专利名称：一种高压共轨电控燃油喷射系统的制作方法
技术领域：
本发明属于汽车零部件，涉及一种柴油机燃油喷射系统，特别涉及一种高压共轨电控燃油喷射系统。
背景技术：
当今汽车行业对排放性和经济性的要求越来越高，为了改善柴油机的经济性和排放性，燃油喷射的高压化和控制的柔性化是燃油供给系统的必然发展方向，其中高压共轨电控燃油喷射系统是现今燃油喷射系统重要的发展方向。
在现有的柴油机高压共轨电控燃油喷射系统中，有如下典型的构型(如图1)主要由低压油路6、高压共轨泵1、高压油管2、高压油轨3、电控喷油器4、ECU(电子控制单元)5六大部分组成。高压共轨电控燃油喷射系统的基本工作过程是低压油路6将储存在油箱里的燃油初步加压并输送到高压共轨泵1，高压共轨泵1将燃油进一步加压通过高压油管2输送到高压油轨3，电控喷油器4的进油口通过高压油管2与高压共轨3相连获得高压燃油，ECU 5通过控制高压共轨泵1的供油量或通过专门的压力控制阀(PCV)8使高压油轨3中获得稳定燃油压力，并控制电控喷油器4向气缸内定时定量的喷射燃油。现有高压共轨电控燃油喷射系统在与柴油机的匹配过程中虽然对缸盖的改动较小，但是为适应高压共轨泵1的安装，需要对机体作较大改动，使非共轨柴油机改型为高压共轨柴油机的过程需要较长的开发周期和较高的成本。而且需完全替换非共轨柴油机原有燃油喷射系统，对现有的电控分配泵、电控单体泵、电控直列泵等电控燃油喷射系统的产品资源、生产资源和技术资源都是极大的浪费，使得在高压共轨电控燃油喷射系统的开发设计过程中和柴油机在向高压共轨柴油机改型的过程中造成了大量社会资源的浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种高压共轨电控燃油喷射系统，以期解决在高压共轨电控燃油喷射系统设计开发和现有柴油机向高压共轨柴油机改型的过程中对现有电控燃油喷射系统资源的浪费问题，寻求更加快速和经济的、能够最大限度利用现有电控燃油喷射系统资源的、适合中国柴油发动机技术和产品国情的高压共轨电控燃油喷射系统的设计方案。
本发明的技术方案如下一种高压共轨电控燃油喷射系统，包括由低压油路、高压共轨泵、高压油管、高压油轨、电控喷油器和电子控制单元组成，其特征在于所述的高压共轨泵和低压油路采用现有非高压共轨电控燃油喷射系统中的电控高压油泵和低压油路；所述非高压共轨电控燃油喷射系统包括插入式电控单体泵系统、组合式电控单体泵系统、时间控制式电控分配泵系统、位置控制式电控分配泵系统、位置控制式电控直列泵系统和泵管阀管嘴系统；所述电控高压油泵包括电控单体泵、时间控制式电控分配泵、位置控制式电控分配泵、位置控制式电控直列泵和泵管阀管嘴系统的泵管阀部分。
本发明的进一步优化方案所述电控高压油泵的凸轮型线改为多项式凸轮型线或加速度变化缓慢的凸轮形线。所述的低压油路的滤芯孔径应小于5um。
对于本发明的上述技术方案，其特征还在于对于不含出油阀结构的电控高压油泵，在电控高压油泵与高压油轨之间安装出油阀。对于包含正时控制机构的电控高压油泵，正时控制机构改装为固定的正时机构。
本发明的技术特征还在于当所述的电控高压油泵采用位置控制式电控分配泵时，用带锥阀的螺堵代替电磁断油阀安装在电磁断油阀的安装孔内，并封堵泄油阀口。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果本发明采用现有非高压共轨电控燃油喷射系统的产品资源、技术资源和产业基础进行高压共轨电控燃油喷射系统的开发，显著降低了开发成本，缩短了开发周期，同时降低了现有装备非高压共轨电控燃油喷射系统的发动机向高压共轨发动机改型的开发周期和改造成本，有效降低了高压共轨电控燃油喷射系统技术进化难度和市场化的阻力，地扩大了适应范围，具有较强的市场竞争力。与现有技术相比，它最大限度的利用了现有非高压共轨电控燃油喷射系统的技术、产品、生产设备等资源，对现有装备非高压共轨电控燃油喷射系统的柴油机具有普遍的适用性，将燃油系统技术升级过程中发生的对柴油机体结构上的改变降到最低，具有开发周期短、成本低、风险小等优势。
图1为现有高压共轨电控燃油喷射系统简图。
图2为现有时间控制式电控分配泵简图。
图3为现有插入式电控单体泵系统简图。
图4为现有组合式电控单体泵系统简图。
图5为现有泵管阀管嘴系统(PPVI)系统简图。
图6为现有位置控制式电控直列泵系统简图。
图7为现有位置控制式电控分配泵简图。
图8为本发明中基于时间控制式电控分配泵构成的高压共轨电控燃油喷射系统简图。
图9为本发明中基于电控单体泵构成的高压共轨电控燃油喷射系统简图。
图10为本发明中基于PPVI构成的高压共轨电控燃油喷射系统简图。
图11为本发明中基于位置控制式电控直列泵构成的高压共轨电控燃油喷射系统简图。
图12(a)、12(b)为本发明中基于位置控制式电控分配泵构成的高压共轨电控燃油喷射系统简图。
图13为本发明一种高压共轨电控燃油喷射系统简图。
图中1.高压共轨泵；2.高压油管；3.高压油轨；4.电控喷油器；5.电控单元(ECU)；6.低压油路；7.共轨管；8.压力控制阀(PCV)；9.共轨压力传感器；10.流量限制阀；11.限压阀；12.喷油器；21.凸轮；22.正时控制机构；23.分配转子；24.出油阀；31.电控单体泵；41.组合式电控单体泵；51.简化直列泵；52.电磁控制阀；61.位置控制式电控直列泵；71.电磁断油阀；81.时间控制式电控分配泵；121.位置控制式电控分配泵；131.电控高压油泵。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式
做进一步的说明。
图13为本发明提供的高压共轨电控燃油喷射系统简图。该高压共轨电控燃油喷射系统主要由低压油路6、电控高压油泵131、高压油管2、高压油轨3、电控喷油器4、ECU(电子控制单元)5六大部分组成。其中电控高压油泵131和低压油路6充分利用了现有非高压共轨电控燃油喷射系统(非高压共轨电控燃油喷射系统在本文中指除高压共轨电控燃油喷射系统以外的电控燃油喷射系统)的电控高压油泵131和低压油路6。
所述非高压共轨电控燃油喷射系统包括插入式电控单体泵系统、组合式电控单体泵系统(也称为电控组合泵)、时间控制式电控分配泵系统、位置控制式电控分配泵系统、位置控制式电控直列泵系统、泵管阀管嘴系统(PPVI)。
所述电控高压油泵包括电控单体泵、时间控制式电控分配泵、位置控制式电控分配泵、位置控制式电控直列泵、泵管阀管嘴系统的泵管阀部分。
而且本发明为使电控高压油泵131和低压油路6适应高压共轨电控燃油喷射系统工作特性的需要，又对电控高压油泵131和低压油路6作了适当改造，比如对于所述低压油路6，将原有滤芯更换为孔径小于1um的滤芯。
对于不含有出油阀24结构的电控高压油泵131，在高压油泵与高压油轨3之间安装出油阀24。
对于电控高压油泵131中包含正时控制机构22的电控高压油泵131，将正时控制机构改装为固定的正时机构。
对于电控高压油泵131采用位置控制式电控分配泵时，可将电磁断油阀71拆除，用带锥阀的螺堵封堵原安装电磁断油阀71的螺孔和泄油阀口。
另外，本发明所述的电控高压油泵131，可将原凸轮21的型线改为多项式凸轮型线或其他加速度变化缓慢的凸轮型线。
本发明所述的高压共轨电控燃油喷射系统的主要油路按如下方式连接非高压共轨电控燃油喷射系统的电控高压油泵131与低压油路6之间的连接关系保留，电控高压油泵131通过高压油管2与高压油轨3相连，高压油轨3通过高压油管2与电控喷油器4相连。
本发明所述的高压共轨电控燃油喷射系统的基本工作过程是低压油路6将储存在油箱里的燃油初步加压并输送到电控高压油泵131，电控高压油泵131将燃油进一步加压通过高压油管2输送到高压油轨3，电控喷油器4的进油口通过高压油管2与高压油轨3相连获得高压燃油，ECU 5根据传感器信号对电控高压油泵131的供油量或压力控制阀(PCV)8进行控制，使高压油轨3中获得稳定燃油压力，控制电控喷油器4向气缸内定时定量的喷射燃油。
所述高压共轨电控燃油喷射系统在基于不同非高压共轨电控燃油喷射系统的电控高压油泵131和低压油路6的情况下，有如下不同构建方式图8为本发明中基于时间控制式电控分配泵构成的高压共轨电控燃油喷射系统简图。时间控制式电控分配泵81通过高压油管2与高压油轨3相连，高压油轨3上可配备压力控制阀8，但压力控制阀8不是必需结构。电控喷油器4通过高压油管2与高压油轨3相连，在电控喷油器4和高压油轨3之间可设置流量限制阀10。电控单元(ECU)5通过传感器信号获得发动机的工况信息、正时基准、共轨压力等信息，通过控制时间控制式电控分配泵81实现供油量的实时调节，进而可实现对共轨压力的控制，也可以在高压油轨3上增加压力控制阀8，通过压力控制阀8实现共轨压力的精确控制，从而降低对时间控制式电控分配泵的控制精度要求，最终喷射定时和喷油量的控制通过对电控喷油器4的控制来实现。时间控制式电控分配泵81的正时控制机构22可改装为固定的正时机构。
图9为本发明中基于电控单体泵构成的高压共轨电控燃油喷射系统简图。电控单体泵31通过高压油管2与高压油轨3相连，如果电控单体泵31本身没有出油阀24，则需增设出油阀24阻止高压燃油向电控单体泵31内回流，此出油阀24可安装在电控单体泵31与高压油管2之间，也可安装在高压油管2与高压油轨3之间。在高压油轨3上可安装压力控制阀8。电控喷油器4通过高压油管2与高压油轨3相连，在电控喷油器4和高压油轨3之间可增设流量限制阀10。ECU5通过传感器信号获得发动机的工况信息、正时基准、共轨压力等信息，通过控制单体泵31实现供油量的实时调节，进而可实现对共轨压力的控制，也可以在高压油轨3上增加压力控制阀8，通过压力控制阀8实现共轨压力的精确控制，从而降低对电控单体泵31的控制精度要求，最终喷射定时和喷油量的控制通过对电控喷油器4的控制来实现。电控单体泵31的数目可以不等于气缸数。
图10为本发明中基于泵管阀管嘴系统(PPVI)构成的高压共轨电控燃油喷射系统简图。电磁控制阀52通过高压油管2与高压油轨3相连，在电磁控制阀52和高压油轨3之间需增设出油阀24阻止高压燃油向电磁控制阀52回流，此出油阀24可安装在电磁控制阀52与高压油管2之间，也可安装在高压油管2与高压油轨3之间。此种构型下，高压油轨3上可配备压力控制阀8，但压力控制阀8不是必需结构。电控喷油器4通过高压油管2与高压油轨3相连，在电控喷油器4和高压油轨3之间可设置流量限制阀10。ECU 5通过传感器信号获得发动机的工况信息、正时基准、共轨压力等信息，通过控制PPVI的电磁控制阀52实现供油量的实时调节，进而可实现对共轨压力的控制，也可以在高压油轨3上增加压力控制阀8，通过压力控制阀8实现共轨压力的精确控制，从而降低对泵管阀管嘴系统的控制精度要求，最终喷射定时和喷油量的控制通过对电控喷油器4的控制来实现。
图11为本发明中基于位置控制式电控直列泵构成的高压共轨电控燃油喷射系统简图。位置控制式电控直列泵61通过高压油管2与高压油轨3相连，高压油轨3上需配备压力控制阀8，用于共轨压力精确控制。电控喷油器4通过高压油管2与高压油轨3相连，在电控喷油器4和高压油轨3之间可设置流量限制阀10。ECU 5通过传感器信号获得发动机的工况信息、正时基准、共轨压力等信息，通过控制位置控制式电控直列泵61实现供油量的缓慢调节，向高压油轨3内供入过量的高压燃油，通过压力控制阀8实现共轨压力的精确控制，最终喷射定时和喷油量的控制是通过对电控喷油器4的控制实现的。位置控制式电控直列泵61的正时控制机构22可改装为固定的定时机构。
图12(a)和图12(b)为本发明中基于位置控制式电控分配泵构成的高压共轨电控燃油喷射系统简图。位置控制式电控分配泵121通过高压油管2与高压油轨3相连，此种构型下，高压油轨3上需配备压力控制阀8，用于共轨压力精确控制。电控喷油器4通过高压油管2与高压油轨3相连，在电控喷油器4和高压油轨3之间可设置流量限制阀10。ECU 5通过传感器信号获得发动机的工况信息、正时基准、共轨压力等信息，通过控制位置控制式电控分配泵121实现供油量的缓慢调节，向高压油轨3内供入过量的高压燃油，通过压力控制阀8实现共轨压力的精确控制，最终喷射定时和喷油量的控制是通过对电控喷油器4的控制实现的。位置控制式电控分配泵121的正时控制机构22可改装为固定的正时机构、电磁断油阀71可以拆除，用带锥阀的螺堵代替电磁断油阀71，安装在电磁断油阀的安装孔内，并封堵泄油阀口。
权利要求
1.一种高压共轨电控燃油喷射系统，包括由低压油路(6)、高压共轨泵(1)、高压油管(2)、高压油轨(3)、电控喷油器(4)和电子控制单元(5)组成，其特征在于所述的高压共轨泵(1)和低压油路(6)采用现有非高压共轨电控燃油喷射系统中的电控高压油泵(131)和低压油路(6)；所述非高压共轨电控燃油喷射系统包括插入式电控单体泵系统、组合式电控单体泵系统、时间控制式电控分配泵系统、位置控制式电控分配泵系统、位置控制式电控直列泵系统和泵管阀管嘴系统；所述电控高压油泵包括电控单体泵、时间控制式电控分配泵、位置控制式电控分配泵、位置控制式电控直列泵和泵管阀管嘴系统和泵阀管嘴系统的泵管阀部分。
2.按照权利要求1所述的高压共轨电控燃油喷射系统，其特征在于所述电控高压油泵(131)的凸轮型线改为多项式凸轮型线或加速度变化缓慢的凸轮形线。
3.按照权利要求1或2所述的高压共轨电控燃油喷射系统，其特征在于所述的低压油路(6)的滤芯孔径小于5um。
4.按照权利要求1高压共轨电控燃油喷射系统，其特征在于对于不含出油阀(24)结构的电控高压油泵(131)，在电控高压油泵与高压油轨之间安装出油阀(24)。
5.按照权利要求1高压共轨电控燃油喷射系统，其特征在于对于包含正时控制机构(22)的电控高压油泵(131)，正时控制机构(22)改装为固定的正时机构。
6.按照权利要求1高压共轨电控燃油喷射系统，其特征在于所述的电控高压油泵(131)采用位置控制式电控分配泵时，用带锥阀的螺堵代替电磁断油阀(71)安装在电磁断油阀(71)的安装孔内，并封堵泄油阀口。
全文摘要
一种高压共轨电控燃油喷射系统，涉及一种柴油机燃油喷射系统。本发明是在现有高压共轨电控燃油喷射系统的基础上，其高压共轨泵和低压油路采用现有的非高压共轨电控燃油喷射系统中的电控高压油泵和低压油路，并根据高压共轨电控燃油喷射系统工作特性的需要，对现有的电控高压油泵和低压油路作适当改造。本发明有效地解决了高压共轨电控燃油喷射系统设计开发和现有柴油机向高压共轨柴油机改型过程中的资源浪费问题，对现有装备了非高压共轨电控燃油喷射系统的柴油机具有普遍的适用性，将燃油系统技术升级过程中发生的对柴油机体结构上的改变降到最低，具有开发周期短、成本低等特点。
文档编号F02M59/00GK101050734SQ200710090598
公开日2007年10月10日 申请日期2007年4月13日 优先权日2007年1月19日
发明者周明, 李立国, 李慧 申请人:清华大学