專利名稱：具有共軌增壓器的發(fā)動機及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明整體涉及一種具有共軌燃料系統(tǒng)的發(fā)動機，更特別地，涉及通過液壓致動 閥對定位在共軌上游的增壓器進行控制。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代的內(nèi)燃機中，共軌燃料系統(tǒng)是眾所周知并得到廣泛應(yīng)用的。一般來說，受壓 流體被供給至共軌，共軌與多個燃料噴射器流體連接。可以使用來自共軌的高壓流體致動 噴射器，從而將燃料噴入發(fā)動機氣缸。共軌內(nèi)的受壓流體可以是燃料，該燃料不僅致動噴射 器而且也被噴入相關(guān)聯(lián)的氣缸中，或者共軌中的流體也可以是與待噴射的燃料分離的致動 流體。在很多應(yīng)用中，相對于與每個燃料噴射器與一個獨立的泵相關(guān)聯(lián)的策略，共軌系統(tǒng)傾 向于提供更好的控制和更高的效率。
多年來，燃料系統(tǒng)設(shè)計和操作的很多改進至少部分地依賴于以越來越高的壓強將 燃料噴入發(fā)動機氣缸中的能力。更高的共軌壓強使得能夠?qū)崿F(xiàn)更高的噴射壓強、在噴射起 始和終止階段相對精確的控制、以及改進的燃料霧化。但是，提高共軌壓強的一個缺點是使 供應(yīng)到共軌中的致動流體加壓所需要的額外的能量。此外，當操作泵和其他系統(tǒng)組件以提 供相對高的流體壓強時，它們可能不能在最佳效率下工作，并且甚至可能更快地磨損。此 夕卜，系統(tǒng)壓強越高，操作中產(chǎn)生的噪聲越大且一般導致的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩波動越大。因此，特別是 隨著需要的系統(tǒng)壓強閾值越來越高，在傳統(tǒng)共軌設(shè)計的基礎(chǔ)上還有很大的改進空間。授權(quán)予Stuhldreher等人的編號為6，786，205的美國專利提出了一種共軌策略， 其中定位在流體源和共軌之間的液壓增壓器對用于共軌的流體加壓。Stuhldreher等人稱 該策略能夠替代在各個獨立的燃料噴射器內(nèi)執(zhí)行液壓增壓的系統(tǒng)，由此減少部件的數(shù)量。 雖然在一些情況下可能是這樣，但是Stuhldreher的策略實際上在不同的位置增加了系統(tǒng) 的復雜性，也就是說，需要用于增壓單元的控制閥的相對復雜的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面，一種內(nèi)燃發(fā)動機包括內(nèi)部具有多個氣缸的發(fā)動機缸體、共軌以及多 個燃料噴射器，所述多個燃料噴射器與共軌流體連接并且每個燃料噴射器與一個氣缸相關(guān) 聯(lián)。發(fā)動機還包括用于共軌的加壓裝置，加壓裝置包括殼體，該殼體具有至少部分地設(shè)置在 殼體中的多個增壓器活塞、至少一個流體入口以及與共軌連接的至少一個流體出口。用于 增壓器活塞的受壓致動流體源與至少一個流體入口流體連接。發(fā)動機還包括可以在第一位 置和第二位置之間移動的液壓致動閥，在該第一位置，液壓致動閥使至少一個流體入口與 增壓器活塞中的第一個流體連接而不與增壓器活塞中的第二個流體連接，在該第二位置， 液壓致動閥使至少一個流體入口與增壓器活塞中的第二個流體連接而不與增壓器活塞中 的第一個流體連接。在另一個方面，一種使內(nèi)燃發(fā)動機的共軌燃料系統(tǒng)加壓的方法包括通過受壓致動 流體移動第一增壓器活塞以及通過受壓致動流體移動第二增壓器活塞的步驟。該方法還包括以液壓方式使閥在第一位置和第二位置之間移動的步驟，在該第一位置，閥使第一增壓 器活塞與受壓致動流體源連接而第二增壓器活塞與受壓致動流體源阻斷，在該第二位置， 閥使第二增壓器活塞與受壓致動流體源連接而第一增壓器活塞到受壓致動流體源阻斷。該 方法還包括將通過移動第一和第二增壓器活塞的步驟至少部分地加壓的流體供給至共軌 的步驟。在又一個方面，一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的共軌燃料系統(tǒng)的加壓裝置包括具有至少一 個致動流體入口和至少一個出口的殼體。設(shè)置有包括第一致動室和至少部分地定位在殼體 內(nèi)的第一活塞的第一增壓器。設(shè)置有包括第二致動室和至少部分地定位在殼體內(nèi)的第二活 塞的第二增壓器。加壓裝置還包括具有第一位置和第二位置的閥，在該第一位置，致動流體 入口與第一致動室流體連通但不與第二致動室流體連通，在該第二位置，致動流體入口與 第二致動室流體連通但不與第一致動室流體連通。閥還包括用于使閥在第一和第二位置之 間移動的至少一個壓強控制表面。


圖1為根據(jù)一種實施方式的發(fā)動機系統(tǒng)的簡圖；圖2為用于共軌的加壓裝置處于第一種配置的簡圖；圖3為圖2中的加壓裝置處于另一種配置的簡圖；圖4為圖3中的加壓裝置處于另一種配置的簡圖；圖5為圖4中的加壓裝置處于又一種配置的簡圖；且圖6為圖5中的加壓裝置處于又一種配置的簡圖。
具體實施例方式參照圖1，示出了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機系統(tǒng)10。發(fā)動機系統(tǒng)10可以是諸如柴油發(fā) 動機系統(tǒng)的壓燃發(fā)動機系統(tǒng)，但是在一些實施方式中也可以包括其他類型，例如火花點燃 的發(fā)動機系統(tǒng)。發(fā)動機系統(tǒng)10包括發(fā)動機12，發(fā)動機12具有發(fā)動機缸體16且發(fā)動機缸 體16中具有多個氣缸18。多個活塞20中的每一個與一個氣缸18相關(guān)聯(lián)。多個燃料噴射 器22中的每一個也與一個氣缸18相關(guān)聯(lián)并且在一些實施方式中可以至少部分地延伸進入 相應(yīng)的氣缸18中。每個燃料噴射器22與共軌14流體連接，并且每個燃料噴射器22中可 以包括用于以傳統(tǒng)的方式控制燃料噴射的致動器38。每個致動器38可以是壓電致動器， 或者是諸如電磁致動器的其他類型的電致動器。每個致動器38與諸如發(fā)動機控制器或其 他控制裝置的電子控制單元36電連接。壓強傳感器34可以與共軌14相聯(lián)接并且能夠感 測共軌14的諸如流體壓強、流體壓強的變化、流體壓強的變化率等的流體壓強特性，并且 將信號輸出至電子控制單元36。電子控制單元36可以與諸如致動流體供給泵的受壓致動 流體源32受控地連通，其重要性可從以下說明變得清楚。加壓裝置40定位在共軌14的上 游并且可以用于在將流體供給至共軌14之前將流體加壓，這里將進一步說明。設(shè)計加壓裝 置40的結(jié)構(gòu)和操作，以便在效率、簡單和其他因素方面使共軌燃料系統(tǒng)在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上 得到提高，這里將進一步說明。發(fā)動機系統(tǒng)10可以進一步包括燃料源24和燃料輸送泵26，燃料輸送泵26與燃料 源24連接并能夠通過裝置40的殼體42中的入口 46將燃料供給至裝置40。在一種實施方式中，燃料輸送泵26以較低的壓強提供將由裝置40進行加壓的燃料。發(fā)動機系統(tǒng)10可以 進一步包括例如機油槽28的機油源和連接至源32的機油輸送泵30。在一種實施方式中， 源32可以包括由電子控制單元36控制輸出的泵(后文稱為泵32)，例如可變排量泵或變速 泵。特別地，泵32可以具有一個或多個致動器以控制泵送速率或排量，從而最后改變泵32 輸出至裝置40的流體的量和/或壓強。在其他實施方式中，溢出閥也可以定位在泵32和 裝置40之間以使得能夠改變供給的流體的量。在一種實施方式中，泵32可以以與來自泵 26的燃料的相對低的壓強相比為中等的壓強將受壓的致動流體供給至裝置40。在示出的實施方式中，裝置40由機油致動，且在將燃料供給至共軌14之前裝置40 對燃料進行加壓。應(yīng)當理解，示出的實施方式僅用作示例性的，燃料可以既用作裝置40的 致動流體，又用做供給共軌14的受壓流體。替代地，發(fā)動機機油可以既用作裝置40的致動 流體，又用做供給共軌14等的受壓流體。一般地，裝置40以與來自泵32和泵26的流體壓 強相比相對高的壓強將受壓流體通過至少一個出口 48供給共軌14。關(guān)于共軌14加壓也可 以使用其他流體，例如傳動流體、制動流體等可以被用作裝置40的致動流體，或者供給共 軌14和燃料噴射器22的受壓流體。增壓裝置40可以包括具有至少部分地定位在殼體42內(nèi)的第一增壓器活塞51的 第一增壓器50，以及具有也至少部分地定位在殼體42內(nèi)的第二增壓器活塞53的第二增壓 器52。每個增壓器50和52可以分別包括通過入口 46從輸送泵26接收燃料或其他流體的 加壓或“增壓”室54和56。在示出的實施方式中，第一單向閥70a和第二單向閥70b分別 流體定位在入口 46與增壓室54、56之間。第三單向閥72a和第四單向閥72b流體定位在 增壓室54、56與共軌14之間，使得當共軌14中的壓強低于增壓室54和56中的壓強時增 壓室54和56中受壓的燃料能夠被供給共軌14。
通過使各增壓器活塞51和53在第一縮回位置和第二前進位置之間移動來通過增 壓器50和52對燃料進行加壓。在一種實施方式中，第一致偏構(gòu)件55可以與第一增壓器活 塞51相關(guān)聯(lián)，且第二致偏構(gòu)件57可以與第二增壓器活塞53相關(guān)聯(lián)。因此，各增壓器活塞 51和53從第一縮回位置向第二前進位置的移動將克服相應(yīng)的致偏構(gòu)件55和57的致偏進 行。各活塞51和53返回至其相應(yīng)的第一縮回位置將分別在致偏構(gòu)件55和57的致偏力作 用下進行。在一種實施方式中，活塞51和53不同相，使得活塞51和53中的一個處于縮回位 置時活塞51和53中的另一個處于前進位置。如上文所述，電子控制單元36可以接收與共 軌14的流體壓強特性相關(guān)的來自傳感器34的信號。當燃料噴射器22被致動時，消耗來自 共軌14的流體，降低其壓強。根據(jù)操作狀況，共軌14中流體被消耗的速率可以變化，例如 基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速和/或負載。一般希望保持相對穩(wěn)定的共軌壓強。為此，電子控制單元36 可以基于來自傳感器34的信號向泵32輸出指令從而以閉環(huán)方式控制活塞51和53往復運 動的速率。換句話說，泵32的排量或泵32的速度的調(diào)整均可以改變致動流體到裝置40的 流速，從而改變裝置40的輸出。因此，可以通過增加活塞51和53的往復運動速度來提高 經(jīng)由裝置40供給至共軌14的流體的流速，從而補償共軌14中壓強的下降。泵32 —般是凸輪驅(qū)動泵，使得其轉(zhuǎn)速與發(fā)動機轉(zhuǎn)速成比例。但是，齒輪箱可以定 位在泵32和發(fā)動機12之間使得可以通過與發(fā)動機轉(zhuǎn)速無關(guān)地切換檔位級別來調(diào)整泵32 的轉(zhuǎn)速的設(shè)計也是已知的。類似地，可以通過控制定位在泵32和入口 44之間的出口裝置來改變泵的排量，該出口裝置如上文所述以已知的方式允許排出的由泵32加壓的流體的 量是可變的。本發(fā)明的一個特征涉及通過來自泵32的致動流體操作增壓器50和52的方式。在一種實施方式中，包括閥構(gòu)件62的液壓致動控制閥60在第一位置和第二位置之間移動，在 第一位置處，液壓致動控制閥60將入口 44與增壓器活塞51和53中的第一個而不與活塞 51和53中的第二個流體連接，在第二位置處，液壓致動控制閥60將入口 44與增壓器活塞 51和53中的第二個而不與活塞51和53中的第一個流體連接。因此，閥構(gòu)件62可以包括 在第一和第二位置之間往復移動的梭閥，交替地將來自泵32的受壓致動流體供給至活塞 51和53中的每一個?，F(xiàn)在如圖2所示，更具體地示出了加壓裝置40的一些特征。如上文所述，由入口 44或在其他實施方式中多個入口供給的受壓致動流體使活塞51和53中的每一個致動。第 一增壓器50可以包括致動室80，由此，來自入口 44的受壓致動流體可以將液壓作用于活塞 51的壓強表面84，以克服致偏構(gòu)件55的致偏力將活塞51從圖示的第一位置朝向前進位置 推進，從而壓縮室54內(nèi)的流體。同樣，第二增壓器52包括致動室82，由此，經(jīng)由入口 44供 應(yīng)的受壓致動流體可以作用于壓強表面86，以如圖所示地將活塞53從第一位置移動至第 二位置。入口通道70連接入口 44并且將來自泵32的受壓致動流體輸送至控制閥60。閥 構(gòu)件62中的環(huán)64包括流體通道，其能夠?qū)⑼ǖ?0交替地與連接至室80的第一通道72以 及連接至室82的第二通道73連接。控制閥構(gòu)件62可以在如圖2所示的環(huán)64與通道70 和72流體連接的第一位置以及環(huán)64與通道70和73流體連接的第二位置之間移動。在一 種實施方式中，閥構(gòu)件62可以通過作用于第一控制表面或壓強表面63a的液壓與作用于與 控制表面63a相對的第二控制表面或壓強表面63b的液壓的對抗在第一位置(圖2所示) 以及第二位置之間移動?？梢灾辽俨糠值赝ㄟ^活塞51和53使閥構(gòu)件62在各位置之間移動。換句話說，增 壓器50和52的操作可以導致閥構(gòu)件62在其交替地將受壓致動流體從入口 44分別供給至 室80和82的第一和第二位置之間來回移動。在一種實施方式中，增壓器50和52的操作 可以交替地將控制閥60連接至殼體42的低壓出口或排放口 58。為此，裝置40可以包括第 一壓強控制通道76，當活塞51處于前進位置時，第一壓強控制通道76通過環(huán)狀空間92和 活塞51的通道88將壓強控制表面63b連接至排放口 58的低壓。另一個壓強控制通道74 可以當?shù)诙钊?3如圖2所示地處于前進位置時通過環(huán)狀空間94和活塞53的通道90將 壓強控制表面63a連接至排放口 58的低壓。當活塞51和53分別處于相應(yīng)的縮回位置時， 相應(yīng)的壓強控制通道和排放口 58之間的連接被阻斷，如圖2中關(guān)于活塞51所示出的。大致通過這種方法，活塞51和53在前進位置和縮回位置之間的往復運動交替地 將壓強控制通道76和74與排放口 58連接。隨著活塞51和53在縮回和前進位置之間來 回往復運動，相對高的壓強和相對低的壓強交替地作用于壓強表面63a和63b，這里將進一 步說明?？刂崎y構(gòu)件62可以包括第一孔68a和第二孔68b，它們分別連接至縱向流體通道 69，縱向流體通道69連接至環(huán)64，以根據(jù)閥構(gòu)件62的位置允許高壓流體供應(yīng)到壓強表面 63a和63b，這里也將進一步說明。裝置40可以進一步地包括第一分支通道79，第一分支 通道79基于閥構(gòu)件62的位置選擇性地通過另一個通道75連接至室80。第二分支通道78 也基于閥構(gòu)件62的位置通過另一個通道77選擇性地連接至室82。
工業(yè)實用性當裝置40處于圖2所示的配置中時，活塞51處于第一縮回位置。活塞53處于前進位置，剛剛完成室56中的流體加壓，并且已經(jīng)將壓強控制通道74向低壓排放口 58開放， 使得閥構(gòu)件62移動至閥構(gòu)件62將入口通道74通過環(huán)64與室80流體連接的位置。由此 高的壓強供應(yīng)到室80，使得活塞51具有從所示的縮回位置離開朝向前進位置移動的趨勢。 室82與高的壓強隔開，且致偏構(gòu)件57迫使活塞53朝著縮回位置返回。室82通過閥構(gòu)件 62的環(huán)67與通道78流體連接。室54 —般至少部分地填充待加壓并且被供給至共軌14的 流體。從圖2所示的配置，活塞51將傾向于響應(yīng)于室80中作用于表面84的流體壓強向 前進位置移動?；钊?3將傾向于在致偏構(gòu)件57的作用下向縮回位置移動?，F(xiàn)在如圖3所 示，隨著活塞53向縮回位置移動，活塞53將阻斷壓強控制通道74。隨著活塞51向前進位 置移動，活塞51將打開通道78，在通道78和環(huán)狀空間92之間建立流體連通。因此，在圖3 所示的配置下，室82和環(huán)狀空間92之間可以通過通道77和78并通過環(huán)67存在流體連通。 在圖3中隨著活塞53向左移動，活塞51向右移動，來自室82的流體可以被輸送至環(huán)狀空 間92并且最終通過通道88到達排放口 58。閥構(gòu)件62可以保持在提供通道70和室80之 間的流體連通的第一位置。參照圖4，示出了裝置40處于活塞51和53相對于圖3所示的配置分別朝向相應(yīng) 的前進位置和縮回位置進一步移動的配置。壓強控制通道74和76分別由相關(guān)聯(lián)的活塞53 和51保持與排放口 58阻斷。閥構(gòu)件62使得入口通道70通過環(huán)64與室80流體連接。活 塞51移動至阻斷或幾乎阻斷分支通道78的位置，且活塞51使室54中的流體加壓。參照圖5，示出了裝置40的另一種配置，其中活塞51處于前進位置并剛完成對室 54中流體的加壓，且活塞53已經(jīng)返回至縮回位置?；钊?1已經(jīng)移動以打開室80與分支 通道78之間的流體連通，分支通道78仍可以通過環(huán)67與通道77和室82流體連通?；钊?53阻斷分支通道79和壓強控制通道74。閥構(gòu)件62仍處于使得入口通道70與室80流體 連接的向左第一位置。應(yīng)當注意，活塞51已經(jīng)移動至不再阻斷壓強控制通道76的位置，且 因此，壓強表面63b可以暴露于排放口 58的相對低的壓強。應(yīng)當注意到，通道69 —般始終 與供應(yīng)高壓流體的入口通道70流體連通。壓強控制通道74與排放口 58阻斷，因此隨著高 壓流體繼續(xù)通過通道69和孔68a被供給，作用于壓強表面63a的流體壓強可以相對于作用 于表面63b的流體壓強開始上升。因此，從圖5所示的配置，可以朝向圖5所示向右的第二 位置促動閥構(gòu)件62。參照圖6，示出了裝置40處于閥構(gòu)件62已經(jīng)移動至右側(cè)并且現(xiàn)在使得室82通過 環(huán)64與入口通道70流體連接的配置?；钊?1開始朝向縮回位置返回，但是還沒有完全阻 斷保持相對低壓強的壓強控制通道76。活塞53在室82中作用于表面86的高壓的影響下 已經(jīng)開始朝向前進位置移動。壓強控制通道74被活塞53阻斷，因此處于相對高壓下。在 圖6所示的位置中，雖然分支通道79保持由活塞53阻斷，閥構(gòu)件62也可以使得分支通道 79通過環(huán)66與通道75流體連接。從圖6所示的配置，活塞51和53將完成各自的縮回和前進運動?；钊?3將再一次移動至將壓強控制通道74與排放口 58連通的位置，且閥構(gòu)件62將朝向圖2所示的第一 位置移回。因此，應(yīng)當理解，控制閥60可以執(zhí)行其設(shè)計的控制功能，即，將高壓流體交替地供給至室80和82以執(zhí)行活塞51和53的致動，從而分別對室54和56中的流體加壓以供 給至共軌14。還應(yīng)當理解，對閥60的狀態(tài)的控制可以與活塞51和53的位置相關(guān)聯(lián)。在一 種實施方式中，裝置40操作的所有必要條件是通過入口通道70提供受壓流體。雖然在一 些可以想到的實施方式中可以包括電子控制或電動致動器，但它們并不是必要的。因此裝置40可以完全通過液壓操作，并且具有在操作中止時與所處狀態(tài)無關(guān)地 啟動操作的額外優(yōu)點。換句話說，當發(fā)動機系統(tǒng)10關(guān)閉然后重新啟動時，一旦得到受壓流 體的供給，裝置40就將自動地開始以設(shè)計的方式運行。這些和其他特征不同于并且改進了 現(xiàn)有的使用相對復雜的電子控制閥策略以及相關(guān)聯(lián)的控制邏輯和硬件的系統(tǒng)。在很多情況 下，可以通過在包含諸如裝置40的裝置之前所使用的同樣或類似的控制邏輯來操作利用 共軌壓強感測控制共軌供給泵的共軌系統(tǒng)。這樣由于可以以與泵直接供給共軌的系統(tǒng)中所 使用的方法類似的方法來控制諸如泵32的泵向加壓裝置40的輸出，所以在很多情況下可 以利用現(xiàn)有的控制軟件和硬件來控制具有裝置40的系統(tǒng)。本發(fā)明的額外的優(yōu)點是提供一種系統(tǒng)和操作策略，其中一些系統(tǒng)組件可以有效并 實用地操作。例如，可以想到，使用壓電致動器作為致動器38以提供很少出現(xiàn)泄漏、因此也 很少出現(xiàn)能量浪費的系統(tǒng)。此外，致動器38可以是系統(tǒng)10中最高壓強動力學組件，其中使 用壓電致動器可以提供最大的壓強能力以及比電磁致動器等更高的效率。泵32也可以以 比其他共軌系統(tǒng)中相對更低的壓強操作，因此與減小的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩波動和更低的系統(tǒng)噪聲相 關(guān)。也可以調(diào)節(jié)某些組件使其在最高效的范圍內(nèi)操作。例如，泵32的輸出壓強需求可以大 致地基于裝置40的增壓比。各增壓器50和52的增壓比一般大致等于將相應(yīng)活塞、即表面 84和86的直徑除以將相應(yīng)的室54和56中的流體加壓的活塞的直徑的商的平方乘以裝置 40的入口壓強。在設(shè)計根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)時，上面所述的尺寸可以相對容易地改變，使得可 以設(shè)置泵32具有最佳效率的壓強范圍。本說明書僅用作說明目的，而不應(yīng)解釋為 以任何方式限制本發(fā)明的范圍。因此本 領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不脫離本發(fā)明的完全和合理的范圍的情況下，可以對這里所公開 的實施方式進行多種修正。例如，雖然示出裝置40為雙活塞加壓裝置，本發(fā)明并不限于此， 在其他的實施方式中，可以使用更多數(shù)量的活塞。此外，雖然示出與閥60相關(guān)聯(lián)的兩個液 壓控制面63a和63b，在其他實施方式中也可以使用單個液壓控制面和電致動器。在對附圖 和權(quán)利要求書進行理解的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的其他方面、特征和優(yōu)點將是很清楚的。
權(quán)利要求
一種內(nèi)燃發(fā)動機(12)，包括發(fā)動機缸體(16)，所述發(fā)動機缸體中具有多個氣缸(18)；共軌(14)；多個燃料噴射器(22)，所述燃料噴射器與所述共軌(14)流體連接并且每個所述燃料噴射器與一個所述氣缸(18)相關(guān)聯(lián)；加壓裝置(40)，所述加壓裝置用于所述共軌(14)并包括殼體(42)，所述殼體具有至少部分地設(shè)置在所述殼體中的多個增壓器活塞(51，53)、至少一個流體入口(44)、以及與所述共軌(14)相連接的至少一個流體出口(48)；受壓致動流體源(32)，所述受壓致動流體源用于所述增壓器活塞(51，53)并與所述至少一個流體入口(44)流體連接；以及液壓致動閥(60)，所述液壓致動閥能夠在第一位置和第二位置之間移動，在所述第一位置處，所述液壓致動閥(60)使得所述至少一個流體入口(44)與所述增壓器活塞中的第一個增壓器活塞(51)流體連接而不與所述增壓器活塞中的第二個增壓器活塞(53)流體連接，在所述第二位置處，所述液壓致動閥(60)使得所述至少一個流體入口(44)與所述增壓器活塞中的第二個增壓器活塞(53)流體連接而不與所述增壓器活塞中的第一個增壓器活塞(51)流體連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(12)，其中，所述液壓致動閥(60)包括梭閥(60)，所述梭閥具有第一液壓控制面(63a)和與所述第 一液壓控制面(63a)相對的第二液壓控制面(63b)；所述殼體(42)包括分別用于所述第一增壓器活塞(51)和第二增壓器活塞(53)的第 一致動室(80)和第二致動室(82)，且其中所述閥(60)包括至少一個通道(64)，所述至少 一個通道交替地分別在所述第一位置和第二位置處使所述至少一個流體入口(44)與所述 第一致動室(80)和第二致動室(82)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(12)，其中，所述殼體(42)包括與所述第一液壓控制面(63a)相關(guān)聯(lián)的用于所述梭閥(60)的第一 控制通道(74)、與所述第二液壓控制面(63b)相關(guān)聯(lián)的用于所述梭閥(60)的第二控制通道 (76)、以及低壓排放口 (58)；每個所述增壓器活塞(51，53)能夠在該增壓器活塞使所述控制通道(74，76)中的一個 與所述排放口(58)阻斷的第一位置以及該增壓器活塞不阻斷所述控制通道(74，76)中的 一個的前進位置之間移動；且所述加壓裝置(40)包括分別將所述第一增壓器活塞(51)和第二增壓器活塞(53)朝 向各自的第一位置致偏的第一致偏構(gòu)件(55)和第二致偏構(gòu)件(57)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(12)，還包括壓強傳感器(34)，所述壓強傳感器與所述共軌(14)相關(guān)聯(lián)并且能夠產(chǎn)生對應(yīng)于所述 共軌(14)的流體壓強特性的信號；以及控制裝置(36)，所述控制裝置與所述壓強傳感器(34)和所述受壓致動流體源(32)聯(lián) 接，所述控制裝置(36)能夠至少部分地基于所述信號改變所述受壓致動流體源(32)的輸 出；其中，所述受壓致動流體源(32)包括可變排量泵(32)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(12)，包括壓燃發(fā)動機(12)，其中每個所述燃料噴射 器(22)至少部分地伸入一個所述氣缸(18)中；其中，所述受壓致動流體源(32)包括第一泵(32)，其中所述加壓裝置(40)包括與所述 第一增壓器活塞(51)相關(guān)聯(lián)的第一增壓器室(54)以及與所述第二增壓器活塞(53)相關(guān) 聯(lián)的第二增壓器室(56)，且其中所述發(fā)動機(12)還包括與所述第一泵分開并且與所述第 一增壓器室(54)和第二增壓器室(56)流體連接的燃料輸送泵(26)。
6.一種用于對內(nèi)燃發(fā)動機(12)的共軌燃料系統(tǒng)加壓的方法，包括下述步驟通過受壓致動流體移動第一增壓器活塞(51)；通過受壓致動流體移動第二增壓器活塞(53)；以液壓方式使閥(60)在第一位置和第二位置之間移動，在所述第一位置處，所述閥使 所述第一增壓器活塞(51)與受壓致動流體源(32)連接而所述第二增壓器活塞(53)與所 述受壓致動流體源(32)阻斷，在所述第二位置處，所述閥使所述第二增壓器活塞(53)與所 述受壓致動流體源(32)連接而所述第一增壓器活塞(51)與所述受壓致動流體源(32)阻 斷；以及將通過所述移動第一增壓器活塞(51)和移動第二增壓器活塞(53)的步驟至少部分地 加壓的流體供給至共軌(14)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括至少部分地通過所述移動第一增壓器活塞(51) 和移動第二增壓器活塞(53)的步驟來控制所述閥(60)在所述第一位置和第二位置之間移 動的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述控制步驟還包括通過所述第一增壓器活塞 (51)和第二增壓器活塞(53)從所述閥(60)打開和閉合排放通道(74，76)的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括下述步驟將待加壓流體以低的壓強供給至所述增壓器活塞(51，53)；知將用于致動所述增壓器活塞(51，53)的流體以中等壓強供給至所述增壓器活塞(51，53)；其中，將流體供給至共軌(14)的步驟包括將流體以高的壓強供給至所述共軌(14)。
10.一種用于內(nèi)燃發(fā)動機(12)的共軌燃料系統(tǒng)的加壓裝置(40)，包括殼體(42)，所述殼體具有至少一個致動流體入口(44)和至少一個出口(48)；第一增壓器(50)，所述第一增壓器包括第一致動室(80)和至少部分地定位在所述殼 體(42)內(nèi)的第一活塞(51)；第二增壓器(52)，所述第二增壓器包括第二致動室(82)和至少部分地定位在所述殼 體(42)內(nèi)的第二活塞(53)；以及閥(60)，所述閥具有使所述致動流體入口(44)與所述第一致動室(80)流體連通但 不與所述第二致動室(82)流體連通的第一位置，以及使所述致動流體入口(44)與所述第 二致動室(82)流體連通但不與所述第一致動室(80)流體連通的第二位置，所述閥(60) 還包括用于使所述閥(60)在所述第一位置和第二位置之間移動的至少一個壓強控制表面 (63a，63b)0
全文摘要
一種內(nèi)燃發(fā)動機(12)，包括發(fā)動機缸體(16)、共軌(14)和用于共軌燃料系統(tǒng)(14)的加壓裝置(40)。所述加壓裝置包括多個增壓器活塞(51，53)以及能夠在第一位置和第二位置之間移動的液壓致動控制閥(60)，在所述第一位置處，所述液壓致動控制閥使受壓致動流體源(32)與所述增壓器活塞中的第一個增壓器活塞(51)而不與增壓器活塞中的第二個增壓器活塞(53)流體連接，在所述第二位置處，所述液壓致動控制閥使至少一個流體入口與增壓器活塞中的第二個增壓器活塞(53)而不與增壓器活塞中的第一個增壓器活塞(51)流體連接。
文檔編號F02M59/46GK101842577SQ200880113670
公開日2010年9月22日 申請日期2008年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月29日
發(fā)明者D·H·吉布森, H·金, M·F·索瑪斯 申請人:卡特彼勒公司