具有加压液压传动装置的阀及其操作方法

专利名称：具有加压液压传动装置的阀及其操作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有加压液压传动装置的阀以及一种用于操作这种阀的方法。更特别地，所公开的阀可以是使用燃料喷射阀内的燃料压力来对流体隔离的液压流体进行加压的燃料喷射阀，其中流体隔离的液压流体可以是与燃料不同的流体，从而使得该配置尤其适用于注射气体燃料。
背景技术：
现代柴油机通常使用共轨燃料系统，共轨燃料系统使用燃料泵来在喷射压力下向多个燃料喷射阀供给柴油燃料，从而将燃料直接注射到每个气缸中。即，共轨燃料喷射阀不会增强燃料喷射阀内的燃料压力。共轨燃料系统的优点是能够独立于发动机转速来控制燃料压力和燃料喷射事件。
已知的共轨喷射阀是液压驱动的，由此充满液压流体的控制腔就用于控制阀致动。通常，液压流体在压力下保持在控制腔中以将阀保持在打开或闭合位置。例如，可以使用控制腔中液压流体的压力来将阀喷针保持在闭合位置，并且打开燃料喷射阀。可以操作控制阀来将液压流体从控制腔中排掉，允许燃料喷射阀喷针移动到打开位置，这样就可以发生燃料喷射事件。当控制阀关闭时，控制腔中的液压升高并且导致喷射阀喷针移动到闭合位置从而结束燃料喷射事件。
控制阀通常使用螺线管致动器，但是也可以使用压电致动器，如编号为6,062,533和5,779,149的美国专利所公开的那样。
液压驱动的燃料喷射阀的缺点是它不能控制控制阀的操作来将燃料喷射阀喷针移动和保持到闭合位置和完全打开位置之间的中间位置。这种燃料喷射阀使用不同于控制喷针升程的方法来影响流入发动机气缸的燃料物质的流速。例如，一些液压驱动的燃料喷射阀使用回油孔来从喷嘴燃料空腔中排出燃料以影响进入燃烧室的燃料物质的流速。
近期的发展着重于使用压电、磁致伸缩或电致伸缩换能器生成的机械应变来提供机械运动以直接驱动喷射阀喷针的位置。该类燃料喷射阀在此被称作“直接驱动的燃料喷射阀”。直接驱动的燃料喷射阀的实例公开于共有的美国专利6,298,829、6,564,777、6,575,138和6,584,958中。在这些喷射阀中，应变式换能器可以启动以由一种形式转换能量从而生成机械应变。即，压电、磁致伸缩或电致伸缩换能器可以启动以生成直接与阀喷针的相应运动相关的机械应变。
直接驱动的燃料喷射阀优于液压驱动的燃料喷射阀的一些优点包括(a)应变式换能器可以生成的最大力；(b)一旦作用基本上瞬时移动；和(c)能够调节机械应变的灵活性，这种调节通过简单地调节施加到致动器上的能量，允许阀喷针移动到或保持在闭合和完全打开位置之间的任意中间位置。例如，如果致动器是压电致动器，就可以通过控制施加到压电材料上的电荷来确定机械应变量。如果致动器是磁致伸缩致动器，就可以通过控制施加到磁致伸缩材料上的磁场的强度来确定机械应变量。因此，使用直接驱动的燃料喷射阀，可以使用致动器来操纵喷针位置以控制经过燃料喷射阀的物质流速，允许更灵活地控制燃烧过程以改进燃烧效率和/或减少发动机排放物。
使用压电、磁致伸缩和其它应变式致动器，行程通常远远小于液压或螺线管致动器所提供的行程。因此，已知使用一种方法来放大应变式致动器的行程。例如，美国专利No.5,630,550公开了一种使用液压位移放大器的直接驱动的燃料喷射阀。’550专利公开了一种将液压位移放大器中的流体与燃料隔离的配置，但是并没有使用燃料压力来对液压流体加压。该配置的缺点是如果致动器的运动导致流体压力下降到流体的蒸汽压之下，就很可能在液压位移放大器中出现气蚀。另一个缺点是如果在密封液压位移放大器的密封件上存在很大的压差，就存在增加的泄漏进入液压位移放大器或从液压位移放大器泄漏出来的可能性。
美国专利No.4,909,440公开了一种燃料喷射阀，该燃料喷射阀包括由压电元件驱动的活塞。活塞操作充满燃料的控制腔。活塞的后面经受高压燃料以抵消由控制腔内的残留燃料压力作用在活塞上的力。’440专利声称该配置允许更精确地控制喷针的打开和关闭，因为活塞的运动不会受到燃料压力变化的影响。
美国专利No.5,697,554和4,813,601(图3)公开了使用压电致动器和液压位移放大器的直接驱动的燃料喷射阀。这些专利公开的配置使其燃料腔与液压位移放大器系统流体隔离，其中液压位移放大器系统包括放大器腔，在每种情形下放大器腔都经由“限流器缝隙”与低压贮存器有限制的流体连通。’601专利还包括复杂的止回阀配置来重新装满放大器腔中的液压流体。在两种情形下都没有使用燃料压力来影响液压位移放大器中的流体压力。
’554专利公开了一种配置，由此液压流体可以在液压位移放大器和低压流体贮存器中流动，从而补偿燃料喷射阀内差热膨胀的影响。该特征可以有利地包含到液压放大系统中。然而，热和磨损效应无法由这种系统完全补偿，并且喷射阀喷针的放大运动不会精确地跟踪致动器的运动。若要控制阀喷针的运动以遵循预定的波形从而控制燃料物质的流速和燃烧特性，就需要一种能够补偿热和磨损效应的精确方法。

发明内容
一种共轨直接驱动的燃料喷射阀，包括(a)阀体，该阀体限定了燃料入口和与燃料入口连通的燃料空腔；(b)阀构件，该阀构件在阀体内可以在闭合位置和至少一个打开位置之间移动，其中在闭合位置，阀构件与阀座密封接触以将燃料保持在燃料空腔中，并且在打开位置，阀构件与阀座间隔开以允许燃料从燃料空腔流出并且从燃料喷射阀流出；(c)致动器，该致动器包括驱动构件，驱动构件可控制地在驱动构件中生成机械应变；(d)贮存器，该贮存器布置在阀体中并且充满液压流体，其中贮存器与燃料空腔流体地密封；(e)与致动器和阀构件相关联的液压传动装置，该液压传动装置包括传动空腔，传动空腔充满液压流体以从驱动构件向阀构件传递机械运动，其中传动空腔处于与贮存器有限制的流体连通下，由此当阀构件处于闭合位置时液压流体就会在贮存器和传动空腔之间流动，并且当阀构件处于打开位置时基本上就没有液压流体在贮存器和传动空腔之间流动；和(f)压力调节装置，该压力调节装置布置在阀体内在燃料空腔和贮存器之间，由此贮存器内的液压流体就通过燃料空腔内的燃料压力加压。
压力调节装置优选包括布置在燃料空腔和贮存器之间的可移动构件。可移动构件是在气缸内可移动的活塞且活塞的相对端与燃料空腔和贮存器相关联。密封件可以设置在活塞和气缸之间。密封件可以包括至少一个O形环密封。活塞可以移动以保证在密封件上具有低压差，这样泄漏就会减小并且活塞运动通常会很缓慢。如果活塞的相对端具有相等的表面积，那么活塞将移动至平衡位置，在该位置，燃料空腔和贮存器内的流体压力相等。如果，例如，活塞中与贮存器相关联的端的面积小于与燃料空腔相关的面积，那么活塞将移动至平衡位置，在该平衡位置，贮存器内的流体压力大于燃料空腔内的燃料压力。在此实例中，这种压力梯度可以有助于防止燃料泄漏到贮存器和传动空腔中，但是压力梯度优选保持较小以防止液压流体过多泄漏到燃料空腔中。
燃料喷射阀优选还包括与阀构件相关联的传感器。传感器可操作地测量阀构件的位置并且向控制器发送信号，并且其中控制器可操作地处理信号，从而确定阀构件的测量位置与期望位置之间的差异。控制器因此就能校正向致动器发送的控制信号以朝期望位置移动阀构件。
液压传动装置优选还包括在操作上与驱动构件相关联的柱塞其中由致动器的作用导致的机械应变造成柱塞的相应的运动，该柱塞具有布置在传动空腔内的一端，由此柱塞的运动会改变由柱塞移动的液压流体的体积，并且其中阀构件或在操作上与阀构件相关联的传动构件具有布置在传动空腔内的一端并且阀构件或传动构件可以移动以改变由其移动的液压流体的体积，由此在致动器启动时传动空腔内的流体的体积就基本上保持恒定。
在一个优选实施例中，通过柱塞和阀构件或传动构件之间的缝隙，或柱塞和阀体之间的缝隙，或阀构件或传动构件和阀体之间的缝隙，至少提供了贮存器和传动空腔之间的一些有限制的流体连通。
如果缝隙具有与液压传动装置或贮存器的流体容室相关联的一端并且具有与燃料空腔相关联的另一端，则可以设置密封件以防止流体在其中流动并且导孔可以布置在阀体内且具有导孔，该导孔向在密封件和与液压传动装置或贮存器的腔相关联的缝隙的端部之间的间隙敞开。导孔将进入缝隙的该开口与贮存器通过流体连接，这样流入缝隙的液压流体就可以回收并且不会形成作用在密封件上的压力。
柱塞可以具有与阀构件或传动构件的端面相对的端面并且与之面积相等。在这种情形下，没有液压传动装置对机械应变的放大。两个端面可以布置在传动空腔内并且彼此间隔开。使用这种配置，液压传动装置提供了机械应变可以通过其传递的液压连接。液压传动装置可以通过改变柱塞和传动构件的相对端面之间的间隙来充当补偿器。使用该配置，在喷射事件期间基本上没有液压流体的位移并且液压流体保持基本上静止且在喷射事件期间基本上没有液压流体的流动。
在另一个优选实施例中，柱塞具有横截于其运动方向的面积，该面积限定了通过柱塞的运动移动的体积，且该面积大于阀构件或传动构件的横截于其各自运动方向的面积，并且阀构件或传动构件的横截于其各自运动方向的面积限定了由阀构件或传动构件的运动移动的体积。在本实施例中，因为柱塞具有比阀构件或传动构件更大的端面积，所以柱塞的运动会导致阀构件的更大的运动，且放大比与面积之差成正比。
液压流体优选具有在传动空腔的正常运行状况下基本上恒定的体积模量。液压流体的另一个重要性质是它的粘度，其粘度也优选在传动空腔和贮存器内的正常运行状况下基本上恒定。
因为液压流体与燃料流体隔离，所以所公开的燃料喷射阀尤其适于注射气相燃料。例如，气体燃料可以从由天然气、甲烷、乙烷、液化石油气、轻易燃烃衍生物、氢及其混合物构成的组中选取。
在优选实施例中，燃料可以经过喷嘴从燃料喷射阀喷射并且直接喷射到内燃机的燃烧室内。
阀构件根据发动机的设计可以是向内或向外开口的阀喷针。
驱动构件优选是从由磁致伸缩、压电和电致伸缩换能器构成的组中选取的换能器。
有限制的流体流动通过其而成为可能的流体通道的尺寸设计成提供可以保证传动空腔始终充满液压流体的流速。传动空腔的体积会自动变化以补偿致动器和之间的尺寸关系中的变化。尺寸关系中的变化可以由差热膨胀或收缩、磨损和/或预定设计公差内的组装和制造的偏差导致的。
一种共轨直接驱动的燃料喷射阀的优选实施例包括(a)限定了燃料入口的阀体、与燃料入口连通的燃料空腔和充满液压流体的贮存器并且其中贮存器与燃料空腔流体密封；(b)与阀体的一端相关联的喷嘴；(c)阀构件，该阀构件在阀体内可以在闭合位置和至少一个打开位置之间移动，其中在闭合位置，阀构件与阀座接触以防止燃料从燃料空腔经过喷嘴流出，并且在打开位置，阀构件与阀座间隔开以允许燃料流过喷嘴；
(d)致动器，该致动器包括驱动构件，驱动构件可控制地在驱动构件中生成机械应变；和(e)液压位移放大器，包括(1)柱塞，该柱塞在操作上与驱动构件相关联并且可延伸到充满液压流体的放大腔中；和(2)可移动的传动构件，该可移动的传动构件与阀构件相关联并且可延伸到放大腔中，其中传动构件具有横截于其各自运动方向的面积，该面积小于柱塞横截于其各自运动方向的面积，并且其中放大腔与贮存器处于有限制的流体连通中，由此当阀构件处于闭合位置时，液压流体可以在贮存器和放大腔之间流动，并且因为喷射事件的持续时间相对较短，所以当阀构件处于打开位置时基本上不会有液压流体在贮存器和放大腔之间流动；和(f)压力调节装置，该压力调节装置布置在阀体内在燃料空腔和贮存器之间，由此贮存器内的液压流体就通过燃料空腔内的燃料压力加压。
在另一个优选实施例中，共轨直接驱动的燃料喷射阀包括(a)阀体，该阀体限定了燃料入口和与燃料入口连通的燃料空腔；(b)与阀体的一端相关联的喷嘴；(c)阀构件，该阀构件在阀体内可以在闭合位置和至少一个打开位置之间移动，其中在闭合位置，阀构件与阀座接触以防止燃料从燃料空腔经过喷嘴流出，并且在打开位置，阀构件与阀座间隔开以允许燃料流过喷嘴；(d)致动器，该致动器包括驱动构件，驱动构件可控制地在驱动构件中生成机械应变；
(e)贮存器，该贮存器布置在阀体中并且充满液压流体，其中贮存器与燃料空腔流体地密封。
(f)布置在阀构件和致动器之间的液压位移放大器，该液压位移放大器包括与贮存器处于有限制的流体连通的放大腔；和(g)压力调节装置，由此就可以使用燃料空腔内的燃料压力来对布置在贮存器内的液压流体进行加压。
一种用于将燃料注射到发动机中的方法，包括(a)将喷射压力下的燃料供给阀体内的燃料空腔；(b)通过启动应变式致动器来生成机械应变将阀构件移动至打开位置从而将燃料从燃料空腔中释放；(c)通过与燃料流体地隔离的液压流体将机械应变导致的机械运动传递给阀构件；并且(d)使用燃料空腔内的燃料压力对液压流体进行加压。
在优选方法中，燃料能够以气相供给燃料空腔，并且燃料可以从由天然气、甲烷、乙烷、液化石油气、轻易燃烃衍生物、氢及其混合物组成的组中选取。
该方法还包括放大由机械应变导致的机械运动，这样阀构件的运动就大于由致动器生成的机械运动。
该方法优选还包括当阀构件处于打开位置时测量阀构件的位置。进行该测量的传感器向控制器发送表示所测量位置的信号。该方法包括比较测量位置与期望位置并生成误差信号来校正其中的差异，并且处理误差信号以生成校正过的受控信号，该受控信号由控制器发送给致动器。
该方法还包括使用局部图或模型将期望的喷针位置转换为开环控制信号，并且使用由误差信号生成的闭环控制信号来校正开环控制信号。在另外一个实施例中，该方法还包括响应误差信号改变局部图。
在一个优选实施例中，该方法包括将喷射压力下的燃料供给阀体内的燃料空腔；通过启动应变式致动器来生成机械应变将阀构件移动至打开位置从而将燃料从燃料空腔中释放；通过传动装置将由机械应变导致的机械运动传递给阀构件；测量当阀构件处于打开位置时阀构件的位置以确定测量位置并且向控制器发送表示测量位置的信号；并且比较测量位置与期望位置并生成误差信号，误差信号由控制器用来校正控制器发送给致动器的受控信号。
使用开环控制方法，燃料喷射阀可以进行操作而不需要在喷射事件期间测量喷针位置。即，基于命令输入例如期望的负载和测量的运行状况，控制信号可以发送至喷射阀以对于每个喷射事件提升阀喷针。对于该方法，为了实现一致的操作，燃料喷射阀的设计目标是每次在向喷射阀致动器发送相同的信号时可以提供相同的喷针升程。像这样的开环系统的问题是会导入影响喷针位置的变量，例如温度效应、磨损、燃料压力和燃烧室压力。能够机械地补偿燃料喷射阀在正常操作中遇到的变量效应的喷射阀的制造非常困难并且昂贵。例如，液压补偿器可以用于补偿燃料喷射阀的部件之间尺寸关系中的一些变化，但是这会增加装置的成本和复杂性。尽管阀构件以通常与给定受控信号相同的方式进行响应仍然很重要，通过在喷射事件期间使用所公开的测量阀构件位置的方法，将阀构件位置与期望位置比较以生成误差信号，并且使用误差信号来校正控制器发送至喷射阀致动器的受控信号，喷射阀设计成在相同的受控信号发送至致动器时必须以完全相同的方式响应就不是非常重要。使用所公开的方法，有意地，对于从喷射阀控制器发射到致动器的给定受控信号，将存在阀构件位置的一些可变性，这是因为该方法校正了受控信号以补偿会影响喷针构件位置的操作变量。可以使用闭环回馈来对喷针构件位置进行调节，这样所测量的位置就紧密地临近期望位置。因此，所公开的方法可以用于改进直接启动的燃料喷射阀的制造并且降低其成本。
使用本方法的该实施例，燃料能够以气相供给，并且可以注射相同范围的燃料，并且该方法还包括使用传动装置放大机械运动。该实施例也可以使用参照在此公开的其它实施例描述的相同的控制策略。


图1显示了共轨直接驱动的燃料喷射阀的示意剖视图，该燃料喷射阀具有向内缩回并且远离喷嘴以达到打开位置的喷针构件。
图2显示了图1的装置的一部分的放大剖视图，其中显示了包括流体与燃料流体密封开来的液压位移放大器的液压传动装置。
图3显示了共轨直接驱动的燃料喷射阀的第二实施例的示意剖视图，该燃料喷射阀具有向内缩回并且远离喷嘴以达到打开位置的喷针构件。
图4显示了图3中所示的第二实施例的一部分的放大剖视图，通过这个视图更好地显示了液压流体贮存器和用来通过燃料压力对液压流体加压的压力调节装置。
图5显示了图3和4所示的第二实施例的一部分的放大剖视图，其中显示了包括与燃料流体密封开来的液压位移放大器的液压传动装置。
图6显示了共轨直接驱动的燃料喷射阀的第三实施例的示意剖视图。这类喷射阀被称为提升式喷射阀，因为它具有向外打开的阀构件。
图7显示了图6所示的第三实施例的液压传动装置的放大剖视图。
图8显示了用于所公开的燃料喷射阀的控制框图，其中，使用闭环回馈来辅助控制阀喷针的位置。
图9显示了用于所公开的燃料喷射阀的控制框图，其中，使用组合的前馈/回馈控制来辅助控制阀喷针的位置。
图10显示了用于所公开的燃料喷射阀的控制框图，其中，使用自适应控制策略来辅助控制阀喷针的位置。
图11是包括液压传动装置和利用工作流体对液压流体加压的装置的阀的示意剖视图。
具体实施例方式
图1和图2的放大图是共轨直接驱动的燃料喷射阀的优选实施例的剖面示意图。下面参照图1和2详细描述燃料喷射阀100。
阀体102可以通过将多个零件连接起来而形成，以便于阀100的制造。阀体102包括燃料入口104，燃料通过燃料入口104可以引入阀体102。联结装置106可连接至燃料供给系统(未显示)并且配设了开口和导孔，燃料可以通过开口和导孔导向燃料入口104。
如图2更好地显示的那样，燃料空腔108由阀体102界定并且与燃料入口104流体连通。在本实施例中，燃料空腔108包括穿过阀体102的燃料通道，燃料通过燃料通道从燃料入口104流出到围绕设置在喷嘴112内部的阀喷针110的环形间隙中。阀喷针110包括布置在喷嘴112中的密封表面，该密封表面可以压在阀座114上从而保持阀喷针110处于闭合位置。在闭合位置中可以防止燃料流经喷嘴孔(多个喷嘴孔)116。当阀喷针110远离阀座114提升时，燃料可以流经阀喷针110的密封表面和阀座114之间的间隙并且流出喷嘴孔(多个喷嘴孔)116。
直接致动通过致动器来提供，该致动器包括可以被启动生成机械应变的驱动构件120。虽然在所示实施例中驱动构件120显示为堆叠的压电元件，但是驱动构件120也可以通过其它应变式的致动器材料例如磁致伸缩或电致伸缩材料制成。通过所示的压电元件，可以向驱动构件120施加电荷以生成机械应变。如果所使用的是磁致伸缩的材料那么就可以绕着驱动构件布置电线圈，并且可以向电线圈通电以生成磁场从而导致机械应变。
驱动构件120保持在端盖122和底座构件124之间。由驱动构件120生成的机械应变通过液压传动装置130传递到阀喷针110，这在图2的放大图中更好地被示出。在本实施例中，液压传动装置130包括柱塞132和通过阀体102、柱塞132和阀喷针110界定的传动空腔。
驱动构件120生成的机械应变导致的运动通过底座构件124和刚性连接构件136和138传递到柱塞132。
弹簧140布置在柱塞132和阀喷针110之间使喷针偏置到闭合位置。弹簧140还作用朝向驱动构件120推动柱塞132以便使柱塞132、连接构件136和138、底座构件124和驱动构件120之间没有缝隙形成。在所示实施例中，柱塞132是中空的，内部有弹簧140并且还界定了用作贮存器142的空腔。贮存器142的一端通过可移动的活塞144罩盖，该活塞144具有面向燃料空腔108的一个侧面和面向贮存器142的相对侧面。在本实施例中，贮存器142中充满与填充传动空腔134所用的相同的液压流体。在优选实施例中，贮存器142的尺寸设计成可以保持一定量的液压流体，这样在正常的运行状况下，就可以供给充分的液压流体来实现燃料喷射阀的期望使用寿命。
密封件146防止燃料通过活塞144泄漏进入贮存器142中。在本实施例中，因为活塞144具有相同的面积的相对侧，所以活塞144可移动到基本上维持燃料空腔和贮存器中的压力相等的平衡位置。通过平衡这些压力，可以简化密封配置并且可以抑制燃料空腔和贮存器之间的泄漏。如图3至5将显示的那样，活塞可以使面向贮存器的面积小于面向燃料空腔的面积，以便贮存器内部的压力高于燃料空腔中的压力；较小的压力梯度是比较理想的，可以防止燃料泄漏到贮存器和液压传动装置中，而不会生成充分大的压差而导致过量液压流体泄漏到燃料空腔中。
除了阀体102和阀喷针110的邻近表面之间的缝隙152以及阀体102和柱塞132之间的缝隙154之外，贮存器142与传动空腔134还经由柱塞132和阀喷针110的邻近表面之间的缝隙150而处于有限制的流体连通。可以通过密封件153防止流入缝隙152的液压流体泄漏到燃料空腔108中，并且导孔156允许缝隙152和贮存器142之间的流体连通，这样就不会在密封件153上形成压差并且已经流入缝隙152的液压流体能够回收到贮存器142中。类似地，可以通过密封件155防止流入缝隙154的液压流体泄漏到燃料空腔108中，并且导孔158允许缝隙154和贮存器142之间的流体连通，这样就不会在密封件155上形成压差并且已经流入缝隙154的液压流体能够回收到贮存器142中。
对于这里公开的燃料喷射阀的实施例，更小的缝隙可以减小传动空腔和贮存器之间流体的流动性，从而在阀启动时可以提高液压传动装置的刚度。然而，缝隙必须足够大以便于装配和操作期间没有滞塞地运动，优选在喷射事件之间允许有一些流动，从而允许在功能上可以充当部件之间的尺寸关系变动的补偿器。通常，净空缝隙可以小于50微米并且优选小于25微米，某些净空缝隙可以小至2-3微米。净空缝隙中的液压流通过哈根-泊肃叶流动来控制，液压流体和净空缝隙通过优选来选取，这样，在燃料喷射事件的时间间隔期间当打开力传递至液压流体时通过缝隙的液压流体的流动可忽略。
为了进一步帮助对喷射阀喷针位置的控制，一个优选实施例包括邻近阀喷针110布置在阀体102中的传感器160。传感器160测量阀喷针110的位置并且向控制器162发送表示该位置的信号。存在多种样式的适于测量阀喷针110的位置的传感器。例如，传感器160可以是磁性或光学传感器。控制器162也可以从表示其它操作参数的其它装置接收信号，这些操作参数与确定喷针的期望位置从而控制进入发动机燃烧室的燃料物质流速有关。例如，其它操作参数包括气缸内部压力和温度、进气歧管温度用于起始燃烧的时间和发动机转速。这种操作参数可以直接或间接测量。控制器162是可编程的，可以处理这些信号并且向燃料喷射阀致动器输出信号从而据此参照发动机图、查找表、局部图或模型来调节受命令的喷针位置。下文中参见图8至10更详细地描述了使用传感器160的多种控制方法。
图1和2的燃料喷射阀可以按照如下操作。当驱动构件120没有启动并且弹簧140将阀喷针110保持在闭合位置时，喷射阀100在各喷射事件之间关闭。为了打开喷射阀100并且启动喷射事件，控制器162命令致动器启动驱动构件120。根据运行状况和命令的负载，控制器162确定喷射事件的期望的阀喷针升程。使用在此公开的直接启动的燃料喷射阀，可以控制阀喷针110遵循预定的波形形成进入燃烧室的燃料物质流速，从而实现期望的燃烧特性。
当驱动构件120致动时，运动传递至底座构件124和刚性构件136和138，从而导致柱塞132沿阀喷针110的方向移动。柱塞132具有布置在传动空腔134内部的一端，柱塞132在其中前进时使液压流体移动。因为燃料喷射事件的持续时间相对较短(通常在500-5000微秒的数量级)，所以在喷射事件期间没有足够的时间使相当数量的液压流体流经缝隙150、152和154。理想的是，在燃料喷射事件期间没有流体从传动空腔134流到贮存器142。为了适应在传动空腔134内部移动的液压流体，阀喷针110沿着与柱塞132相对的方向移动，从而远离阀座114提升阀喷针110的密封表面。阀喷针110也可以在燃料空腔108内部设置有台肩表面，以便作用在肩部上的燃料压力也可以有助于打开阀。
在喷射事件结束时，驱动构件120停止致动并且柱塞132沿驱动构件120的方向往回移动，并且阀喷针110朝向喷嘴往回移动直到它坐在阀座114上。与燃料喷射事件的持续时间相比，喷射事件之间的持续时间相对较长(例如当以3000rpm的转速操作时，对于发动机通常至少为40毫秒)。在喷射事件之间的这些时间内，液压流体可以流经缝隙，该缝隙允许传动空腔134和贮存器142之间有限的流动。
例如，如果差热效应导致阀体102的膨胀大于驱动构件120，那么就会使传动空腔134的体积增大从而使其中的压力减小。因为贮存器142内部的液压流体被加压，这有助于流体从贮存器142流经缝隙，从而保证传动空腔134始终充满液压流体，并且还通过保持流体压力远远高于液压流体的蒸汽压来防止发生气蚀。类似地，如果传动空腔134的体积减小导致其中的压力升高，那么液压流体就可以沿着另一个方向从传动空腔134流经缝隙到达贮存器142。热效应、磨损和其它因素都会有助于燃料喷射阀在操作寿命期间发生尺寸变化，并且加压液压流体在贮存器142和传动空腔134之间的前后流动有助于补偿这些尺寸的变化。
当发动机关闭时，通过为液压流体在贮存器和传动腔之间的流动提供更长的时间，而为周期调节提供了更多的机会。
如已经提到的那样，设置了多种特征来防止液压流体泄漏到燃料空腔108。贮存器142和传动空腔134通过密封件146、153和155与燃料空腔108将流体密封分隔开，并且贮存器142内部的液压流体的加压有助于防止在密封件上生成高压差。然而，在燃料喷射阀100的使用寿命期间，柱塞132和阀喷针110可以启动数百万次，一些液压流体泄漏到燃料空腔108中是不可避免的。贮存器142最初充满液压流体，这样，在超过喷射阀100的使用寿命之后，活塞144可以移动来减小贮存器142的体积从而保持液压流体的压力，同时对合理数量的泄漏提供了补偿并且为保持传动空腔134中充满液压流体提供了充分的储备。
图3至5显示了共轨直接驱动的燃料喷射阀的另一个实施例的剖面示意图。在本实施例中，燃料喷射阀300包括界定了燃料入口304的阀体302、燃料空腔308和贮存器342。与在其它实施例中一样，阀体302可以通过连接多个零件形成从而便于阀300的制造。联结装置306可连接至燃料供给系统(未显示)并且配设了开口和导孔，燃料可以通过开口和导孔导向燃料入口304。
燃料空腔308由阀体302界定并且包括穿过阀体302的燃料通道，燃料通过燃料通道从燃料入口304流出到围绕设置在喷嘴312内部的阀喷针310的环形间隙中。阀喷针310包括布置在喷嘴312中的密封表面，该密封表明可以压在阀座314上从而保持阀喷针310处于闭合位置。在闭合位置中可以防止燃料流经喷嘴孔(多个喷嘴孔)316。当阀喷针310远离阀座314提升时，燃料可以流经阀喷针310的密封表面和阀座314之间的间隙并且流出喷嘴孔(多个喷嘴孔)316。
致动器提供了直接致动，致动器包括驱动构件320，驱动构件320可以启动以生成机械应变。虽然在所示实施例中驱动构件320显示为堆叠的压电元件，但是驱动构件320也可以通过其它应变式的致动器材料例如磁致伸缩或电致伸缩材料制成。通过所示的压电元件，可以向驱动构件320施加电荷从而生成机械应变。如果所使用的是磁致伸缩材料，那么就可以绕着驱动构件布置电线圈，并且可以向电线圈通电以产生磁场从而导致机械应变。
驱动构件320保持在端盖322和底座构件324之间。由驱动构件320生成的机械应变通过液压传动装置330传递到阀喷针310上，液压传动装置330总体上显示于图3中，但是最佳地显示在图4和图5的放大图中。在本实施例中，液压传动装置330包括柱塞332和由阀体302、柱塞332和阀喷针310界定的传动空腔334。
由驱动构件320生成的机械应变所导致的运动通过底座构件324传递到柱塞332上。
弹簧340布置在阀喷针310的内端和阀体302之间以将阀喷针310偏置到闭合位置中。弹簧341可以用来朝驱动构件320推动柱塞332，这样就不会在柱塞332、底座构件324和驱动构件320之间形成缝隙。在所示实施例中，柱塞332是实心活塞。
贮存器342的一端通过可移动的活塞344罩盖，该活塞344具有面向燃料空腔308的一个侧面和面向贮存器342的相对侧面。贮存器342充满与填充传动空腔334所用的相同的液压流体。与其它实施例类似，贮存器342的尺寸优选设计成可以保持一定量的液压流体，这样在正常的运行状况下，就可以供给充分的液压流体来实现燃料喷射阀的期望使用寿命。
在本实施例中，活塞344显示为面向燃料空腔308的表面积大于面向贮存器342的表面积，这样贮存器342内部的压力就加压至比燃料压力更高的压力。密封件346防止液压流体通过活塞344泄漏并且进入燃料空腔308。
贮存器342与传动空腔334处于有限制的流体连通，其方式为主要经由阀体302和阀喷针310的邻近表面之间的缝隙350，还经由阀体302和阀喷针310的第二对邻近表面之间的缝隙352以及阀体302和柱塞332之间的缝隙354。通过密封件353可以防止流入缝隙352的液压流体泄漏到燃料空腔308中，并且导孔356允许缝隙352和贮存器342之间的流体连通，这样就不会在密封件353上形成压差并且已经流入缝隙352的液压流体能够回收到贮存器342中。类似地，可以通过密封件355防止流入缝隙354的液压流体泄漏到燃料空腔308中，并且导孔358允许缝隙354和贮存器342之间的流体连通，这样就不会在密封件355上形成压差并且已经流入缝隙354的液压流体能够回收到贮存器342中。在所示实施例中，一些缝隙可以通过小于3微米的部件之间的间隙配合来提供。当装置使用部件之间的多个间隙配合时，由于制造和操作的原因，需要使一些间隙配合更大一些(例如，25-50微米)。在图3至图5中所示的实施例中，缝隙350优选大于缝隙352和354，因为流过缝隙350的流体会在贮存器342和传动空腔334的腔之一之间直接流动。
为了进一步帮助对喷射阀喷针位置的控制，燃料喷射阀300优选还包括邻近阀喷针310布置在阀体302中的传感器360。传感器360测量阀喷针310的位置并且向控制器362发送表示该位置的信号。控制器362也可以从表示其它操作参数的其它装置接收信号，这些操作参数与确定喷针的期望位置从而控制进入发动机燃烧室的燃料物质流速有关。控制器362可编程以处理这些信号并且可以向燃料喷射阀致动器输出信号以相应地调节命令的喷针位置。
虽然燃料喷射阀300的配置与燃料喷射阀100不同，但是两个阀都以基本上相同的方式工作。然而，对于燃料喷射阀300，传动空腔334包括与柱塞332相关联的第一腔和与阀喷针310相关联的第二腔。第一和第二腔由导孔335流体连接。当驱动构件320通电时，柱塞332被向下推动到传动空腔334的第一腔中，从其中移动液压流体并且经由导孔335将液压流体移动到第二腔中。第二腔的体积会通过强迫阀喷针310向上而扩大，因此提升阀喷针310远离阀座314，从而允许燃料经过孔(多个孔)316从燃料喷射阀300流出。
为了操作的一致性，液压流体优选为能够在很宽范围的运行状况下(即，在传动空腔334内的期望运行状况下)保持其期望性能的非常稳定的流体。对于所公开的液压传动装置的操作性能很重要的液压流体的期望性能之一是液压流体的体积模量。为了在运行状况范围下一致的操作，液压流体优选具有在正常运行状况下基本上保持常数值的体积模量。体积模量足够大以使流体在正常的阀运行状况下基本上不可压缩。
液压流体的另一个重要性质是它的粘度。再次，可以通过选择在正常运行状况范围内具有更恒定粘度的流体来改进操作性能。液压流体的粘度会影响部件之间设置的间隔缝隙的尺寸，因为缝隙的尺寸设计成在喷射事件之间的时间内允许有限的流体在贮存器和传动空腔之间流动并且在燃料喷射事件过程中基本上没有流动。
适当的液压流体是例如传统的机油，例如级别15W40，或合成润滑剂，例如Dupont“Krytox”油脂，该油脂可用在一定范围的粘度中可用。Krytox是能够与增稠剂混合以形成油脂的PerFluoroPolyEther(PFPE)。这些类型的液压流体也可以帮助来润滑与缝隙相关联的密封件。所公开的燃料喷射阀的一个优点是液压流体不同于燃料，所以就可以针对液压传动装置的操作选择具有最佳性能的液压流体。因为液压流体与燃料不同，所以筒使用流体燃料以填充液压传动装置的已知燃料喷射阀相比，所公开的燃料喷射阀尤其适于注射气相的燃料。
图6和7显示了具有向外打开的喷针的共轨直接驱动的燃料喷射阀的第三实施例的示意剖视图。燃料喷射阀600包括阀体602，阀体602限定了燃料入口604、燃料空腔608和贮存器642。联结装置606可连接至燃料供给系统(未显示)并且配设了开口和导孔，燃料可以通过开口和导孔导向燃料入口604。
燃料空腔608与燃料入口604流体连通并且包括穿过阀体602的燃料通道，燃料通过燃料通道从燃料入口604流出到围绕设置在喷嘴612内部的阀喷针组件610的环形间隙中。阀喷针组件610包括密封表面，该密封表面与阀座614相对布置，且阀座614是由喷嘴612的表面设置的。在闭合位置中可以防止燃料流经喷嘴612。弹簧615布置在由阀体602配设的台肩区域和阀喷针组件610的凸缘之间。弹簧615将阀喷针组件610偏置在闭合位置中。当阀喷针组件610从阀体602向外逆着弹簧615的偏压移动时，它提升远离阀座614，并且燃料可以流经阀喷针组件610的密封表面和阀座614之间的间隙。
致动器提供了直接致动，致动器包括驱动构件620，驱动构件620可以启动以生成机械应变。在所示实施例中，驱动构件620显示为堆叠的压电元件。通过所示的压电元件，可以向驱动构件620施加电荷以导致机械应变。
驱动构件620保持在端盖622和底座构件624之间。由驱动构件620生成的机械应变通过液压传动装置630传递到阀喷针组件610上，液压传动装置630总体上显示于图6中，但是最佳地显示在图7的放大图中。在本实施例中，液压传动装置630包括柱塞632和由阀体602、柱塞632和阀喷针组件610的传动构件611界定的传动空腔634。
由驱动构件620生成的机械应变所导致的运动通过底座构件624传递到柱塞632上。
弹簧640布置在传动构件611的上端和柱塞632之间以朝驱动构件620推动柱塞632，这样在柱塞632、底座构件624和驱动构件620之间就不会生成缝隙。弹簧640弱于弹簧615，这样当驱动构件620并未致动时，阀喷针组件就保持偏置在闭合位置中。
贮存器642的一端通过可移动的活塞644罩盖，该活塞644具有面向燃料空腔608的一个侧面和面向贮存器642的相对侧面。贮存器642充满与填充传动空腔634所用的相同的液压流体。活塞644由燃料空腔608中的燃料压力移动到平衡位置，这样液压流体就会被加压。
在本实施例中，活塞644显示为面向燃料空腔608的表面积等于面向贮存器642的表面积，这样贮存器642内部的压力就与燃料压力相等。密封件646防止流体通过活塞644泄漏。
贮存器642与传动空腔634处于有限制的流体连通，其方式为主要经由阀体602和柱塞632的邻近表面之间的缝隙650，还经由阀体602和传动构件611之间的缝隙652。通过密封件653可以防止流入缝隙652的液压流体泄漏到燃料空腔608中，并且导孔656允许缝隙652和贮存器642之间的流体连通，这样就不会在密封件653上形成压差并且已经流入缝隙652的液压流体能够回收到贮存器642中。密封件655可以防止流入缝隙654的液压流体泄漏到致动器腔中，并且导孔658允许流体回收到贮存器642中。
为了进一步帮助对喷射阀喷针位置的控制，燃料喷射阀600优选还包括邻近阀喷针610布置在阀体602中的传感器660。传感器660测量阀喷针610的位置并且向控制器662发送表示该位置的信号。控制器662也可以从表示其它操作参数的其它装置接收信号，这些操作参数与确定喷针的期望位置从而控制进入发动机燃烧室的燃料物质流速有关。控制器662可编程以处理这些信号并且可以向燃料喷射阀致动器输出信号以相应地调节命令的喷针位置。
在操作中，燃料喷射阀600以与其它公开的实施例类似的方式工作。当驱动构件620启动时，它会将柱塞632推动到传动空腔634中，导致阀喷针组件610沿相同的方向移动从而扩大传动空腔634的体积以容纳由柱塞632移动的液压流体。因为阀喷针组件610横截于运动方向的横截面面积小于柱塞632横截于其运动方向的横截面面积，所以阀喷针组件610的运动会放大超过柱塞632的运动。贮存器642和传动空腔634之间也会以与其它实施例相同的方式进行流体连通，从而实现燃料压力对液压流体的加压。
图11显示了使用了与上文所述燃料喷射阀相同特征的阀700的示意剖视图。特别是，驱动构件720和液压传动装置730与图1和图2中所示实施例的驱动构件120和液压传动装置130以基本上相同的方式工作。端盖722将驱动构件720的顶端保持在固定位置中，这样当驱动构件720启动时，底座构件724朝液压传动装置730移动，向下移动柱塞732，移动传动空腔734中的液压流体，这样阀喷针710就逆着弹簧740的偏置向上移动，将阀喷针710从阀座714上提升。在所示实施例中，柱塞732的面向传动空腔734的端面面积大于阀喷针110的台肩面积，这样柱塞732的轴向运动就会由液压传动装置730放大。因此，源于驱动构件720的轴向位移就与柱塞732的轴向位移相等，但是却会导致阀喷针710的更大的轴向位移。然而，在其它实施例中，放大的阀喷针位移并不是需要的并且液压传动装置可以是被动的液压连接，该液压连接用来补偿磨损和差速热膨胀效应。这种液压连接描述在共有的美国专利No.6,298,829中，该专利题为“Directly Actuated InjectionValve”。
传动空腔734通过柱塞732和阀喷针710和围绕液压传动装置730的外壳之间的缝隙与贮存器742有限连通，而密封件755、和753防止液压流体通过缝隙这样泄漏并且从液压传动装置730泄漏。
图1的实施例与图11的实施例之间的差别在于阀700是用于控制通过管的工作流体的流量的管道阀而不是燃料喷射阀。工作流体通过入口704进入阀体702并且当阀喷针710与阀座714接触时被阻止向出口716流动。密封件711防止工作流体通过阀喷针710和阀体702中的孔之间的缝隙泄漏，其中阀喷针710延伸穿过该孔。工作流体通道707允许工作流体流入工作流体空腔708。工作流体空腔708内的工作流体压力作用在移动活塞744上以平衡工作流体与贮存器742中的液压流体的压力。密封件746密封防止工作流体泄漏到液压流体并且反之亦然，并且跨越密封件746的平衡的压力还有助于防止经过密封件746泄漏。因为传动空腔734与贮存器742连通，所以传动空腔734中的液压流体也由工作流体空腔708中的工作流体压力加压。
阀700可以是流量控制阀，且驱动构件720能够启动至不同程度以便调节经过阀700的流速。为了进一步帮助对喷射阀喷针位置的控制，一个优选实施例包括邻近阀喷针710布置在阀体702中的传感器760。传感器760测量阀喷针710的位置并且向控制器762发送表示该位置的信号。传感器760可以是许多类型的适当传感器之一，如上文相对于图1和图2中所示实施例中的传感器160所述的那样。控制器762也可以从表示其它操作参数的其它装置接收信号，这些操作参数与确定期望的喷针位置从而控制经过管的燃料物质流速有关。例如，工作流体的温度会影响流体粘度，并且阀喷针位置可以根据工作流体温度针对给定的期望流速进行调节。因此，控制器762可编程以处理来自传感器760信号以确定阀喷针710的实际位置，并且处理来自用于帮助确定期望的阀喷针位置的其它装置的信号。
阀700显示为具有凸缘770和772以连接到任一侧上的管上，但是众所周知，阀可以使用不同的特征以连接到管上，例如用于接收管端部的可以焊接到阀上的管座、螺纹管口(凸或凹)和其它类型的已知连接器。
通过实例，液压传动装置730显示与图1所示的实施例中的液压传动装置类似，但是在此公开的液压传动装置的任意实施例均可以用来操作管道阀而不是燃料喷射阀。阀700显示了管道阀可以使用具有液压传动装置的应变式致动器，液压传动装置使用工作流体压力来对液压流体加压，从而减小在传动装置中出现气蚀的可能性并且还减小液压流体和工作流体之间的压差。
图1至图7和图11中所示的实施例是显示这些实施例的特征的示意图。熟悉该技术的技术人员可以理解，使用这些特征建造的实际的燃料喷射阀可能会出现不同而不会脱离本公开的范围。例如，在图6和图7的实施例中，燃料空腔608的垂直定向的燃料通道和贮存器642更理想地布置在阀体602的不同部分中，这样贮存器642的直径就可以更大一些，和/或阀体的直径可以制造得更小一些。
图8至图10是显示使用阀喷针位置传感器监视并且进一步控制喷针位置的不同方法的控制图。如上文所述，当致动器驱动构件导致的运动导致燃料喷射阀喷针的相应运动时，该运动会通过多种包括液压传动装置的其它部件和其它机械连接构件传递，并且阀喷针本身可以是细长的构件，它能够在运行状况改变时膨胀和收缩。即使阀装备有用于补偿部件之间尺寸关系中变化的机械装置，例如在此描述的液压传动装置，如果存在能够导致尺寸变化的许多因素的话，其它调节装置也是有益的。例如，这种因素可以包括阀体本身的部件上的瞬时温差效应、物理磨损效应或由于超时使用导致的材料性能的变化。操作方法还可以包括使用传感器来测量阀喷针位置，这样控制器就可以向致动器发送信号以校正测量和期望的喷针位置之间的差异。
图8是显示用于控制阀喷针位置的闭环回馈控制策略的控制框图。传感器可以与阀喷针相连以测量其位置，控制器将该位置与期望的阀喷针位置进行比较。例如，对于用于内燃机的燃料喷射阀，期望的喷针位置可以由发动机控制器参照查找表确定，查找表的形式可以是发动机图，该图对于给定组的运行状况存储期望的喷针位置。如果在期望的喷针位置和测量的喷针位置之间没有差异，就不需要阀控制器执行错误校正。然而，如果测量的喷针位置不同于期望的喷针位置，阀控制器就会向阀致动器发送控制信号以校正喷针位置。对系统进行控制所需的响应时间确定控制器的类型。响应时间可以依照应用需求进行确定。例如，使用高速控制器，可以在燃料喷射事件过程中使用在同一个喷射事件中初期中采集的喷针位置的测量值校正喷针的位置，这样所测量的喷针位置就可以进行校正以遵循期望的形状或特性。如果不需要这种精确控制，可以使用低速控制器来周期性地比较测量的喷针位置与期望的喷针位置以形成周期校正。例如，可以使用来自上一个周期的喷针位置测量值进行周期校正，或是使用多个前面的周期，如果所要比较的特征是在预定数目的周期上所取的平均值的话。
使用所公开的方法，喷针位置可以在喷射事件过程中进行测量并且控制器可以编程以使用该信息来确定喷针运动的特征，例如每个喷射事件的斜率、面积、最大值、拐点和平均位置、多个周期的平均位置，并且将基于所测量的喷针位置的计算的特征与基于期望的喷针位置的期望特征进行比较。然后控制器就可以向致动器发送控制信号以启动它，从而基于测量的特征和期望的或预期特征之间的差异做出校正。该技术的技术人员可以理解，针对闭环控制(有效地为多个控制环)中使用的每个所测量的特征参数应该有一个控制信号参数。
图9显示了使用与回馈控制结合的前馈的控制框图。该方法使用图8中的控制框图中的一些元件，其中使用闭环回馈来校正阀喷针位置。仍然使用发动机控制器来确定期望的阀喷针位置。期望的喷针位置发送到局部图中，该图将期望位置转换为控制信号，该控制信号被发送至喷射阀致动器。期望的喷针位置还与来自传感器的表示测量的喷针位置的信号比较。如果在期望的喷针位置和测量的喷针位置之间存在差异，误差信号就会发送至喷射阀控制器并且对发动到喷射阀致动器的控制信号做出调整。
图9和图10中所示的局部图可以是多维的并且响应多个发动机操作参数。在另一个实施例中，局部图可以替换为能够表示更复杂关系的模型。基于模型的控制器可以用于做出多维图无法表示的离散判定。
图10显示了使用与图9的回馈和前馈特征结合的自适应控制器的控制框图。与其它实施例相似，期望的喷针位置由发动机控制器确定。与图9的实施例相似，如果检测到期望的喷针位置和测量的表象喷针位置之间的差异，误差信号就会发送给喷射阀控制器并且对向燃料喷射阀致动器发送的控制信号做出调整。然而，在本实施例中，误差信号也可以发送给对局部图进行调节的适配器。闭环控制能够以与不同于自适应控制电路的不同的更新的循环时间进行操作。例如，闭环控制能够以比自适应控制电路更快的更新速度进行操作，这样就局部图就不需要频繁地改动。在此实例中，针对瞬态效应会对局部图做出更少的变化，并且变化更可能会补偿部件之间尺寸关系中的渐进变化，这种渐进变化可能是由例如磨损导致的。
尽管已经显示和描述了本发明的特定元件、实施例和应用，但是显然，应当理解，本发明并非限于此，因为本领域的技术人员可以做出改进而不脱离本公开的范围，尤其是根据前述示教。
权利要求
1.一种共轨直接驱动的燃料喷射阀，包括(a)阀体，该阀体限定了燃料入口和与所述燃料入口连通的燃料空腔；(b)阀构件，该阀构件在所述阀体内可以在闭合位置和至少一个打开位置之间移动，其中在闭合位置，所述阀构件与阀座密封接触以将燃料保持在所述燃料空腔中，并且在打开位置，所述阀构件与所述阀座间隔开以允许所述燃料从所述燃料空腔流出并且从所述燃料喷射阀流出；(c)致动器，该致动器包括驱动构件，驱动构件可控制地在所述驱动构件中生成机械应变；(d)贮存器，该贮存器布置在所述阀体中并且充满液压流体，其中所述贮存器与所述燃料空腔流体密封；(e)与所述致动器和所述阀构件相关联的液压传动装置，所述液压传动装置包括传动空腔，传动空腔充满所述液压流体以从所述驱动构件向所述阀构件传递所述机械运动，其中所述传动空腔处于与所述贮存器有限制的流体连通下，由此当所述阀构件处于闭合位置时液压流体就会在所述贮存器和所述传动空腔之间流动，并且当所述阀构件处于打开位置时基本上就没有液压流体在所述贮存器和所述传动空腔之间流动；和(f)压力调节装置，该压力调节装置布置在所述阀体内在所述燃料空腔和所述贮存器之间，由此所述贮存器内的液压流体就通过所述燃料空腔内的燃料压力加压。
2.如权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述压力调节装置包括布置在所述燃料空腔和所述贮存器之间的可移动构件。
3.如权利要求2所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述可移动构件是在气缸内可移动的活塞且所述活塞的各个相对端与所述燃料空腔和所述贮存器相关联。
4.如权利要求3所述的燃料喷射阀，其特征在于，还包括所述活塞和所述气缸之间的密封件。
5.如权利要求4所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述密封件包括至少一个O环形密封件。
6.如权利要求3所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述活塞的所述相对端具有相等的表面积。
7.如权利要求3所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述活塞的与所述燃料空腔相关联的一端具有比与所述贮存器相关联的相对端更大的表面积。
8.如权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，还包括与所述阀构件相关联的传感器，所述传感器可操作地测量所述阀构件的位置并且向控制器发送信号并且其中，所述控制器可操作地处理所述信号以确定所述阀构件的测量位置和期望位置之间的差别，然后校正发送给所述致动器的控制信号以朝所述期望位置移动所述阀构件。
9.如权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述液压传动装置还包括在操作上与所述驱动构件相关联的柱塞，其中由所述致动器的作用导致的所述机械应变造成所述柱塞的相应的运动，所述柱塞具有布置在所述传动空腔内的一端，由此所述柱塞的运动会改变由所述柱塞移动的液压流体的体积，并且其中所述阀构件或在操作上与所述阀构件相关联的传动构件具有布置在所述传动空腔内的一端并且所述阀构件或所述传动构件可以移动以改变由其移动的液压流体的体积，由此在所述致动器启动的同时所述传动空腔内的流体的体积就基本上保持恒定。
10.如权利要求9所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述贮存器和所述传动空腔之间的所述有限制的流体连通中的至少一些由下列缝隙之一提供(i)所述柱塞和阀构件之间的缝隙，和(ii)所述柱塞和所述传动构件之间的缝隙。
11.如权利要求9所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述贮存器和所述传动空腔之间的所述有限制的流体连通中的至少一些由所述柱塞和所述阀体之间的缝隙提供。
12.如权利要求9所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述贮存器和所述传动空腔之间的所述有限制的流体连通中的至少一些由下列缝隙之一提供(i)所述阀构件和所述阀体之间的缝隙，和(ii)所述传动构件和所述阀体之间的缝隙。
13.如权利要求12所述的燃料喷射阀，其特征在于，还包括至少一个布置在所述阀体内将与所述缝隙之一相关联的表面与所述贮存器流体连通的导孔。
14.如权利要求9所述的燃料喷射阀，其特征在于，还包括在所述阀体和所述柱塞和所述阀构件之间的各个缝隙和各个密封件，从而防止所述液压流体经过所述各个缝隙泄漏到所述燃料空腔中。
15.如权利要求9所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述柱塞具有与所述阀构件或所述传动构件的端面相对并且面积相等的端面并且所述两个端面布置在所述传动空腔内并且彼此间隔开。
16.如权利要求9所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述柱塞具有横截于其运动方向的面积，该面积限定了通过柱塞的运动移动的体积，该面积大于所述阀构件或所述传动构件的横截于其各自运动方向的面积，并且所述阀构件或所述传动构件的横截于其各自运动方向的面积限定了由阀构件或传动构件的运动移动的体积。
17.如权利要求9所述的燃料喷射阀，其特征在于，弹簧布置在所述柱塞和所述阀构件或所述传动构件之间以朝所述驱动构件推动所述柱塞并且将所述阀构件偏置在所述闭合位置中。
18.如权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述液压流体是从由机油、油脂和合成润滑剂构成的组中选取的。
19.如权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述液压流体具有在所述传动空腔的正常运行状况下基本上恒定的体积模量。
20.如权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述液压流体具有在所述传动空腔和所述贮存器的正常运行状况下基本上恒定的粘度。
21.如权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述燃料是气体燃料。
22.如权利要求21所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述气体燃料可以从由天然气、甲烷、乙烷、液化石油气、轻易燃烃衍生物、氢及其混合物构成的组中选取。
23.如权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述燃料可以经过喷嘴从所述燃料喷射阀喷射并且直接喷射到内燃机的燃烧室内。
24.如权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述阀构件是向内开口的阀喷针，由此当从所述闭合位置向打开位置移动时，它会沿所述致动器的方向移动。
25.如权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述驱动构件是从由磁致伸缩、压电和电致伸缩换能器构成的组中选取的换能器。
26.如权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述液压传动装置是液压位移放大器，所述液压位移放大器放大由驱动构件生成的所述机械应变以导致所述阀构件的大于所述机械应变的运动。
27.如权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，使所述有限制的流体流动成为可能的流体通道的尺寸设计成提供可以保证所述传动空腔始终充满液压流体的流速。
28.一种共轨直接驱动的燃料喷射阀，包括(a)限定了燃料入口的阀体、与所述燃料入口连通的燃料空腔和充满液压流体的贮存器并且其中，所述贮存器与所述燃料空腔流体密封；(b)与所述阀体的一端相关联的喷嘴；(c)阀构件，该阀构件在所述阀体内可以在闭合位置和至少一个打开位置之间移动，其中在闭合位置，所述阀构件与阀座接触以防止燃料从所述燃料空腔经过所述喷嘴流出，并且在打开位置，所述阀构件与所述阀座间隔开以允许所述燃料流过所述喷嘴；(d)致动器，该致动器包括驱动构件，驱动构件可控制地在所述驱动构件中生成机械应变；(e)液压位移放大器，包括(1)柱塞，该柱塞在操作上与所述驱动构件相关联并且可延伸到充满液压流体的放大腔中；和(2)可移动的传动构件，该可移动的传动构件与所述阀构件相关联并且可延伸到所述放大腔中，其中所述传动构件具有横截于其各自运动方向的面积，该面积小于所述柱塞横截于其各自运动方向的面积，并且其中所述放大腔与所述贮存器处于有限制的流体连通中，由此当所述阀构件处于所述闭合位置时，液压流体可以在所述贮存器和所述放大腔之间流动，并且因为喷射事件的持续时间相对较短，所以当所述阀构件处于打开位置时基本上不会有液压流体在所述贮存器和所述放大腔之间流动；和(f)压力调节装置，该压力调节装置布置在所述阀体内在所述燃料空腔和所述贮存器之间，由此所述贮存器内的液压流体就通过所述燃料空腔内的燃料压力加压。
29.如权利要求28所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述压力调节装置包括布置在所述燃料空腔和所述贮存器之间的可移动构件。
30.如权利要求29所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述可移动构件是在气缸内可移动的活塞且所述活塞的各个相对端与所述燃料空腔和所述贮存器相连。
31.如权利要求30所述的燃料喷射阀，其特征在于，还包括所述活塞和所述气缸之间的密封件。
32.如权利要求31所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述密封件包括至少一个O环形密封件。
33.如权利要求30所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述活塞的所述相对端具有相等的表面积。
34.如权利要求30所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述活塞的与所述燃料空腔相关联的一端具有比与所述贮存器相关联的相对端更大的表面积。
35.如权利要求28所述的燃料喷射阀，其特征在于，还包括与所述阀构件相关联的传感器，所述传感器可操作地测量所述阀构件的位置并且向控制器发送信号并且其中，所述控制器可操作地处理所述信号以确定所述阀构件的测量位置和期望位置之间的差别，然后校正发送给所述致动器的控制信号以朝所述期望位置移动所述阀构件。
36.如权利要求28所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述贮存器和所述放大腔之间的所述有限制的流体连通中的至少一些由所述柱塞和所述阀构件或所述传动构件之间的缝隙提供。
37.如权利要求28所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述贮存器和所述放大腔之间的所述有限制的流体连通中的至少一些由所述柱塞和所述阀体之间的缝隙提供。
38.如权利要求28所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述贮存器和所述放大腔之间的所述有限制的流体连通中的至少一些由所述阀体和所述阀构件或所述传动构件之间的缝隙提供。
39.如权利要求36至38之一所述的燃料喷射阀，其特征在于，还包括至少一个布置在所述阀体内将与所述缝隙之一相关联的表面与所述贮存器流体连通的导孔。
40.如权利要求28所述的燃料喷射阀，其特征在于，还包括在所述阀体和所述柱塞和所述阀构件之间的各个缝隙和各个密封件，从而防止所述液压流体经过所述各个缝隙泄漏到所述燃料空腔中。
41.如权利要求28所述的燃料喷射阀，其特征在于，弹簧布置在所述柱塞和所述传动构件之间以朝所述驱动构件推动所述柱塞并且将所述阀构件偏置在所述闭合位置中。
42.如权利要求28所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述液压流体是从由机油、油脂和合成润滑剂构成的组中选取的。
43.如权利要求28所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述液压流体具有在所述放大腔的正常运行状况下基本上恒定的体积模量。
44.如权利要求28所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述液压流体具有在所述放大腔和所述贮存器的正常运行状况下基本上恒定的粘度。
45.如权利要求28所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述燃料是气体燃料。
46.如权利要求45所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述气体燃料可以从由天然气、甲烷、乙烷、液化石油气、轻易燃烃衍生物、氢及其混合物构成的组中选取。
47.如权利要求28所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述驱动构件是从由磁致伸缩、压电和电致伸缩换能器构成的组中选取的换能器。
48.如权利要求28所述的燃料喷射阀，其特征在于，使所述有限制的流体流动成为可能的流体通道的尺寸设计成提供可以保证所述放大腔始终充满液压流体的流速。
49.一种共轨直接驱动的燃料喷射阀，包括(a)阀体，该阀体限定了燃料入口和与所述燃料入口连通的燃料空腔；(b)与所述阀体的一端相关联的喷嘴；(c)阀构件，该阀构件在所述阀体内可以在闭合位置和至少一个打开位置之间移动，其中在闭合位置，所述阀构件与阀座接触以防止燃料从所述燃料空腔经过所述喷嘴流出，并且在打开位置，所述阀构件与所述阀座间隔开以允许所述燃料流过所述喷嘴；(d)致动器，该致动器包括驱动构件，驱动构件可控制地在所述驱动构件中生成机械应变；(e)贮存器，该贮存器布置在所述阀体中并且充满液压流体，其中所述贮存器与所述燃料空腔流体密封；(f)布置在所述阀构件和所述致动器之间的液压位移放大器，所述液压位移放大器包括与所述贮存器处于有限制的流体连通的放大腔；和(g)压力调节装置，由此就可以使用所述燃料空腔内的燃料压力来对布置在所述贮存器内的液压流体进行加压。
50.如权利要求49所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述压力调节装置包括布置在所述燃料空腔和所述贮存器之间的可移动构件。
51.如权利要求50所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述可移动构件是在气缸内可移动的活塞且所述活塞的各个相对端与所述燃料空腔和所述贮存器相关联。
52.如权利要求51所述的燃料喷射阀，其特征在于，还包括所述活塞和所述气缸之间的密封件。
53.如权利要求52所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述密封件包括至少一个O环形密封件。
54.如权利要求51所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述活塞的所述相对端具有相等的表面积。
55.如权利要求51所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述活塞的与所述燃料空腔相关联的一端具有比与所述贮存器相关联的相对端更大的表面积。
56.如权利要求49所述的燃料喷射阀，其特征在于，还包括与所述阀构件相关联的传感器，所述传感器可操作地测量所述阀构件的位置并且向控制器发送信号并且其中，所述控制器可操作地处理所述信号以确定所述阀构件的测量位置和期望位置之间的差别，然后校正发送给所述致动器的控制信号以朝所述期望位置移动所述阀构件。
57.如权利要求49所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述液压位移放大器包括至少两个移动构件，所述移动构件可延伸到所述放大器腔中以占据和/或恢复其中的体积并且所述贮存器和所述放大腔之间的所述有限制的流体连通中的至少一些由所述移动构件和所述阀体之间的缝隙提供。
58.如权利要求49所述的燃料喷射阀，其特征在于，还包括弹簧，所述弹簧在操作上与所述驱动构件和所述阀构件相关联以使所述液压位移放大器与所述驱动构件接合并且将所述阀构件偏置在所述闭合位置中。
59.如权利要求49所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述液压流体是从由机油、油脂和合成润滑剂构成的组中选取的。
60.如权利要求49所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述液压流体具有在所述放大腔的正常运行状况下基本上恒定的体积模量。
61.如权利要求49所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述液压流体具有在所述放大腔和所述贮存器的正常运行状况下基本上恒定的粘度。
62.如权利要求49所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述燃料是气体燃料。
63.如权利要求62所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述气体燃料可以从由天然气、甲烷、乙烷、液化石油气、轻易燃烃衍生物、氢及其混合物构成的组中选取。
64.如权利要求49所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述驱动构件是从由磁致伸缩、压电和电致伸缩换能器构成的组中选取的换能器。
65.一种用于将燃料注射到发动机中的方法，所述方法包括将喷射压力下的燃料供给阀体内的燃料空腔；通过启动应变式致动器来生成机械应变将阀构件移动至打开位置从而将燃料从所述燃料空腔中释放；通过与所述燃料流体隔离的液压流体将所述机械应变导致的机械运动传递给阀构件；以及使用所述燃料空腔内的燃料压力对所述液压流体进行加压。
66.如权利要求65所述的方法，其特征在于，供给所述燃料空腔的所述燃料处于气相中。
67.如权利要求65所述的方法，其特征在于，所述气体燃料可以从由天然气、甲烷、乙烷、液化石油气、轻易燃烃衍生物、氢及其混合物构成的组中选取。
68.如权利要求65所述的方法，其特征在于，还包括放大由所述机械应变导致的运动。
69.如权利要求65所述的方法，其特征在于，还包括当所述阀构件处于所述打开位置时测量所述阀构件的位置并且向控制器发送表示测量位置的信号，比较所述测量位置与期望位置并且生成误差信号以校正它们之间的差异，并且处理误差信号以生成向所述致动器发送的已校正的受控信号。
70.如权利要求69所述的方法，其特征在于，还包括使用局部图或模型将所述期望的喷针位置转换为开环控制信号，并且使用由所述误差信号生成的闭环控制信号来校正所述开环控制信号。
71.如权利要求70所述的方法，其特征在于，还包括响应所述误差信号来改变所述局部图。
72.一种用于将燃料注射到发动机中的方法，所述方法包括将喷射压力下的燃料供给阀体内的燃料空腔；通过启动应变式致动器来生成机械应变将阀构件移动至打开位置从而将燃料从所述燃料空腔中释放；通过传动装置将由所述机械应变导致的机械运动传递给所述阀构件；测量当所述阀构件处于所述打开位置时所述阀构件的位置以确定测量位置并且向控制器发送表示所述测量位置的信号；以及比较所述测量位置与期望位置并生成误差信号，所述误差信号由所述控制器用来校正所述控制器发送给所述致动器的受控信号。
73.如权利要求72所述的方法，其特征在于，所述气体燃料可以从由天然气、甲烷、乙烷、液化石油气、轻易燃烃衍生物、氢及其混合物构成的组中选取。
74.如权利要求72所述的方法，其特征在于，还包括使用所述传动装置放大所述机械运动。
75.如权利要求72所述的方法，其特征在于，还包括使用局部图或模型将所述期望的喷针位置转换为开环控制信号，并且使用由所述误差信号生成的闭环控制信号来校正所述开环控制信号。
76.如权利要求75所述的方法，其特征在于，还包括响应所述误差信号来改变所述局部图。
77.如权利要求72所述的方法，其特征在于，用于校正所述受控信号的所述误差信号是通过使用在相同的喷射事件中初期获得的喷针位置测量值生成的。
78.如权利要求72所述的方法，其特征在于，所述误差信号使用此前计算的误差信号编译以生成用于校正所述受控信号的平均值。
79.一种阀，包括(a)阀体，所述阀体限定了工作流体入口、工作流体出口和在其中间的工作流体通道；(b)阀构件，该阀构件在所述阀体内可以在闭合位置和至少一个打开位置之间移动，其中在闭合位置，所述阀构件与阀座密封接触以阻止工作流体流过所述阀体，并且在打开位置，所述阀构件与所述阀座间隔开以允许所述工作流体燃料从所述工作流体入口经过所述阀体流向所述工作流体出口；(c)致动器，该致动器包括驱动构件，驱动构件可控制地在所述驱动构件中生成机械应变；(d)贮存器，该贮存器布置在所述阀体中并且充满液压流体，其中所述贮存器与所述工作流体通道流体密封；(e)与所述致动器和所述阀构件相关联的液压传动装置，所述液压传动装置包括传动空腔，传动空腔充满所述液压流体以从所述驱动构件向所述阀构件传递所述机械运动，其中所述传动空腔处于与所述贮存器有限制的流体连通下，由此当所述阀构件处于闭合位置时液压流体就会在所述贮存器和所述传动空腔之间流动，并且当所述阀构件处于打开位置时基本上就基本上没有液压流体在所述贮存器和所述传动空腔之间流动；和(f)压力调节装置，该压力调节装置布置在所述阀体内在所述工作流体通道和所述贮存器之间，由此所述贮存器内的液压流体就通过所述工作流体通道内的工作流体压力加压。
80.如权利要求79所述的阀，其特征在于，所述压力调节装置包括布置在所述工作流体通道和所述贮存器之间的可移动构件。
81.如权利要求80所述的阀，其特征在于，所述可移动构件是在气缸内可移动的活塞且所述活塞的各个相对端与所述工作流体通道和所述贮存器相关联。
82.如权利要求81所述的阀，其特征在于，还包括所述活塞和所述气缸之间的密封件。
83.如权利要求82所述的阀，其特征在于，所述密封件包括至少一个O形环密封。
84.如权利要求81所述的阀，其特征在于，所述活塞的所述相对端具有相等的表面积。
85.如权利要求81所述的阀，其特征在于，所述活塞的与所述工作流体通道相关联的一端具有比与所述贮存器相关联的相对端更大的表面积。
86.如权利要求79所述的阀，其特征在于，还包括与所述阀构件相关联的传感器，所述传感器可操作地测量所述阀构件的位置并且向控制器发送信号并且其中，所述控制器可操作地处理所述信号以确定所述阀构件的测量位置和期望位置之间的差别，然后校正发送给所述致动器的控制信号以朝所述期望位置移动所述阀构件。
87.如权利要求79所述的阀，其特征在于，所述液压传动装置还包括在操作上与所述驱动构件相关联的柱塞，其中由所述致动器的作用导致的所述机械应变造成所述柱塞的相应的运动，所述柱塞具有布置在所述传动空腔内的一端，由此所述柱塞的运动会改变由所述柱塞移动的液压流体的体积，并且其中所述阀构件或在操作上与所述阀构件相关联的传动构件具有布置在所述传动空腔内的一端并且所述阀构件或所述传动构件可以移动以改变由其移动的液压流体的体积，由此在所述致动器启动时所述传动空腔内的流体的体积就基本上保持恒定。
88.如权利要求87所述的阀，其特征在于，所述贮存器和所述传动空腔之间的所述有限制的流体连通中的至少一些由下列缝隙之一提供(i)所述柱塞和阀构件之间的缝隙，和(ii)所述柱塞和所述传动构件之间的缝隙。
89.如权利要求87所述的阀，其特征在于，所述贮存器和所述传动空腔之间的所述有限制的流体连通中的至少一些由所述柱塞和所述阀体之间的缝隙提供。
90.如权利要求87所述的阀，其特征在于，所述贮存器和所述传动空腔之间的所述有限制的流体连通中的至少一些由下列缝隙之一提供(i)所述阀构件和所述阀体之间的缝隙，和(ii)所述传动构件和所述阀体之间的缝隙。
91.如权利要求90所述的阀，其特征在于，还包括至少一个布置在所述阀体内、将与所述缝隙之一相关联的表面与所述贮存器流体连通的导孔。
92.如权利要求87所述的阀，其特征在于，还包括在所述阀体和所述柱塞和所述阀构件之间的各个缝隙和各个密封件，从而防止所述液压流体经过所述各个缝隙泄漏到所述燃料空腔中。
93.如权利要求87所述的阀，其特征在于，所述柱塞具有与所述阀构件或所述传动构件的端面相对并且面积相等的端面并且所述两个端面布置在所述传动空腔内并且彼此间隔开。
94.如权利要求87所述的阀，其特征在于，所述柱塞具有横截于其运动方向的面积，该面积限定了通过柱塞的运动移动的体积，该面积大于所述阀构件或所述传动构件的横截于其各自运动方向的面积，并且所述阀构件或所述传动构件的横截于其各自运动方向的面积限定了由阀构件或传动构件的运动移动的体积。
95.如权利要求87所述的阀，其特征在于，弹簧布置在所述柱塞和所述阀构件或所述传动构件之间以朝所述驱动构件推动所述柱塞并且将所述阀构件偏置在所述闭合位置中。
96.如权利要求79所述的阀，其特征在于，所述液压流体是从由机油、油脂和合成润滑剂构成的组中选取的。
97.如权利要求79所述的阀，其特征在于，所述液压流体具有在所述传动空腔的正常运行状况下基本上恒定的体积模量。
98.如权利要求79所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述液压流体具有在所述传动空腔和所述贮存器的正常运行状况下基本上恒定的粘度。
99.如权利要求79所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述工作流体是气体燃料。
100.如权利要求79所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述驱动构件是从由磁致伸缩、压电和电致伸缩换能器构成的组中选取的换能器。
101.如权利要求79所述的阀，其特征在于，所述液压传动装置是液压位移放大器，所述液压位移放大器放大由驱动构件生成的所述机械应变以导致所述阀构件的大于所述机械应变的运动。
102.一种用于操作阀的方法，所述方法包括将工作流体供给阀体内的流体通道；打开所述阀，这样所述工作流体就可以通过启动应变式致动器生成机械应变将阀构件移动到打开位置而流经所述阀体；通过与所述工作流体流体隔离的液压流体将所述机械应变导致的机械运动传递给阀构件；使用所述流体通道内的工作流体压力对所述液压流体进行加压；并且关闭所述阀，这样就会通过停止致动所述应变式致动器将所述阀构件移动至闭合位置来阻止所述工作流体流经所述阀体。
103.如权利要求102所述的方法，其特征在于，所述工作流体处于气相中。
104.如权利要求103所述的方法，其特征在于，所述工作流体可以从由天然气、甲烷、乙烷、液化石油气、轻易燃烃衍生物、氢及其混合物构成的组中选取。
105.如权利要求102所述的方法，其特征在于，还包括放大由所述机械应变导致的运动。
106.如权利要求102所述的方法，其特征在于，还包括当所述阀构件处于所述打开位置时测量所述阀构件的位置并且向控制器发送表示测量位置的信号，比较所述测量位置与期望位置并且生成误差信号以校正它们之间的差异，并且处理误差信号以生成向所述致动器发送的已校正的受控信号。
107.如权利要求106所述的方法，其特征在于，还包括使用局部图或模型将所述期望的喷针位置转换为开环控制信号，并且使用由所述误差信号生成的闭环控制信号来校正所述开环控制信号。
108.如权利要求107所述的方法，其特征在于，还包括响应所述误差信号来改变所述局部图。
全文摘要
公开了一种具有液压传动装置的阀，其中液压传动装置与工作流体流体隔离。工作流体的压力被用来对液压流体进行加压。在一个优选实施例中，阀是具有液压传动装置的共轨直接驱动的燃料喷射阀，液压传动装置与燃料流体地隔离，这样液压流体就可以与燃料不同。该配置尤其适于注射气体燃料的阀，但是也可以用于流体燃料。依照该方法，液压流体被燃料压力加压，除了辅助液压传动装置的操作之外，还可以减小压差和泄漏。该方法还包括检测阀喷针的位置以更精确地控制燃料或工作流体流经阀的速率。
文档编号F16K31/12GK1977105SQ200580019508
公开日2007年6月6日 申请日期2005年6月13日 优先权日2004年6月14日
发明者戴维·芒福德, 理查德·安西梅尔, 迈克·贝克, 达米安·克拉帕, 理查德·温 申请人:西港能源公司