專利名稱：燃油供應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的壓力累積燃油噴射系統(tǒng)的燃油供應(yīng)裝置。本發(fā)明尤其涉及過濾被供油泵抽取的燃油的燃油過濾器。
背景技術(shù)：
壓力累積燃油噴射系統(tǒng)已知作為柴油機(jī)等的燃油噴射系統(tǒng)。如圖7所示，這種系統(tǒng)具有共軌100、輸油泵110以及噴射器120等。共軌100積聚高壓燃油。輸油泵110通過壓力向共軌100供應(yīng)燃油。噴射器120把共軌100所供應(yīng)的高壓燃油噴射進(jìn)柴油機(jī)的汽缸里。
本系統(tǒng)的輸油泵110具有供油泵140，該供油泵140從燃油箱130中抽取燃油。燃油過濾器150位于供油泵140的上游。供油泵140抽取的燃油通過燃油過濾器150并被過濾(例如，如JP-A-2004-316518所述)。
在燃油過濾器150位于供油泵140上游(吸入端)的情況下，施加在燃油過濾器150上的壓力(通過壓力)較低。因此，例如，如果低溫時燃油的粘性增加并且燃油變成蠟狀的時候，燃油過濾器150會被堵塞，流速也立即變得不足。結(jié)果是，從輸油泵110排出的燃油有可能變得不足。在這種情況下，可能引起發(fā)動機(jī)停轉(zhuǎn)。
如圖8所示，另一種燃油噴射系統(tǒng)具有位于供油泵140下游的燃油過濾器150。在圖8所示的燃油噴射系統(tǒng)中，供油泵140所抽取的全部燃油通過燃油過濾器150。因此，燃油過濾器150的主體大小增大。在這種情況下，很難向具有緊湊空間的柴油機(jī)(例如具有小的發(fā)動機(jī)排量的柴油機(jī))安裝燃油過濾器。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的一個目的是使燃油過濾器位于供油泵下游并且減小燃油過濾器的大小。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，壓力累積燃油噴射系統(tǒng)的燃油供應(yīng)裝置具有高壓泵、供油泵、吸油量控制閥、燃油過濾器以及流速限制裝置。高壓泵使燃油增壓并且將燃油壓入共軌。供油泵由發(fā)動機(jī)驅(qū)動以從燃油箱中抽取燃油，并將該燃油供應(yīng)給高壓泵。吸油量控制閥位于供油泵的下游，以控制從供油泵供應(yīng)給高壓泵的燃油量。燃油過濾器位于供油泵和吸油量控制閥之間，以過濾供油泵排出的燃油。流速限制裝置位于吸油量控制閥的上游，以限制通過燃油過濾器的燃油的流速。
由于燃油過濾器位于供油泵的下游，所以供油泵的正壓被施加到燃油過濾器上。因此，與燃油過濾器位于供油泵上游的情況相比，燃油過濾器的通過壓力增大。這樣，即使在低溫時燃油的粘性增加并且變成蠟狀的情況下，也可以避免燃油過濾器堵塞或者流速不夠。由于流速限制裝置位于吸油量控制閥的上游，所以通過燃油過濾器的燃油的流速能夠被限制。因此，即使燃油過濾器位于供油泵的下游，燃油過濾器的尺寸也可以被限制。結(jié)果是，用于安裝燃油過濾器的空間就能減小。


從對以下的詳細(xì)描述、附加的權(quán)利要求以及附圖(所有這些構(gòu)成本申請的一部分)的研究，實施例的特征和優(yōu)點以及操作方法和相關(guān)部分的功能將會更加清楚。附圖中圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的壓力累積燃油噴射系統(tǒng)的示意圖；圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的壓力累積燃油噴射系統(tǒng)的示意圖；圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的壓力累積燃油噴射系統(tǒng)的示意圖；圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的壓力累積燃油噴射系統(tǒng)的示意圖；
圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的燃油過濾器和泄壓閥的剖面圖；圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的流速限制裝置的部分剖面圖；圖7是顯示相關(guān)技術(shù)的壓力累積燃油噴射系統(tǒng)的圖；以及圖8是顯示另一相關(guān)技術(shù)的壓力累積燃油噴射系統(tǒng)的圖。
具體實施例方式
參照圖1，說明了依據(jù)本發(fā)明的第一實施例的壓力累積燃油噴射系統(tǒng)。例如，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的燃油噴射系統(tǒng)用于四汽缸柴油機(jī)(圖中未示)。如圖1所示，所述燃油噴射系統(tǒng)包括共軌1、至少一個噴射器2、燃油供應(yīng)裝置等等。共軌1累積高壓燃油。噴射器2將共軌1供應(yīng)的高壓燃油噴射進(jìn)柴油機(jī)的汽缸中。燃油供應(yīng)裝置向共軌1供應(yīng)高壓燃油。電子控制單元(ECU，圖中未示)控制燃油供應(yīng)裝置和噴射器2的操作。
共軌1累積從燃油供應(yīng)裝置供應(yīng)的高壓燃油到目標(biāo)軌壓力。ECU根據(jù)柴油機(jī)的操作狀態(tài)(例如，加速器位置和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速)設(shè)定目標(biāo)軌壓力。共軌1裝備有壓力限制器3，如果累積的燃油壓力超過預(yù)定的上限值，該壓力限制器3開啟以釋放來自于共軌1的燃油壓力。壓力限制器3與燃油管5相連以與燃油箱4相通。如果壓力限制器3開啟，在共軌1中累積的燃油就會通過燃油管5回流到燃油箱4。
噴射器2安裝在柴油機(jī)的每一個汽缸上，并通過高壓管6與共軌1相連。ECU電控制噴射器2的燃油噴射定時和燃油噴射量。噴射器2與燃油管7相連以與燃油箱4相通。在從共軌1供應(yīng)的燃油之外，未噴射的過剩燃油通過燃油管7回流到燃油箱4。
燃油供應(yīng)裝置包括高壓泵8、供油泵9、吸油量控制閥10、調(diào)節(jié)閥11等。高壓泵8使燃油增壓，并且將燃油壓入共軌1。供油泵9向高壓泵8供應(yīng)燃油。吸油量控制閥10控制從供油泵9供應(yīng)給高壓泵8的燃油量。調(diào)節(jié)閥11調(diào)節(jié)供油泵9的排出壓力。
高壓泵8具有由柴油機(jī)驅(qū)動和旋轉(zhuǎn)的凸輪軸12，以及兩個由凸輪軸12驅(qū)動以在汽缸中往復(fù)運(yùn)動的活塞13。高壓泵8根據(jù)活塞13的往復(fù)運(yùn)動吸入或者排出燃油。這兩個活塞13位于沿著凸輪軸12的徑向的相對的兩邊，以依次執(zhí)行燃油的吸入和排出。
凸輪軸12裝備有凸輪裝置，該凸輪裝置將凸輪軸12的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為線性運(yùn)動并將此運(yùn)動傳遞給活塞13。該凸輪裝置位于泵殼體(圖中未示)中形成的凸輪室14中。該凸輪裝置配備有偏心凸輪15和凸輪環(huán)定子16。偏心凸輪15關(guān)于凸輪軸12的旋轉(zhuǎn)軸偏心旋轉(zhuǎn)。凸輪環(huán)定子16通過金屬軸襯(圖中未示)與偏心凸輪15的外周適合，以便能夠在凸輪環(huán)定子16和偏心凸輪15之間執(zhí)行相對旋轉(zhuǎn)。
挺桿17結(jié)合進(jìn)凸輪軸12側(cè)上的活塞13的一端。挺桿17由彈簧18偏向并且被壓離凸輪環(huán)定子16的外周表面。如果凸輪軸12旋轉(zhuǎn)，則偏心凸輪15的偏心旋轉(zhuǎn)通過凸輪環(huán)定子16被轉(zhuǎn)化成線性運(yùn)動，并且該線性運(yùn)動被傳遞給挺桿17。這樣，活塞13就在汽缸中往復(fù)運(yùn)動了。
增壓室19形成于汽缸中。增壓室19的容量根據(jù)活塞13的往復(fù)運(yùn)動而改變。增壓室19與吸入通道20和排出通道21相連。
吸入閥22位于吸入通道20中。當(dāng)燃油被吸入增壓室19時，吸入閥22開啟。排出閥23位于排出通道21中。當(dāng)燃油從增壓室19排出的時候，排出閥23開啟。
高壓泵8中，如果活塞13向汽缸中的凸輪軸12移動，增壓室19的容量就增加，并且增壓室19內(nèi)的壓力減小。因此，從供油泵9通過吸入通道20供應(yīng)的燃油開啟吸入閥22并被吸入到增壓室19中。如果活塞13移向汽缸中的凸輪軸12的反方向，增壓室19的容量就減小，并且吸入到增壓室19中的燃油被增壓。如果燃油壓力超過了排出閥23的閥門開啟壓力，則增壓室19中的燃油就開啟排出閥23并通過排出通道21排出到共軌1。
例如，供油泵9是一個齒輪泵。如果供油泵9被凸輪軸12驅(qū)動，供油泵9通過燃油管24從燃油箱4中吸取燃油并將其供應(yīng)給高壓泵8。燃油管24配置有用于過濾燃油的預(yù)過濾器25和用于在車輛裝配等期間從管中引入氣體的啟動泵26。用于去除預(yù)過濾器25下游管中混雜在燃油中的異物的網(wǎng)狀濾器27位于供油泵9的入口端，燃油管24與該供油泵9相連。
預(yù)過濾器25下游的燃油管24與旁路通道28相連，以引導(dǎo)啟動泵26吸取的燃油到供油泵9的下游端。旁路通道28裝配有單向閥29用于防止燃油倒流。
燃油過濾器30和泄壓閥31位于供油泵9的出口端(排出端)。燃油過濾器30過濾供油泵9排出的燃油。如果施加到燃油過濾器30的燃油壓力超過了預(yù)定值(燃油過濾器30的壓力容忍上限值)，泄壓閥31開啟。如果泄壓閥31開啟，供油泵9排出的一部分燃油會通過與泄壓閥31相連的燃油管32流回到燃油箱4。這樣，可以防止過多的燃油壓力作用于燃油過濾器30。泄壓閥31的開閥壓力被設(shè)定成低于柴油機(jī)空轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的供油泵9的排出壓力?；蛘撸梢栽O(shè)定泄壓閥31的開閥壓力以使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速區(qū)域超過空轉(zhuǎn)速度時，泄壓閥31開啟。
例如，預(yù)過濾器25和網(wǎng)狀濾器27是金屬網(wǎng)制成的相對粗的網(wǎng)狀濾波器。燃油過濾器30比預(yù)過濾器25或網(wǎng)狀濾器27具有更優(yōu)的過濾性能，并能去除預(yù)過濾器25或網(wǎng)狀濾器27不能除去的微小異物或水。
吸油量控制閥10是一個電磁閥，其閥門開度由ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)的操作狀態(tài)進(jìn)行控制。吸油量控制閥10位于燃油過濾器30的下游。吸油量控制閥10的下游端與燃油通道33相連，用于返回當(dāng)吸油量控制閥10關(guān)閉時泄漏到供油泵9的入口端(網(wǎng)狀濾器27的上游端)的燃油。
流速限制裝置位于燃油過濾器30和吸油量控制閥10之間，用于限制通過燃油過濾器30的燃油的流速(通過流速)。例如，流速限制裝置是用于限制吸入通道20的通過直徑的節(jié)流孔34。
調(diào)節(jié)閥11位于連接供油泵9的入口端和出口端的燃油通道35中。調(diào)節(jié)閥11包括一個活塞(圖中未示)，其根據(jù)供油泵9排出的燃油壓力來移動。如果供油泵9的排出壓力超過預(yù)定壓力，活塞開啟以防止供油泵9的放油壓力超過預(yù)定壓力。
燃油通道35的上游端與吸入通道20相連，該吸入通道20連接節(jié)流孔34與吸油量控制閥10。燃油通道35的下游端與網(wǎng)狀濾器27的下游端相連。
燃油通道35與燃油通道36相連，以使從調(diào)節(jié)閥11的上游側(cè)與凸輪室14相通。從供油泵9排出的一部分燃油通過燃油通道36作為潤滑油提供給凸輪室14。從凸輪室14溢出的燃油通過燃油通道37回流到燃油箱4。
根據(jù)本實施例的壓力累積燃油噴射系統(tǒng)在供油泵9的下游具有燃油過濾器30。從而，供油泵9的正壓被施加給燃油過濾器30。因此，施加給燃油過濾器30的通過壓力(燃油壓力)比燃油過濾器30位于供油泵9上游的情況的通過壓力要高。這樣，即使低溫時燃油的粘度增加并且燃油變成蠟狀，也能夠避免燃油過濾器30的堵塞。因此，就能夠向高壓泵8供應(yīng)足夠的燃油。結(jié)果是，可以避免諸如燃油流速不足引起的發(fā)動機(jī)停轉(zhuǎn)的問題。
節(jié)流孔34位于燃油過濾器30和吸油量控制閥10之間。從而，通過燃油過濾器30的燃油流速被限制。因此，即使燃油過濾器30位于供油泵9的下游，也能夠避免燃油過濾器30大小的增加。這樣，就能夠降低燃油過濾器30的安裝空間。
供油泵9的正壓作用于燃油過濾器30。從而可以避免燃油過濾器30的堵塞并且可以使用具有高過濾性能的燃油過濾器30。這樣，可以提高通過燃油過濾器30的異物的過濾率。結(jié)果是，可以提高壓力累積燃油噴射系統(tǒng)的可靠性并延長系統(tǒng)的壽命。
參照圖2，說明了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的壓力累積燃油噴射系統(tǒng)。圖2所示的燃油噴射系統(tǒng)除了泄壓閥31之外還有放氣閥38。
如果作用于燃油過濾器30的燃油壓力超過燃油過濾器30的壓力容忍上限值，泄壓閥31開啟。
放氣閥38位于放氣通道39中，該放氣通道39與燃油管系統(tǒng)中空氣聚集的部分相連。放氣閥38接收供油泵9的排出壓力并且開啟。例如，放氣通道39通過燃油管32與燃油箱4相通。這樣，不考慮泄壓閥31的操作，能夠根據(jù)供油泵9的操作來執(zhí)行放氣。
參照圖3，說明了根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的壓力累積燃油噴射系統(tǒng)。如圖3所示，在本實施例的燃油噴射系統(tǒng)中，節(jié)流孔34作為流速限制裝置位于供油泵9(吸入端)的上游。如圖3所示，節(jié)流孔34位于供油泵9和供油泵9上游的網(wǎng)狀濾器27之間。
這樣，節(jié)流孔34限制供油泵9的吸油量，并且泄壓閥31的操作次數(shù)減少了。因此，燃油壓力很少超過燃油過濾器30的壓力容忍上限值，并且泄壓閥31開啟的次數(shù)減少了。這樣，提高了泄壓閥31的耐用性。
參照圖4，說明了根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的壓力累積燃油噴射系統(tǒng)。在本實施例的燃油噴射系統(tǒng)中，電磁閥40的功能是作為流速限制裝置。例如，ECU 41根據(jù)關(guān)于柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速(RPM)、噴射器2的噴射量(Q)以及共軌1的燃油壓力(P)的信息來控制電磁閥40。這樣，可以根據(jù)發(fā)動機(jī)的操作狀態(tài)很好地控制通過燃油過濾器30的燃油的流速。
參照圖5，說明了根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的燃油過濾器30和泄壓閥31。本實施例的泄壓閥31具有從第一或第三實施例的燃油噴射系統(tǒng)中的燃油管系統(tǒng)放空的功能，但不包括第二或第四實施例的系統(tǒng)中使用的放氣閥38。
如圖5所示，空氣聚集室30c形成于燃油過濾器30的過濾罩30a中的空間，該處可以容易地聚集空氣。例如，空氣聚集室30c形成于過濾罩30a中包含的過濾器元件30b的上方。
泄壓閥31具有閥室31a、球閥31c、彈簧31d等。閥室31a形成于空氣聚集室30c上方。球閥31c位于閥室31a中以開啟或關(guān)閉連接閥室31a和空氣聚集室30c的通孔31b。彈簧31d使球閥31c偏向閥關(guān)閉的方向(關(guān)閉通孔31b的方向)。
這樣，如果作用于燃油過濾器30上的燃油壓力(作用于球閥31c上的燃油壓力)超過彈簧31d的偏向力，球閥31c開啟通孔31b。從而，作用于燃油過濾器30上的燃油壓力通過泄壓閥31被釋放，并且在空氣聚集室30c中聚集的空氣也被放出。
參照圖6，說明了根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的流速限制裝置的支架結(jié)構(gòu)。
根據(jù)第六實施例的流速限制裝置提供了節(jié)流孔34(流速限制裝置)作為分離體，該分離體能與第一到第三實施例的任何一個的壓力累積燃油噴射系統(tǒng)的泵殼體42依附或分離。如圖6所示，與燃油過濾器30的下游側(cè)相連的燃油管43的一端(圖1至3所示)能通過空心螺釘44與泵殼體42依附或分離。
空心螺釘44里面有空洞44a，還有通過空心螺釘44的側(cè)壁與空洞44a相通的節(jié)流孔34。燃油管43通過節(jié)流孔34與空洞44a相通?？招穆葆?4的空洞44a在節(jié)流孔34下游提供通道。在空心螺釘44依附于泵殼體42的狀態(tài)下，空洞44a與泵殼42中形成的燃油通道(圖中未示)相通。通過改變空心螺釘44能改變節(jié)流孔直徑。結(jié)果是，可以使用燃油供應(yīng)裝置的通用主體。
本發(fā)明并不限于所揭示的實施例，還可以在不脫離權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的范圍的情況下以其他方式實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種壓力累積燃油噴射系統(tǒng)的燃油供應(yīng)裝置，包括共軌(1)和噴射器(2)，所述共軌(1)累積高壓燃油，所述噴射器(2)將由所述共軌(1)供應(yīng)的高壓燃油噴射進(jìn)內(nèi)燃機(jī)的汽缸中，所述燃油供應(yīng)裝置將所述高壓燃油供應(yīng)到所述共軌(1)，所述燃油供應(yīng)裝置的特征在于高壓泵(8)，其使所述燃油增壓，并將所述燃油壓入所述共軌(1)；供油泵(9)，所述供油泵(9)由所述發(fā)動機(jī)驅(qū)動以從燃油箱(4)抽取所述燃油，并將所述燃油供應(yīng)該所述高壓泵(8)；吸油量控制閥(10)，位于所述供油泵(9)的下游以控制從所述供油泵(9)供應(yīng)給所述高壓泵(8)的燃油量；燃油過濾器(30)，位于所述供油泵(9)和所述吸油量控制閥(10)之間以過濾所述供油泵(9)排出的所述燃油；以及流速限制裝置(34，40)，位于所述吸油量控制閥(10)的上游，以限制通過所述燃油過濾器(30)的所述燃油的流速。
2.如權(quán)利要求1所述的燃油供應(yīng)裝置，其中所述流速限制裝置(34，40)位于所述供油泵(9)和所述吸油量控制閥(10)之間。
3.如權(quán)利要求1所述的燃油供應(yīng)裝置，其中所述流速限制裝置(34，40)位于所述供油泵(9)的上游。
4.如權(quán)利要求1至3中的任一項所述的燃油供應(yīng)裝置，還包括泄壓閥(31)，位于所述供油泵(9)和所述燃油過濾器(30)之間，其中如果作用于所述燃油過濾器(30)的燃油壓力超過了預(yù)定值，所述泄壓閥(31)開啟以釋放作用于所述燃油過濾器(30)的所述燃油壓力。
5.如權(quán)利要求4所述的燃油供應(yīng)裝置，其中所述泄壓閥(31)在開閥壓力下開啟，所述開閥壓力低于所述發(fā)動機(jī)空轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的所述供油泵(9)的排出壓力。
6.如權(quán)利要求4所述的燃油供應(yīng)裝置，其中所述泄壓閥(31)在所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速區(qū)域高于空轉(zhuǎn)速度時開啟。
7.如權(quán)利要求4所述的燃油供應(yīng)裝置，其中所述泄壓閥(31)位于所述燃油過濾器(30)的上方。
8.如權(quán)利要求4所述的燃油供應(yīng)裝置，還包括調(diào)節(jié)閥(11)，位于所述流速限制裝置(34，40)和所述吸油量控制閥(10)之間以調(diào)節(jié)所述供油泵(9)的排出壓力。
9.如權(quán)利要求1所述的燃油供應(yīng)裝置，其中所述流速限制裝置(34，40)是節(jié)流孔。
10.如權(quán)利要求9所述的燃油供應(yīng)裝置，其中所述節(jié)流孔形成在分離體中，該分離體可與所述高壓泵(8)的主體(42)依附或分離。
11.如權(quán)利要求1所述的燃油供應(yīng)裝置，其中所述流速限制裝置(34，40)是電磁閥。
全文摘要
燃油過濾器(30)位于供油泵(9)的下游，以過濾從供油泵(9)排出的燃油。節(jié)流孔(34)位于燃油過濾器(30)和吸油量控制閥(10)之間以限制通過燃油過濾器(30)的燃油的流速。供油泵(9)的正壓被施加在燃油過濾器(30)上，并且燃油過濾器(30)的通過壓力增加。即使低溫下燃油粘性增加并且燃油變?yōu)橄灎?，也能夠避免燃油過濾器(30)堵塞或者流速不足。節(jié)流孔(34)限制通過燃油過濾器(30)的燃油的流速。因此，即使在燃油過濾器(30)位于供油泵(9)下游的情況下，也可以防止燃油過濾器(30)大小增大。
文檔編號F02M47/00GK1811156SQ200610006928
公開日2006年8月2日 申請日期2006年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月28日
發(fā)明者森克己, 黑田晃弘 申請人:株式會社電裝