、13b中的燃料通路经常地流动得靠近于喷射口，因此喷射口附近的部分被可靠地冷却。因此，可在喷射器13a、13b中提供更有效的冷却。当高压燃料喷射系统被停止时，高压喷射器13a的端部被燃烧室中的燃烧气体加热。甚至在这种情况中，高压喷射器13a的端部也能被适当地冷却。
另外，通过控制低压供给泵16排出的燃料量容易地调节在燃料喷射系统中循环的同时流过形成在喷射器13a、13b中的燃料通路的燃料量。
图14是示意性地示出了本发明第六实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的结构的视图。图15是示意性地示出了用于本发明第六实施例的变形例所涉及的内燃机的燃料喷射系统的结构的视图。具有与上述实施例中那些相同功能的部件将由相同的附图标记表示，并且下面将不再详细描述。
在本发明第六实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，喷射器13的基端部与输送管14相连接，如图14中所示的。喷射器13喷射存在于输送管14中的燃料。喷射器13和输送管14与上述第一实施例中的那些相同。低压供给泵16被布置在燃料箱15中。低压供给泵16通过第一燃料供应管17与高压泵18相连接。高压泵18通过第二燃料供应管19与输送管14的第一室75相连接。燃料排出管24的基端部与输送管14的第二室76相连接。燃料排出管24装有电磁减压阀141。
通过驱动低压供给泵16和高压泵18使得燃料箱15中的燃料通过燃料供应管17、19被供应到输送管14。之后，输送管14中的燃料通过形成在每个喷射器13中的燃料通路流动得靠近于喷射口。当执行燃料喷射时，流过燃料通路的部分燃料从喷射口中被喷射到燃烧室，并且剩余燃料返回到输送管14，从而通过使燃料在燃料喷射系统中循环期间经常地流过燃料通路，而使得喷射口附近的部分被冷却。此时，通过控制电磁减压阀141的释放压力以改变输送管14中的燃料压力，从而调节流过形成在每个喷射器13中的燃料通路的燃料量。
在本发明第六实施例的变形例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，喷射器13的基端部与输送管81相连接，如图15中所示的。每个喷射器13喷射存在于输送管81中的燃料。喷射器13和输送管81与第二实施例中的那些相同。低压供给泵16被布置在燃料箱15中。低压供给泵16通过第一燃料供应管17与高压泵18相连接。高压泵18通过第二燃料供应管19与输送管81的第一端部相连接。燃料排出管24的基端部与输送管81的第二端部相连接。燃料排出管24装有电磁减压阀141。
通过驱动低压供给泵16和高压泵18使得燃料箱15中的燃料通过燃料供应管17、19被供应到输送管81。之后，输送管81中的燃料通过形成在每个喷射器13中的燃料通路流动得靠近于喷射口。当燃料被喷射时，流过燃料通路的部分燃料从喷射口中被喷射到燃烧室，并且剩余燃料返回到输送管81。因此，通过使燃料在燃料喷射系统中循环期间经常地流过燃料通路，而使得喷射口附近的部分被冷却。此时，通过控制电磁减压阀141的释放压力以改变输送管81中的燃料压力，从而调节流过形成在每个喷射器13中的燃料通路的燃料量。
在本发明第六实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，喷射器13的基端部与输送管14、81相连接。低压供给泵16和高压泵18通过燃料供应管17、19与输送管14、81相连接。燃料排出通路24与输送管14、81相连接。燃料排出管24装有电磁减压阀141。
由于通过驱动低压供给泵16和高压泵18使得燃料被供应到输送管14、81，因此输送管14、81中的燃料通过形成在每个喷射器13中的燃料通路经常地流动得靠近于喷射口。因此，可使得喷射口附近的部分被冷却。因此，可在喷射器13中提供更有效的冷却。另外，可通过控制电磁减压阀141的释放压力以改变输送管14、81中的燃料压力，从而容易地调节在燃料喷射系统中循环期间流过形成在每个喷射器13中的燃料通路的燃料量。
图16是示意性地示出了本发明第七实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的结构的视图。图17是示意性地示出了本发明第七实施例的变形例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的结构的视图。具有与上述实施例中那些相同功能的部件将由相同的附图标记表示，并且下面将不再详细描述。
在本发明第七实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，喷射器13的基端部与输送管14相连接，如图16中所示的。每个喷射器13都喷射存在于输送管14中的燃料。喷射器13和输送管14与本发明第一实施例中的那些相同。低压供给泵16被布置在燃料箱15中。低压供给泵16通过第一燃料供应管17与高压泵18相连接。高压泵18通过第二燃料供应管19与输送管14的第一室75相连接。燃料排出管24的基端部与输送管14的第二室76相连接。燃料排出管24的另一个端部连接于高压泵18的吸入口。燃料排出管24装有电磁减压阀141。
当低压供给泵16和高压泵18被驱动时，燃料箱15中的燃料通过燃料供应管17、19被供应到输送管14。因此，输送管中的燃料通过形成在每个喷射器13中的燃料通路流动得靠近于喷射口。当执行燃料喷射时，流过燃料通路的部分燃料从喷射口中被喷射到燃烧室，并且剩余燃料返回到输送管14。因此，喷射口附近的部分由在燃料喷射系统中循环期间经常地流过燃料通路的燃料冷却。之后，当电磁减压阀141打开时输送管14中的燃料被排出到燃料排出管24，并且通过燃料排出管24返回到高压泵的吸入口。
在本发明第七实施例的变形例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，燃料排出管24的基端部与输送管14的第二室76相连接，燃料排出管24的另一个端部连接于低压供给泵16的吸入口。因此，当电磁减压阀141打开时输送管14中的燃料被排出到燃料排出管24，并且通过燃料排出管24返回到低压供给泵16的吸入口。
在本发明第七实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，燃料排出通路24与输送管14相连接，并且燃料排出通路24与高压泵18或低压供给泵16的吸入口相连接。因此，输送管14中的燃料被排出到燃料排出管24，并且通过燃料排出管24返回到泵18、16的吸入口。通过减少返回到燃料箱15的燃料量而减少在燃料箱15中挥发的燃料量。另外，当燃料排出通路24与高压泵18的吸入口相连接时，减小了燃料返回到燃料箱15所经过的路线长度。因此，减小了在燃料喷射系统中循环的燃料在温度上的差异。因此，靠近于喷射口附近的部分可被适当地冷却。
图18是示意性地示出了本发明第八实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的结构的视图。图19是示意性地示出了本发明第八实施例的变形例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的结构的视图。具有与上述实施例中那些相同功能的部件将由相同的附图标记表示，并且下面将不再详细描述。
在本发明第八实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，喷射器13的基端部与输送管14相连接，如图18中所示的。每个喷射器13都喷射存在于输送管14中的燃料。喷射器13和输送管14与本发明第一实施例中的那些相同。低压供给泵16被布置在燃料箱15中。低压供给泵16通过第一燃料供应管17与高压泵18相连接。高压泵18通过第二燃料供应管19与输送管14的第一室75相连接。燃料排出管24的基端部与输送管14的第二室76相连接。燃料排出管24的另一个端部在切换阀151处分支成两个分支通路152、153。第一分支通路152与燃料箱15相连接。第二分支通路153与高压泵18的吸入口相连接。
当低压供给泵16和高压泵18被驱动时，燃料箱15中的燃料通过燃料供应管17、19被供应到输送管14。之后，输送管14中的燃料在燃料喷射系统中循环期间通过形成在每个喷射器13中的燃料通路流动得靠近于喷射口。当执行燃料喷射时，流过燃料通路的部分燃料从喷射口中被喷射到燃烧室，并且剩余燃料返回到输送管14。因此，喷射口附近的部分由在燃料喷射系统中循环期间经常地流过燃料通路的燃料冷却。当电磁减压阀141打开时输送管14中的燃料被排出到燃料排出管24，并且之后通过燃料排出管24返回到燃料箱15或高压泵18的吸入口。
当发动机冷却剂的温度较低时，例如，当发动机在其较冷时被启动时，切换阀151允许燃料排出管24与第一分支通路152之间的连通，从而燃料返回到燃料箱15以增加燃料的温度。因此，提高了燃烧效率。另一方面，当发动机冷却剂的温度较高时，例如，当发动机在高载荷下运转时，切换阀151允许燃料排出管24与第二分支通路153之间的连通，从而燃料返回到高压泵18的吸入口以减少返回到燃料箱15的燃料量。因此，减少了在燃料箱15中挥发的燃料量。
在本发明第八实施例的变形例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，燃料排出管24的端部在流量调节阀154处分支成两个分支通路152、153，如图19中所示的。第一分支通路152与燃料箱15相连接。第二分支通路153与高压泵18的吸入口相连接。因此，当发动机冷却剂的温度较低时，流量调节阀154的开度被调节以便于使得更大量的燃料返回到燃料箱15从而增加燃料的温度。因此，提高了燃烧效率。另一方面，当发动机冷却剂的温度较高时，流量调节阀154的开度被调节以便于使得更大量的燃料返回到高压泵18的吸入口以减少返回到燃料箱15的燃料量。因此，减少了在燃料箱15中挥发的燃料量。通过调节流量调节阀154的开度以使得流过输送管14的燃料的温度一致，可容易地执行各种控制。
在本发明第八实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，燃料排出管24与输送管14相连接。燃料排出管24在切换阀151或流量调节阀154处分支成两个分支通路152、153。第一分支通路152与燃料箱15相连接。第二分支通路153与高压泵18的吸入口相连接。因此，由切换阀151使得与燃料排出管24连通的分支通路在第一分支通路152与第二分支通路153之间改变或者根据发动机的运行状态调节流量调节阀154的开度，从而保持适当的燃烧温度以提高燃烧效率，并且减少了在燃料箱15中挥发的燃料量。
图20是示意性地示出了本发明第九实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的结构的视图。具有与上述实施例中那些相同功能的部件将由相同的附图标记表示，并且下面将不再详细描述。
在本发明第九实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，高压喷射器13a的基端部与输送管14a相连接，并且低压喷射器13b的基端部与输送管14b相连接，如图20中所示的。每个高压喷射器13a都将输送管14a中的高压燃料喷射到燃烧室中。每个低压喷射器13b都将输送管14b中的低压燃料喷射到进气口。
布置在燃料箱15中的低压供给泵16通过第一燃料供应管17a与高压泵18相连接。高压泵18通过第二燃料供应管19与输送管14a相连接。输送管14a通过第一燃料排出管24a与低压供给泵16的吸入口相连接。从第一燃料供应管17a中分支出来的第三燃料供应管17b与输送管14b相连接。输送管14b通过第二燃料排出管24b与第一燃料排出管24a相连接。
当发动机在其温度较高时被启动时，通过停止高压泵18并驱动低压供给泵16使得低压燃料被供应到输送管14a、14b。之后，使得输送管14a中的燃料和输送管14b中的燃料在燃料喷射系统中循环期间分别通过形成在喷射器13a、13b中的燃料通路流动得靠近于喷射口。因此，喷射器13a、13b的端部被冷却。另外，流过形成在低压喷射器13b中的燃料通路的部分低压燃料从喷射口被排出到进气口。在本发明第九实施例中，通过控制低压供给泵16排出的燃料量，从而调节在燃料喷射系统中循环期间流过形成在喷射器13a、13b中的燃料通路的燃料量。另外，输送管14a、14b中的燃料从减压阀25a、25b中被分别排出到燃料排出管24a、24b，并通过燃料排出管24a返回到低压供给泵16的吸入口。
本发明第九实施例所涉及的如此构成的用于内燃机的燃料喷射系统装有高压燃料喷射系统和低压燃料喷射系统。高压燃料喷射系统包括高压泵18、高压喷射器13a以及输送管14a。低压燃料喷射系统包括低压供给泵16、低压喷射器13b以及输送管14b。当高压燃料喷射系统被停止时，高压泵18被停止并且低压供给泵16被驱动。因此，低压燃料分别通过形成在喷射器13a、13b中的燃料通路从输送管14a、14b流动得靠近于喷射口。因此，喷射器13a、13b的端部被冷却。剩余燃料通过燃料排出管24a、24b返回到低压供给泵16的吸入口。
由于燃料在燃料喷射系统中循环的同时通过形成在喷射器13a、13b中的燃料通路经常地流动得靠近于所有喷射口，因此喷射口附近的部分可被可靠地冷却。因此，可在喷射器13a、13b中提供更有效的冷却。通过控制低压供给泵16排出的燃料量容易地调节流过形成在喷射器13a、13b中的燃料通路的燃料量。另外，剩余燃料返回到低压供给泵16的吸入口，从而减少返回到燃料箱15的燃料量以便于减少在燃料箱15中挥发的燃料量。
图21是在本发明第十实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中执行的燃料循环控制的流程图。本发明第十实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的基本结构基本上与本发明第一实施例所涉及的相同。因此，将参照图1到图6提供以下描述。具有与第一实施例中那些相同功能的部件将由相同的附图标记表示，并且下面将不再详细描述。
在本发明第十实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，以如下方式执行燃料循环控制。如图21中所示的，在步骤S1中估计出由喷射器13的前端部接收的热量。在步骤S2中，根据所估计的由喷射器13的前端部接收的热量设定燃料循环量。在本发明的第十实施例中，根据从发动机传递的热量与由于燃料喷射而散发的热量之间的差异，在步骤S1中计算出由喷射器13的前端部接收的热量。根据发动机速度和载荷计算从发动机传递的热量。如上述第五实施例中所述的，当燃料喷射系统包括高压喷射系统和低压喷射系统时，可根据高压燃料喷射系统和低压燃料喷射系统之间的燃料喷射比校正由喷射器13的前端部接收的热量。在步骤S2中，根据所计算的由喷射器13的前端部接收的热量设定燃料循环量。在本发明的第十实施例中，表示相对于由喷射器13的前端部接收的热量的燃料循环量的图预先被储存。因此，可使用该图设定燃料循环量。
在步骤S3中，根据燃料循环量控制低压供给泵16和高压泵18以调节从这些泵16、18中排出的燃料量。因此，与发动机的运行状态相对应的燃料量被供应到燃料通路以冷却喷射器13的端部。
之后在步骤S4中判定发动机是否已被停止。如果判定发动机仍在操作的话，继续执行燃料循环量控制。另一方面，如果判定发动机已被停止的话，执行步骤S5。在步骤S5中，判定发动机冷却剂的温度是等于还是高于预定值。如果判定发动机冷却剂的温度等于或低于预定值的话，发动机就被停止。另一方面，如果判定发动机冷却剂的温度高于预定值的话，执行步骤S6、S7。在步骤S6中，开始低压供给泵16的驱动。之后，在步骤S7中启动计时器。在步骤S8中，判定自低压供给泵16的驱动开始之后是否经过了预定时间。如果在步骤S8中判定自低压供给泵16的驱动开始之后经过了预定时间的话，在步骤S9中停止低压供给泵16，并且在步骤S10中将计时器复位为零。
当发动机被停止时，如果发动机冷却剂的温度高于预定值的话，判定每个喷射器13前端部的温度较高并且沉积物易于积聚。因此，通过驱动低压供给泵16预定时间使得燃料流过形成在喷射器13中的燃料通路。这样，喷射器13的端部被冷却。
在本发明的第十实施例中，当自低压供给泵16的驱动开始之后经过了预定时间时低压供给泵16被停止。或者，当发动机冷却剂的温度变得等于或低于预定值时低压供给泵16可被停止。
在本发明第十实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，估计出由喷射器13的前端部接收的热量，并根据所估计的由喷射器13的前端部接收的热量设定在燃料喷射系统中循环期间流过燃料通路的燃料量。因此，可通过使预定量燃料在燃料喷射系统中循环期间通过形成在每个喷射器13中的燃料通路流动得靠近于喷射口，从而可靠地冷却喷射口附近的部分。因此，可防止每个喷射器13前端部的温度落在产生沉积物的温度范围内。另外，可抑制由于针阀49和喷射口45的膨胀和收缩而导致的燃料喷射量的波动。
图22是示出了本发明第十一实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的截面图。图23是沿图22中的线XXIII-XXIII所截的截面图。图24是沿图22中的线XXIV-XXIV所截的截面图。具有与上述实施例中那些相同功能的部件将由相同的附图标记表示，并且下面将不再详细描述。
在本发明第十一实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器13中，阀体42被固定于保持器41的前端部，并且喷射口45被形成在阀体42的前端部中，如图22到图24中所示的。磁性管161被固定于保持器41的后端部。圆筒形芯162被固定在磁性管161中。圆筒形衔铁163以在彼此之间保持预定距离的方式被布置在芯162的前侧上，以使得衔铁163可沿喷射器13的轴向方向移动。针阀49被布置在保持器41和阀体42中以便于可沿喷射器13的轴向方向移动。连接部分51被连接于衔铁163，并且阀元件50被装配在阀体42中。密封部分52被形成在针阀49的前端处。压缩螺旋弹簧54的力被施加于针阀49以使得密封部分52接触阀体42的阀座部分55。
通过线轴56将线圈57缠绕在磁性管161周围。在线圈57周围形成有连接器58。轭59被固定在连接器58周围。在本发明的第十一实施例中，压缩螺旋弹簧54、芯162、衔铁163、线轴56、线圈57、连接器58、轭59等构成喷射阀移动装置。当电力被施加于线圈57时，在芯162中产生电磁吸引力，并且使得衔铁163和针阀49克服压缩螺旋弹簧54的作用力朝向喷射器13的后部移动，从而密封部分52移动得远离阀体42的阀座部分55。
在本发明第十一实施例所涉及的喷射器13中，形成有燃料通路，从喷射器13的外部供应的燃料通过所述燃料通路在喷射口45附近流动并且之后通过所述燃料通路被排出到喷射器13的外部。针阀49可阻断燃料通路与喷射口45之间的连通。另外，通过允许燃料通路与喷射口45之间的连通可使得流过燃料通路的部分燃料从喷射口45中被喷射。
中空针阀49中形成的空间被用作内部通路63。另外，外部通路64被形成在针阀49的周围。允许内部通路63与外部通路64之间连通的两个连通孔65被形成在针阀49中。另外，圆筒形芯162中形成的空间和圆筒形衔铁163中形成的空间分别用作中央通路164、165。形成在芯162和衔铁163的外表面中并沿喷射器13的轴向方向延伸的凹口166、167分别用作通路168、169。另外，燃料供应通路72被形成在燃料导入管60与释放管61之间，并且燃料排出通路73被形成在释放管61中。
多个(第十一示例中为两个)通路168沿圆周方向以预定间隔形成在芯162中，并且多个(第十一示例中为两个)通路169沿圆周方向以预定间隔形成在衔铁163中。沿喷射器13的轴向方向延伸的突起部分170被形成在磁性管161的内表面上。沿喷射器13的轴向方向延伸的凹槽部分171被形成在衔铁163的外表面上。磁性管161的突起部分170被装配在衔铁163的凹槽部分171中。因此，衔铁163可相对于磁性管161沿喷射器13的轴向方向移动，但是沿喷射器13的圆周方向不能移动。形成在芯162中的通路168和形成在衔铁163中的通路169沿喷射器13的圆周方向被布置在相同的位置处。在本发明的第十一实施例中，磁性管161的突起部分170和衔铁163的凹槽部分171构成转动限制装置。
因此形成了燃料通路。通过该燃料通路，燃料从输送管14的第一室75中被供应到形成在喷射器13中的燃料供应通路72；流过形成在芯162和衔铁163的外表面中的通路168、169、形成在针阀49周围的外部通路64、连通孔65、内部通路63、形成在芯162和衔铁163中的中央通路164、165，以及燃料排出通路73；并被排出到输送管14的第二室76。
在本发明第十一实施例所涉及的如此构成的用于内燃机的燃料喷射系统中，当不执行燃料喷射时，不向喷射器13的线圈57供应电力。因此，压缩螺旋弹簧54的作用力使得密封部分52紧密接触阀座部分55，从而针阀49阻断构成燃料通路一部分的外部通路64和喷射口45之间的连通。因此，输送管14中的燃料从燃料供应通路72中被供应到喷射器13；流过通路168、169、外部通路64、连通孔65、内部通路63、中央通路164、165、以及燃料排出通路73；并且被排出到输送管14。也就是说，燃料在燃料喷射系统中循环的同时在喷射器13的喷射口45附近流动。因此，保持器41的前端部和阀体42可被可靠地冷却。
另一方面，当执行燃料喷射时，向喷射器13的线圈57供应电力。因此，电磁吸引力使得针阀49移动，并且密封部分52移动得远离阀座部分55。因此，允许构成燃料通路的外部通路64和喷射口45之间的连通。因此，输送管14中的燃料从燃料供应通路72中被供应到喷射器13；流过通路168、169、外部通路64、连通孔65、内部通路63、以及中央通路164、165，并且从燃料排出通路73中被排出到输送管14。另外，流至外部通路64的部分燃料从喷射口45喷射到燃烧室11。也就是说，燃料在燃料喷射系统中循环的同时流动得靠近于喷射口45，并且只有预定量燃料从喷射口45中被喷射到燃烧室11。另外，剩余燃料被排出到输送管14。因此，保持器41的端部和阀体42被可靠地冷却。
通路168、通路169、以及连通孔65在圆周方向上以预定间隔被形成。因此。避免了流过燃料通路的燃料的不平衡流动(偏流)。磁性管161的突起部分170被装配在凹槽部分171中，从而衔铁163沿圆周方向不能移动。另外，形成在芯162外表面中的通路168和形成在衔铁163外表面中的通路169沿圆周方向总是处在相同的位置处。因此，燃料在燃料喷射系统中循环的同时可靠地流过燃料通路。
在本发明第十一实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，喷射器13的基端部与输送管14相连接。燃料通路被形成在喷射器13中，输送管14中的燃料通过所述燃料通路流动得靠近于形成在阀体42前端部处的喷射口并且之后返回到输送管14。即使针阀49阻断了燃料通路与喷射口45之间的连通，燃料也能在燃料喷射系统中循环的同时在喷射口45附近经常地流动。另外，通过允许燃料通路与喷射口45之间的连通可将流过燃料通路的部分燃料从喷射口45中喷射到燃烧室11。
因此，输送管14中的燃料在燃料喷射系统中循环的同时通过燃料通路经常地流动得靠近于喷射口45并且之后返回到输送管14。因此，喷射口45附近的部分可由在燃料喷射系统中循环期间流过燃料通路的燃料可靠地冷却。因此，即使燃料残留在喷射口45附近，也可抑制燃料沉积物的积聚，并且可抑制燃料喷射量的波动和燃烧状态的恶化。
在本发明第十一实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，圆筒形芯162中形成的空间和圆筒形衔铁163中形成的空间分别用作中央通路164、165。形成在芯162和衔铁163的外表面中并沿喷射器13的轴向方向延伸的凹口166、167分别用作通路168、169。中央通路164、165和通路168、169用作燃料通路。因此，可在不增加芯162和衔铁163的尺寸的情况下构成燃料通路。因此，可提供更紧凑的燃料喷射系统。另外，通路168、169在圆周方向上以预定间隔被形成。因此，避免了流过燃料通路的不平衡流动，从而可使用在燃料喷射系统中循环期间流过燃料通路的燃料沿圆周方向均匀地冷却喷射口45附近的部分。
另外，突出部分170被形成在磁性管161的内表面上，而突出部分170被装配于其中的凹槽部分171被形成在衔铁163的外表面中，从而衔铁163不能在圆周方向上相对于磁性管161移动。因此，形成在芯162中的通路168和形成在衔铁163中的通路169沿圆周方向总是处在相同的位置处。因此，燃料在燃料喷射系统中循环的同时能可靠地流过燃料通路。
图25是示出了本发明第十二实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的芯的截面图。图26是示出了本发明第十二实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的衔铁的截面图。图27是示出了本发明第十二实施例的变形例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的衔铁的截面图。具有与上述实施例中那些相同功能的部件将由相同的附图标记表示，并且下面将不再详细描述。
在本发明第十二实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统的喷射器中，圆筒形芯181中形成的空间和圆筒形衔铁182中形成的空间分别用作中央通路183、184，如图25和26中所示的。另外，每个芯181和衔铁182都具有如图25和26中所示的通过切掉圆筒体的两侧获得的形状，从而形成通路185、186。另外，突出部分170被形成在磁性管161的内表面上，而突出部分170被装配于其中的凹槽部分187被形成在衔铁182的外表面中。因此，衔铁182能够在轴向方向上相对于磁性管161移动，但是不能在圆周方向上相对于磁性管161移动。
因此，形成在芯181和衔铁182中的中央通路183、184和芯181和衔铁182的通路185、186用作燃料通路。
在本发明第十二实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，圆筒形芯181中形成的空间和圆筒形衔铁182中形成的空间用作中央通路183、184。另外，每个芯181和衔铁182都具有通过切掉圆筒体的两侧获得的形状，从而形成通路185、186。中央通路183、184和通路185、186用作燃料通路。因此，可在不增加芯181和衔铁182的尺寸的情况下构成燃料通路。因此，可提供更紧凑的燃料喷射系统。
突出部分170被形成在磁性管161的内表面上，而突出部分170被装配于其中的凹槽部分187被形成在衔铁182的外表面中。因此，衔铁182不能在圆周方向上相对于磁性管161移动。因此，芯181的通路185和衔铁182的通路186沿圆周方向总是处在相同的位置处。因此，燃料在燃料喷射系统中循环的同时能可靠地流过燃料通路。
用于限制衔铁沿圆周方向转动的转动限制装置的结构不局限于上述结构。例如，如图27中所示的，通过使得圆筒形磁性管191的一部分变平而形成平坦部分912，并且衔铁193被形成为基本与磁性管191中所形成的空间相对应的形状。因此，衔铁193能够在轴向方向上相对于磁性管191移动，但是不能在圆周方向上相对于磁性管191移动。
图28是示出了本发明第十三实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的芯的上表面的截面图。图29是示出了本发明第十三实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的芯的下表面的截面图。图30是示出了本发明第十三实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的衔铁的截面图。图31是示出了本发明第十三实施例所涉及的喷射器的芯和衔铁的竖直截面图。具有与上述实施例中那些相同功能的部件将由相同的附图标记表示，并且下面将不再详细描述。
在本发明第十三实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器中，芯201中形成的空间和衔铁202中形成的空间分别用作中央通路203、204。另外，每个芯201和衔铁202都具有通过切掉圆筒体的两侧部获得的形状，从而分别形成通路205、206，如图28到31中所示的。另外，与两个通路205、206连通的连通凹槽207、208被形成在与衔铁202的上表面面对的芯201的下表面中。沿芯201下表面的外周部形成连通凹槽207、208。
因此，衔铁202可沿圆周方向相对于芯201移动。然而，连通凹槽207、208经常地允许芯201的通路205和衔铁202的通路206之间的连通。因此，芯201和衔铁202的中央通路203、204和通路205、206以及连通凹槽207、208构成燃料通路。
在本发明第十三实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，圆筒形芯201中形成的空间和圆筒形衔铁202中形成的空间分别用作中央通路203、204。另外，由通过切掉圆筒体的两侧部分形成每个芯201和衔铁202而形成通路205、206。另外，与通路205、206连通的连通凹槽207、208被形成在芯201的下表面中。中央通路203、204、通路205、206和连通凹槽207、208用作燃料通路。因此，可在不增加芯201和衔铁202的尺寸的情况下形成燃料通路。因此，可提供更紧凑的燃料喷射系统。
衔铁202可沿圆周方向移动。然而，连通凹槽207、208经常地允许芯201的通路205和衔铁202的通路206之间的连通。因此，用作燃料通路的通路205、206未被阻断。因此，燃料在燃料喷射系统中循环的同时可靠地流过燃料通路。
图32是示出了本发明第十四实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的芯的截面图。图33是示出了本发明第十四实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的衔铁的截面图。具有与上述实施例中那些相同功能的部件将由相同的附图标记表示，并且下面将不再详细描述。
在本发明第十四实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器中，圆筒形芯212被固定在形成喷射阀移动装置的磁性管211中，圆筒形衔铁213以在彼此之间保持有预定距离的情况下被布置在芯212的前侧，以便于可沿喷射器的轴向方向移动。圆筒形芯212中形成的空间和圆筒形衔铁213中形成的空间用作中央通路214、215。两个通槽216沿圆周方向以预定间隔被形成在磁性管211的内表面中。通槽216沿喷射器的轴向方向延伸。
形成在芯212和衔铁213中的中央通路214、215和形成在磁性管211的内表面中的通槽216构成燃料通路。
在本发明第十四实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，圆筒形芯212中形成的空间和圆筒形衔铁213中形成的空间分别用作中央通路214、215。另外，沿喷射器的轴向方向延伸的通槽216被形成在磁性管211的内表面中。中央通路214、215和通槽216用作燃料通路。因此，不再需要将芯212和衔铁213中的每个形成为通过切割圆筒的两侧部分以构成燃料通路所获得的形状。因此，可提供更紧凑的燃料喷射系统。
图34是示出了本发明第十五实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的芯的截面图。具有与上述实施例中那些相同功能的部件将由相同的附图标记表示，并且下面将不再详细描述。
在本发明第十五实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器中，芯212被固定在磁性管211中，衔铁213被布置得邻近于芯212以便于可沿喷射器的轴向方向移动。另外，通过线轴56将线圈57缠绕在磁性管211周围。连接器58被形成在线圈57周围。轭59被固定在连接器58周围。当电力被供应给线圈57时，在芯212中产生了电磁吸引力从而针阀通过衔铁213移动。线圈57装有终端部57a。轭59具有凹口59a、59b。凹口59a被形成在与终端部57a相对应的位置处。凹口59b被形成在与凹口59a相对的位置处。在凹口59a、59b处未形成有磁路。
圆筒形芯212中形成的空间和圆筒形衔铁213中形成的空间用作中央通路214、215。另外，沿喷射器的轴向方向延伸的两个通槽216被形成在磁性管211的内表面中。通槽216被形成在与终端部57a相对应的位置处，也就是说，与形成在轭59中的凹口59a、59b相对应的位置处。
形成在芯212和衔铁213中的中央通路214、215和形成在磁性管211的内表面中的通槽216用作燃料通路。
在本发明第十五实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，圆筒形芯212中形成的空间和圆筒形衔铁213中形成的空间用作中央通路214、215。另外，沿喷射器的轴向方向延伸的通槽216被形成在磁性管211的内表面中。通槽216被形成在与线圈57的终端部57a相对应的位置处，也就是说，与形成在轭59中的凹口59a、59b相对应的位置处。中央通路214、215和通槽216用作燃料通路。因此，不再需要将芯212和衔铁213中的每个形成为通过切割圆筒形的两侧部分以构成燃料通路所获得的形状。因此，可提供更紧凑的燃料喷射系统。另外，由于用作燃料通路的通槽216被形成在未形成有磁路的位置处，因此可防止吸引力的减少。
图35是示意性示出了本发明第十六实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的芯和衔铁的视图。具有与上述实施例中那些相同功能的部件将由相同的附图标记表示，并且下面将不再详细描述。
在本发明第十六实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器中，圆筒形芯221中形成的空间和圆筒形衔铁222中形成的空间分别用作中央通路223、224，如图35中所示的。另外，通路225、226分别被形成在芯221和衔铁222的外表面中。通路225、226被形成得相对于芯221和衔铁222的轴线倾斜。或者，通路225、226以相对于芯221和衔铁222的轴线呈螺旋的方式被形成。
分别形成在芯221和衔铁222中的中央通路223、224和倾斜通路225、226用作燃料通路，并且燃料在旋流的同时流过通路225、226。
在本发明第十六实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，中央通路223、224和相对于芯221和衔铁222的轴线倾斜的倾斜通路225、226被形成在构成喷射阀移动装置的芯221和衔铁22中。中央通路223、224和倾斜通路225、226用作燃料通路。因此，可在没有增加芯221和衔铁22的尺寸的情况下容易地形成燃料通路。另外，在喷射器中，由于燃料在旋流的同时流过通路225、226，因此燃料的温度均匀。因此，燃料在燃料喷射系统中循环的同时适当地流过燃料通路，并且可可靠地冷却喷射器的端部。
图36是示出了本发明第十七实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的芯和衔铁的竖直截面图。具有与上述实施例中那些相同功能的部件将由相同的附图标记表示，并且下面将不再详细描述。
在本发明第十七实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器中，如图36中所示的，芯47被固定在磁性管46中，衔铁48被布置得以在彼此之间保持有预定距离S的情况下与芯47相连(串联)。衔铁48可沿喷射器的轴向方向移动。针阀49的后端部与衔铁48相连接。压缩弹簧54被布置在调节管53和衔铁48之间。中央通路66、67分别被形成在芯47和衔铁48内部。另外，通路70、71分别被形成在芯47和衔铁48周围。
非磁性材料制成的密封管(燃料密封)231被布置在芯47和衔铁48的内部。密封管231在一端处被固定于衔铁48。密封管231在另一端处可相对于芯47移动。密封管231防止燃料通过与预定距离S相对应的间隙在中央通路66、67和通路70、71之间泄漏。
在本发明第十七实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，芯47和衔铁48被布置在磁性管46中，从而形成用以构成燃料通路的中央通路66、67和通路70、71。另外，密封管231被布置在芯47和衔铁48的内部以便于紧密地接触芯47和衔铁48的内表面，从而防止燃料在中央通路66、67和通路70、71之间泄漏。
因此，可在不增加芯47和衔铁48的尺寸的情况下容易地形成燃料通路。因此，可提供更紧凑的燃料喷射系统。另外，密封管231防止燃料通过与距离S相对应的间隙在中央通路66、67和通路70、71之间泄漏，这抑制了流过燃料通路的燃料的温度波动。因此，喷射器的端部被可靠地冷却。
在本发明的第十七实施例中，密封管231在一端处被固定于衔铁48，并且密封管231在另一端处可相对于芯47移动。然而，密封管231可在一端处被固定于芯47，并且密封部分231可在另一端处相对于衔铁48移动。或者，密封管可与芯47和衔铁48中的一个整体形成，并可通过非磁性体相对于衔铁48和芯47中的另一个移动。
图37是示出了本发明第十八实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的芯和衔铁的竖直截面图。具有与上述实施例中那些相同功能的部件将由相同的附图标记表示，并且下面将不再详细描述。
在本发明第十八实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器中，如图37中所示的，弹性材料制成的圆筒形燃料密封232被布置在芯47和衔铁48的内部以便于紧密地接触芯47和衔铁48的内表面。燃料密封232在一端处被固定于衔铁48。燃料密封232可在另一端处接触与芯47整体形成的调节管53。燃料密封232防止燃料通过与预定距离S相对应的间隙在中央通路66、67和通路70、71之间泄漏。另外，燃料密封232可减少针阀49的弹跳。
在本发明第十八实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，芯47和衔铁48被布置在磁性管46中，从而形成用以构成燃料通路的中央通路66、67和通路70、71。另外，燃料密封232被布置在芯47和衔铁48的内部以便于紧密地接触芯47和衔铁48的内表面，从而防止燃料在中央通路66、67和通路70、71之间泄漏。
因此，可在不增加芯47和衔铁48的尺寸的情况下容易地形成燃料通路。因此，可提供更紧凑的燃料喷射系统。另外，燃料密封232防止燃料通过与预定距离S相对应的间隙在中央通路66、67和通路70、71之间泄漏，这抑制了流过燃料通路的燃料的温度波动。因此，喷射器的端部被可靠地冷却。当针阀49移动时，燃料密封232的端部接触芯47或调节管53，从而减少针阀49的弹跳。因此适当量的燃料被喷射出。
图38是示出了本发明第十九实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的芯和衔铁的竖直截面图。具有与上述实施例中那些相同功能的部件将由相同的附图标记表示，并且下面将不再详细描述。
在本发明第十九实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器中，如图38中所示的，弹性材料制成的圆筒形燃料密封233被布置在芯47和衔铁48的内部以便于紧密地接触芯47和衔铁48的内表面。燃料密封233在一端处与衔铁48相连接。燃料密封233在另一端处与芯47相连接。凹陷部分234被形成在燃料密封233的中间部分中。燃料密封233防止燃料通过与预定距离S相对应的间隙在中央通路66、67和通路70、71之间泄漏。另外，燃料密封233减少了针阀49的弹跳。
在本发明第十九实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，芯47和衔铁48被布置在磁性管46中，从而形成用以构成燃料通路的中央通路66、67和通路70、71。另外，燃料密封233被布置在芯47和衔铁48的内部以便于紧密地接触芯47和衔铁48的内表面，从而防止燃料在中央通路66、67和通路70、71之间泄漏。
因此，可在不增加芯47和衔铁48的尺寸的情况下容易地形成燃料通路。因此，可提供更紧凑的燃料喷射系统。另外，燃料密封233防止燃料通过与预定距离S相对应的间隙在中央通路66、67和通路70、71之间泄漏，这抑制了流过燃料通路的燃料的温度波动。因此，喷射器的端部被可靠地冷却。当针阀49移动时，燃料密封233下陷，从而减少针阀49的弹跳。因此适当量的燃料可被喷射出。
图39是示出了本发明第二十实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的截面图。图40是示出了本发明第二十实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的燃料供应部分的截面图。图41到图44中的每个都是示出了本发明第二十实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中的喷射器的燃料供应部分的变形例的截面图。具有与上述实施例中那些相同功能的部件将由相同的附图标记表示，并且下面将不再详细描述。
在本发明第二十实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，如图39和40中所示的，燃料导入管60与喷射器13的磁性管46的后端部相连接，并且释放管61与芯47的后端部相连接，从而在燃料导入管60与释放管61之间形成燃料供应通路72，并且在释放管61的内部形成燃料排出通路73。燃料供应通路72具有通向输送管14的第一室75的燃料导入口241。燃料导入口241朝向第一室75开口以便于面对第一室75的上游侧。第一燃油滤清器242被布置在燃料导入口241中。燃料排出通路73沿轴向方向延伸，并与输送管14的第二室76连通。第二燃油滤清器243被布置于在燃料排出通路73与第二室76之间提供连通的位置处。
在本发明第二十实施例所涉及的喷射器13中，在燃料供应侧使用侧进给结构，在燃料排出侧使用顶部进给结构。在喷射器13中形成燃料通路。通过喷射器13，燃料从输送管14的第一室75被供应到喷射器13中形成的燃料供应通路72；流过形成在芯47和衔铁48外表面中的通路70、71、形成在针阀49周围的外部通路64、连通孔65、内部通路63、形成在芯47和衔铁48内部的中央通路66、67、以及燃料排出通路73；之后排出到输送管14的第二室76。燃油滤清器242、243分别被布置在燃料供应通路72和燃料排出通路73中。在这种情况中，布置在燃料供应侧(侧进给)上的第一燃油滤清器242是通过将网式滤清器体部242b装配在环形装配环242内部形成的。第一燃油滤清器242被固定在燃料导入口241的装配部分241a中。
在本发明第二十实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，在喷射器13的燃料供应侧上使用侧进给结构，在喷射器13的燃料排出侧上使用顶部进给结构。燃油滤清器242、243分别被布置在燃料供应通路72和燃料排出通路73中。分别将燃油滤清器242、243布置在喷射器13的燃料供应侧和燃料排出侧上使得可供应和排出充足量的燃料，并可可靠地防止异物进入喷射器13。另外分别在燃料供应侧和燃料排出侧上使用不同燃油滤清器242、243，可简化每个燃油滤清器242、243的结构，并可降低成本。
在本发明的第二十实施例中，第一燃油滤清器242被装配在燃料供应通路72的燃料导入口241中。然而，用于装配第一燃油滤清器242的结构不局限于第二十实施例中的结构。例如，如图41中所示的，接合部分241b可被形成在燃料导入口241的端部中，并且第一燃油滤清器242可被固定于接合部分241b。或者，如图42中所示的，第一燃油滤清器242可通过接合元件244被固定于装配部分241a和接合部分241b。或者，如图43中所示的，接合部分241c可被形成在燃料导入口241的外侧上，并且第一燃油滤清器242可通过安装于第一燃油滤清器242的钩245而被固定于接合部分241c。或者，如图44中所示的，凹形部分241d可被形成在燃料导入口241中，并且第一燃油滤清器242可通过接合元件246被固定在凹形部分241d中。
图45是示出了在本发明第二十一实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中喷射器与输送管相连接的连接部分的截面图。具有与上述实施例中那些相同功能的部件将由相同的附图标记表示，并且下面将不再详细描述。
在本发明第二十一实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，如图45中所示的，燃料导入管60与喷射器13的磁性管46的后端部相连接，并且释放管61与芯47的后端部相连接，从而在燃料导入管60与释放管61之间形成燃料供应通路72，并且在释放管61的内部形成燃料排出通路73。之后，喷射器13的后端部与输送管14相连接，并且燃油滤清器251被装配于连接部分，从而燃油滤清器251被布置在第一室75与燃料供应通路72之间，以及第二室76与燃料排出通路73之间。
在燃油滤清器251中，支撑管254被布置在环形上部和下部支撑环252、253之间，支撑管254和支撑环252、253通过连接元件(未示出)相连接，并且过滤器体部255、256被布置在上部和下部支撑环252、253之间。过滤器体部255被布置在支撑管254的外部，并且过滤器体部256被布置在支撑管254的内部。之后，燃油滤清器251被固定于输送管14的间隔壁74和凸缘部分33，从而使得过滤器体部255被布置在第一室75与燃料供应通路72之间，过滤器体部256被布置在第二室76与燃料排出通路73之间。
在本发明第二十一实施例所涉及的喷射器13中，形成有燃料通路。通过燃料通路，燃料从输送管14的第一室75中通过燃油滤清器251的过滤器体部255被供应到形成在喷射器13中的燃料供应通路72；流动得靠近于喷射口(未示出)；流过燃料排出通路73和燃油滤清器251的过滤器体部256；并被排出到输送管14的第二室76。
在本发明第二十一实施例所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，燃油滤清器251被装配于连接部分，在所述连接部分处喷射器13的后端部与输送管14相互连接。过滤器体部255被布置在第一室75与燃料供应通路72之间，过滤器体部256被布置在第二室76与燃料排出通路73之间。因此，具有两个过滤器体部255、256的一个燃油滤清器251被如此布置，即，使得过滤器体部255被布置在燃料供应侧上并且过滤器体部256被布置燃料排出侧上。因此，可更容易地进行装配，同时充足量的燃料被供应和排出。另外，可可靠地防止异物进入到喷射器13中。
在上述实施例中，本发明所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统适用于各种内燃机。然而，本发明所涉及的燃料喷射系统可适用于其中燃料被直接喷射到燃烧室中的直接喷射式内燃机或其中燃料被喷射到进气口的进气口喷射式内燃机中的任意一种。另外，本发明所涉及的燃料喷射系统可适用于具有直接将燃料喷射到燃烧室中的喷射器和将燃料喷射到进气口中的喷射器两者的内燃机。在这些情况的任意一种中，可获得与上述实施例中所获得的相同的效果。
如前面所述的，在本发明所涉及的用于内燃机的燃料喷射系统中，燃料在燃料喷射系统中循环时经常地流动得靠近于燃料喷射口，并且流过燃料通路的部分燃料可从喷射口中被喷出。本发明所涉及的燃料喷射系统可适用于任何类型的内燃机。
权利要求
1.一种用于内燃机的燃料喷射系统，包括燃料喷射装置(13)；形成于所述燃料喷射装置的前端部的燃料喷射口(45)；燃料通路，从所述燃料喷射装置的外部供应的燃料通过所述燃料通路流动到所述燃料喷射口附近，然后被排出到所述燃料喷射装置的所述外部；以及燃料喷射阀(49)，所述燃料喷射阀允许所述燃料通路与所述燃料喷射口之间的连通以喷射流过所述燃料通路的一部分燃料。
2.依照权利要求1所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于，所述燃料喷射装置的前端部的外表面通过装配密封(77)被固定于内燃机的体部(12)，并且所述燃料通路越过所述装配密封延伸到靠近于所述燃料喷射装置的前端部的位置。
3.依照权利要求1或2所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于，所述燃料通路包括通过将所述燃料喷射阀形成为中空形状而形成在所述燃料喷射阀内部的内部通路(63)；形成在所述燃料喷射阀周围的外部通路(64)；以及连通孔(65)，所述连通孔形成在所述燃料喷射阀前端部中并允许所述内部通路和所述外部通路之间的连通。
4.依照权利要求1或2所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于，所述燃料通路包括形成在所述燃料喷射阀周围的外部通路(112)；排出通路(113)，燃料通过该排出通路(113)从所述燃料喷射装置排出；以及形成在所述燃料喷射装置的前端部中并允许所述外部通路与所述排出通路之间连通的通路(114)。
5.依照权利要求1或2所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于，还包括用于使得所述燃料喷射阀移动的燃料喷射阀移动装置；其中，从作用力施加部件(54)向所述燃料喷射阀施加作用力以使得所述燃料通路与所述燃料喷射口之间的连通被堵塞，通过使用所述燃料喷射阀移动装置使得所述燃料喷射阀移动而允许所述燃料通路与所述燃料喷射口之间的连通，并且所述燃料通路被形成为穿过所述燃料喷射阀移动装置。
6.依照权利要求5所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于所述燃料喷射阀移动装置包括磁性管(46，211)；固定于所述磁性管内表面的芯(47，212)；衔铁(48，213)，该衔铁与所述芯串联地布置、与所述燃料喷射阀的基端部相连接、并且由所述磁性管的内表面支撑以使其可沿所述燃料喷射装置的轴向方向移动；以及线圈，所述线圈被布置在所述磁性管周围并且被供给电力。
7.依照权利要求6所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于，所述燃料通路形成于所述芯和所述衔铁内部以穿过所述芯和所述衔铁，以及沿所述芯和所述衔铁的外表面形成。
8.依照权利要求1或2所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于，燃料通过所述输送管的一个端部被供应到输送管(14，81)，燃料通过所述输送管的另一个端部从所述输送管中被排出，并且所述燃料通路的燃料供应侧端部和燃料排出侧端部都与所述输送管相连接。
9.依照权利要求8所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于，还包括用于将所述输送管(14)中的内部空间隔离为第一室(75)和第二室(76)的分隔壁(74)，其中，燃料被供应到所述第一室，燃料从所述第二室中排出，并且所述燃料通路的燃料供应侧端部(19)与所述第一室相连接，并且所述燃料通路的燃料排出侧端部(24)与所述第二室相连接。
10.依照权利要求9所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于所述燃料通路的燃料供应侧端部通过轴密封(78)与所述第一室的凸缘部分(33)相连接，并且所述燃料通路的燃料排出侧端部通过面密封(79)与所述第二室相连接。
11.依照权利要求8所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于所述燃料供应侧端部朝向所述输送管开口以面对燃料从中流过的所述输送管的上游侧。
12.依照权利要求8所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于通过在所述芯和所述衔铁的外表面中形成沿所述燃料喷射装置的轴向方向延伸的凹口而形成所述燃料通路。
13.依照权利要求12所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于在所述芯和所述衔铁中形成允许所述芯的外表面中所形成的凹口(205)与所述衔铁的外表面中所形成的凹口(206)之间的连通的连通槽(207，208)。
14.依照权利要求8所述的用于内燃机的燃料喷射系统，还包括用于限制所述衔铁转动的转动限制装置(170，171)。
15.依照权利要求8所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于所述燃料通路形成于在所述芯和所述衔铁内部以穿过所述芯和所述衔铁，并且沿所述磁性管的内表面形成。
16.依照权利要求6所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于所述燃料通路被形成在与所述线圈的终端部(57a)相对应的位置处。
17.依照权利要求3所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于沿圆周方向以规则的间隔形成多个所述外部通路。
18.依照权利要求3所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于，所述外部通路相对于所述燃料喷射装置的轴线为倾斜的。
19.依照权利要求8所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于，在所述芯和所述衔铁之间布置有防止燃料泄漏的燃料密封(231)。
20.依照权利要求19所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于所述燃料密封为至少由所述芯支撑的弹性部分。
21.依照权利要求3所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于，沿圆周方向以规则的间隔形成多个连通孔。
22.依照权利要求1或2所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于，所述燃料喷射装置的基端部连接于输送管(14)，燃料从所述输送管中被供应到所述燃料通路，燃料从所述燃料通路中被排出到所述输送管中；燃料通过所述燃料喷射装置的外周部分和端部中的一个被供应到所述燃料通路，并且燃料通过所述燃料喷射装置的外周部分和端部中的另一个从所述燃料通路中被排出；并且过滤器(242，243)被布置在所述燃料喷射装置的外周部分和端部处。
23.依照权利要求22所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于，所述过滤器被布置成覆盖所述燃料通路的燃料供应侧端部和燃料排出侧端部。
24.依照权利要求8所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于，根据用于向所述输送管供应燃料的燃料泵(16，18)排出的燃料量，或根据用于从所述输送管中排出燃料的减压阀(141)被打开时的设定压力，来调节在所述燃料喷射系统中循环期间流过所述燃料通路的燃料量。
25.依照权利要求8所述的用于内燃机的燃料喷射系统，还包括燃料冷却装置(121)，所述燃料冷却装置被布置在从所述输送管排出的燃料所流过的燃料排出通路(24)中，并且冷却所述燃料。
26.依照权利要求8所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于燃料泵(16，18)被布置在燃料供给管线(17，19)中，燃料通过所述燃料供给管线被供应到所述输送管；并且形成有燃料排出管线(24)，从所述输送管排出的燃料通过所述燃料排出管线返回到燃料泵的吸入口。
27.依照权利要求8所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于燃料泵(16，18)被布置在燃料供给管线(17，19)中，燃料通过所述燃料供给管线被供应到所述输送管，形成有第一燃料排出管线(152)和第二燃料排出管线(153)，从所述输送管排出的燃料通过所述第一燃料排出管线返回到燃料箱(15)，以及燃料通过所述第二燃料排出管线返回到燃料泵的吸入口；并且基于内燃机的运行状态，在所述第一燃料排出管线和所述第二燃料排出管线之间切换用于使从所述输送管排出的燃料通过其返回的燃料排出管线。
28.依照权利要求8所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于设置有用于将燃料喷射到燃烧室中的高压燃料喷射系统(14a)；所述高压燃料喷射系统包括低压供给泵(16)和高压泵(18)；并且至少在内燃机启动时，所述高压泵被停止并且由所述低压供给泵使得燃料流过所述高压燃料喷射系统中的燃料通路。
29.依照权利要求28所述的用于内燃机的燃料喷射系统，还包括燃料排出管线(24a)，从所述低压燃料喷射系统和所述高压燃料喷射系统中排出的燃料通过所述燃料排出管线返回到所述低压供给泵的吸入口。
30.依照权利要求8所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于设置有用于将燃料喷射到进气口的低压燃料喷射系统(14b)和用于将燃料喷射到燃烧室中的高压燃料喷射系统(14a)；在所述低压燃料喷射系统中设置有用于将低压燃料供应到所述低压燃料喷射系统的低压供给泵(16)；设置有用于将高压燃料供应到所述高压燃料喷射系统的高压泵(18)；并且当所述高压燃料喷射系统停止时，由所述低压供给泵使得燃料流过所述低压燃料喷射系统中的燃料通路和所述高压燃料喷射系统中的燃料通路。
31.依照权利要求30所述的用于内燃机的燃料喷射系统，还包括燃料排出管线(24a)，从所述低压燃料喷射系统和所述高压燃料喷射系统中排出的燃料通过所述燃料排出管线返回到所述低压供给泵的吸入口。
32.依照权利要求1或2所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于根据内燃机的运行状态估计出所述燃料喷射装置的前端部所接收的热量，并且根据所估计的所述燃料喷射装置的前端部所接收的热量来调节燃料循环量。
33.依照权利要求1或2所述的用于内燃机的燃料喷射系统，其特征在于估计出所述燃料喷射装置的前端部的温度，并且使得燃料流过所述燃料通路直到所估计的温度等于或低于预定温度。
全文摘要
本发明提供一种用于内燃机的燃料喷射系统，其中，喷射器(13)的基端部与输送管(14)相连接。燃料通路被形成在喷射器(13)中，输送管(14)中的燃料通过所述燃料通路在形成于阀体(42)前端部中的喷射口(45)附近流动，之后返回到输送管(14)。即使针阀(49)阻断了燃料通路与喷射口(45)之间的连通，燃料也能在燃料喷射系统中循环的同时在喷射口(45)附近经常地流动。另外，通过允许燃料通路与喷射口(45)之间的连通可将流过燃料通路的部分燃料从喷射口(45)中喷射到燃烧室(11)。
文档编号F02M61/16GK1932280SQ20061012199
公开日2007年3月21日 申请日期2006年8月30日 优先权日2005年8月30日
发明者小岛进, 枪野素成, 杉本知士朗, 小关优纪夫 申请人:丰田自动车株式会社