[實用新型]共軌系統的快速起動

有效

• 申請號: 201020501605.6
• 申請日: 2010-08-20
• 公開（公告）號: CN201786517U
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: D·范拜伯
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02M55/02
• 分類號: F02M55/02;F02D41/38
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

技術領域

本實用新型涉及具有至少一個燃料噴射系統的內燃發動機，該燃料噴射系統具有至少一個泵，該泵從至少一個燃料箱吸取燃料并且在至少一個共軌(common?rail)的方向上經由至少一個泵管路供給所述燃料，且提供將所供給的燃料引導到至少一個噴射器的至少一個噴射器管路。

背景技術

DE?195?47?877?A1涉及用于在內燃發動機中使用的燃料噴射系統的高壓燃料儲存系統，其中燃料由高壓泵供給進入至少一個中央主燃料積聚器，以便由在其中提供的電控噴射閥供應。在工作負載改變的情況下，能夠在幾個發動機回轉中在高壓積聚器內產生相當大的壓力變化是必需的，DE?195?47?877?A1以示例的方式解釋了額外的燃料可以通過高壓泵被供給到高壓燃料積聚器內。高壓泵然后將必須實際上供給兩倍的燃料量并且還將必須為此目的而設計，以使高壓泵在整個工作時間的大部分時間內是超尺寸的(overdimensioned)。為了減輕高壓泵的負載，尤其關于負載變化，并且為了能夠使用更小尺寸的高壓泵，DE?195?47?877?A1因此建議將輔助燃料積聚器液壓連接到主燃料積聚器，且外部致動的電控閥被布置在這些燃料積聚器之間的液壓連接內。因此在內燃發動機工作過程中負載改變的情況下，可以將燃料從輔助燃料積聚器供應到高壓燃料積聚器，而高壓泵不需要供給更多的燃料。

如今的內燃發動機裝配有所謂的停止-起動系統以在機動車輛的短暫停止后關閉內燃發動機，以便當機動車輛靜止時節約燃料。使用適當的方式，當有重新開始行駛的命令時內燃發動機重新起動。

停止-起動系統提供了例如客車或其它車輛在燃料消耗方面的相當大的節約。

為了能夠給例如具有共軌的柴油發動機裝配停止-起動系統，在短暫時間之后在共軌內提供足夠的壓力以執行第一噴射是必需的。由于高壓系統內的壓力作為泄漏的結果在內燃發動機停止后下降，在起動過程中必須再次累積所需的壓力。在此，必須有可能在發動機完全或部分地執行停止后盡可能快地實施發動機的起動，以便避免不需要的減速(例如在危急的道路情形中)和/或保證舒適的駕駛行為。

例如，為了起動具有共軌系統的柴油發動機，需要在軌道系統內提供最小壓力/壓強。所述最小壓力/壓強例如為180巴(bar)，所述最小壓力/壓強根據所用的相應系統而變化。

共軌系統的高壓區域內的壓力在發動機停止后或在發動機的停止過程中通常快速下降。在此，壓力下降主要是由在噴射器、泵或者安裝的閥處的泄漏點引起。

圖1僅以示例的方式示意性地示出共軌系統的基礎設計，只選擇了概略性圖解。沒有全部被圖1所覆蓋的不同實施例當然是可想象到的。變化的可能性例如為：

a)噴射器的數量

b)共軌的數量(例如2個共軌)

c)額外的分配器軌道

d)額外的閥，例如用于壓力調節的閥

等等。

為了重新起動發動機，軌道系統內的壓力必須被再次快速提升到能夠起動的程度。在目前已知的系統中，壓力增加只能借助于已經使用的通常由發動機驅動的高壓泵提供。因為各種原因，例如為了節約成本和為了能量效率，使用盡可能小的泵。這首先涉及物理結構尺寸，并且也涉及每一次回轉所產生的體積流量。泵的供給體積因此在許多情況下不足以在充分短的時間內在高壓系統中產生用于起動發動機所需的壓力。

例如，在這方面，圖2以下面的基本數據示出典型的軌道系統內的壓力累積，該數據應理解為只是示例：

-軌道容積：V≈22,200mm³

-管路容積：V≈6,800mm³

-噴射器容積(內部總容積)：V≈2,700mm³

-起動過程中泵的旋轉速度：n≈200rpm

-每一次回轉供給的體積：V≈290mm³

-泵的凸輪的數量：z＝2

-在噴射器處的輕微泄漏

在圖2中，點劃線18表示所需的起動壓力。曲線19代表高壓泵的體積流量。曲線20代表高壓系統內的壓力。X軸是時間軸，例如從零到一秒的時間段。左側Y軸為壓力/壓強軸，作為示例從零到1600巴(bar)。右側Y軸是高壓泵的體積流量軸，作為示例從零到200ml/min。

在根據圖2的示例中，壓力累積需要大約0.3s(300ms)(直線18與曲線20的交點)，這對于快速起動來說太慢了。

實用新型內容