專利名稱：燃料供給系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于將燃料供給內燃機的燃料供給系統。
背景技術：
近年來，共軌型燃料供給系統作為用于將燃料供至內燃機的燃料供給系統已經得到應用。共軌型燃料供給系統被構造為利用低壓燃料泵、例如供給泵將燃料吸收燃料箱內的燃料，利用高壓燃料泵升高燃料的壓力，將高壓燃料堆積在共軌內，以及采用燃料噴射閥將共軌內的高壓燃料噴射/供給至內燃機的氣缸內。
用于這種目的的高壓燃料泵的驅動軸由大功率的內燃機驅動，由此提高燃料的壓力。為了確保高壓燃料泵平穩操作，JP-2002-A-322968披露了一種具有燃料腔壓力調節閥的低壓燃料泵，該壓力調節閥包括接收即將用于潤滑燃料的燃料的通道，以便激勵高壓系統燃料泵。根據這種披露的構造，燃料腔壓力調節泵用作將燃料腔內的壓力保持在適當值的壓力調節閥，并被構造成在啟動過程中、在燃料腔內的壓力達到足以噴射的壓力之前，燃料不會供至潤滑燃料線；這樣，可以確保極好的穩定性。
然而，根據該披露的燃料供給系統，當潤滑燃料線的壓力由于任何原因升高時，燃料腔壓力調節活塞中的背壓升高；因此，就出現了這樣一些問題，活塞移動被阻礙，不能如愿地對燃料壓力進行調節操作，以及供給至高壓燃料泵的燃料的壓力變得極大。
本發明的一個的是提供一種能夠解決現有技術中的上述問題的燃料供給系統。
本發明的另一目的是提供一種燃料供給系統，其被構造成即使潤滑燃料線中的背壓升高也不會妨礙燃料的壓力調節操作。
發明內容
本發明的特征在于，潤滑燃料線設置在燃料壓力調節閥的活塞的壓力接收側，由此即使潤滑燃料線中的壓力升高，也不會妨礙活塞的燃料壓力調節操作。為了權衡彈簧規格的選擇，該彈簧滿足燃料壓力調節閥中的壓力調節特征以及高活塞沖程需求，兩種類型的彈簧串聯設置以賦予兩級活塞沖程特征，由此可確保潤滑燃料線中的壓力的升高不會妨礙為了調節燃料壓力而對活塞的操作。
本發明提供一種燃料供給系統，其包括用于使供給燃料的壓力升高和提供供給燃料的泵，以及設置在泵的燃料出口側以便把來自泵的燃料的壓力調節至預定壓力的燃料壓力調節閥，其中，燃料壓力調節閥包括容納有活塞的氣缸，該活塞由彈性推動機構朝著氣缸的壓力接收口彈性推動，該活塞構造成響應于被供至壓力接收口的燃料出口側的燃料壓力而打開/關閉位于氣缸的側壁部中的溢流口從而調節燃料出口側的燃料壓力，用于排出潤滑用的燃料的潤滑燃料出口設置在所述的氣缸的側壁部中并且處于比溢流口更接近壓力接收口的位置。
根據本發明，在不妨礙對來自泵的燃料進行壓力調節操作的情況下，可排出潤滑用的燃料。
圖1為本發明的燃料供給系統的實施例的構形圖；圖2為圖1所示的燃料壓力調節閥的放大剖視圖；圖3為圖2的燃料壓力調節閥中的燃料壓力和活塞提升量之間的關系的圖表；圖4為在圖2的燃料壓力調節閥的每個口處的燃料壓力與燃料流率之間關系的圖表；圖5是圖2所示的燃料壓力調節閥的變型的剖視圖。
具體實施例方式
現在將根據附圖更詳細地描述本發明。
圖1是本發明的燃料供給系統的實施例的構形圖。燃料供給系統1是用于將相對低壓燃料提供給高壓泵102的系統，該高壓泵102將高壓燃料提供給共軌101。燃料供給系統1具有燃料箱2和低壓泵3，該低壓泵3使燃料箱2內的燃料F的壓力升高。
設有過濾器4的燃料供給路線5位于低壓泵3的燃料入口3A與燃料箱2之間。燃料供給路線5被構造成從燃料箱2經燃料供給路徑5將燃料傳送至低壓泵3，其中過濾器4將燃料中的碎屑等除去。參考標號6代表手動泵，當空氣由于更換過濾器等已經進入低壓系統線時，該手動泵用于將燃料手動供入低壓泵3內。
用于將低壓泵3所供給的低壓燃料供至高壓泵102的燃料供給路徑7位于出口3B和高壓泵102的入口102A之間，該出口3B是低壓泵3的燃料出口。用于把來自低壓泵3的燃料中的碎屑等除去的過濾器8，設置在燃料供給路徑7中，控制閥9采用相稱的電磁閥構造而成，以便控制供至高壓泵102的低壓燃料的流量。流量由控制閥9控制的低壓燃料經單向閥10從高壓泵102的入口102A供至高壓泵102的氣缸腔102B內。控制閥9由于受未示出的電控單元控制從而來控制流量。因此，共軌101內的軌道壓力受到控制而變成給定的目標軌道壓力。
為了將控制閥9的燃料入口側的低壓燃料的壓力保持在預定值，燃料壓力調節閥11被連接至燃料供給路徑7。在圖1所示的燃料供給系統1中，燃料壓力調節閥11的壓力接收口11A經管道12而連接過濾器8與控制閥9之間的燃料供給路徑7。燃料壓力調節閥11被構造成這樣操作，即，當壓力接收口11A的低壓燃料的壓力超過預定水平時，通過促使低壓燃料從燃料壓力調節閥11的溢流口11B溢出，從而將控制閥9入口側的低壓燃料的壓力基本保持在預定恒壓。從溢流口11B溢出的低壓燃料經排放管13返回至燃料箱2內。
燃料壓力調節閥11還包括潤滑燃料出口11C，用于排出(takingout)從低壓泵3送出的作為潤滑燃料的燃料。從潤滑燃料出口11C排出的燃料經潤滑燃料線15被送至高壓泵102的凸輪腔102C內，從而該燃料用作潤滑燃料，所述的潤滑燃料線15設有孔14。應注意，經潤滑燃料線15被送至高壓泵102的燃料不限于被用作凸輪腔102C內的各個元件用的潤滑燃料。當然，所述燃料也可作為其它場合的潤滑燃料而適當供給。
如上所述，通過燃料供給系統1、其壓力被調節至預定壓力且其流量被調節的低壓燃料被送至高壓泵102。然后，高壓泵102的氣缸腔102B內的低壓燃料的壓力升高，所得到的高壓燃料從高壓泵102的排出口102D經單向閥19和高壓管道20被送至共軌101。
圖2是圖1所示的燃料壓力調節閥11的放大剖視圖。燃料壓力調節閥11包括氣缸31，活塞32容納在氣缸31內從而該活塞32可在氣缸31內自由滑動。氣缸31一端的開口部用作壓力接收口11A，該壓力接收口11A經管道12與燃料供給路徑7相連(見圖1)。活塞32是實心圓柱形部件，活塞32的外圍面32A與氣缸31的內圍面31A之間的空間是燃料密封的。用于將活塞32向壓力接收口11A彈性推動的彈性推動機構33設置在由氣缸31和活塞32限定的腔37內。
彈性推動機構33具有這樣一種構造，其中彈簧常數為K1的第一彈簧33A和彈簧常數為K2(＜K1)的第二彈簧33B串聯設置。這里，盤簧既可用于第一彈簧33A又可用于第二彈簧33B，彈簧座33C設置在第一彈簧33A和第二彈簧33B之間。
第一彈簧33A設置在活塞32的內端面32B與彈簧座33C的其中一端面33Ca之間，將彈簧座33C彈性推離該內端面32B。第二彈簧33B位于氣缸31的內端面31B與彈簧座33C的另一端面33Cd之間，將彈簧座33C彈性推離該內端面31B。
結果，第一彈簧33A和第二彈簧33B將活塞32彈性推向壓力接收口11A。制動環34設置在壓力接收口11A的附近，當供至壓力接收口11A的燃料壓力等于或小于預定值時，活塞32的壓力接收面32C與制動環34接觸從而將活塞32定位于圖2所示的位置。
因為彈性推動機構33如上所述構造，活塞32定位于在燃料壓力對它的壓力接收面32C起作用的位置，來自彈性推動機構33的第一彈簧33A和第二彈簧33B的彈性力得到均衡。因為彈簧常數K2小于彈簧常數K1，當燃料壓力增加時，第二彈簧33B首先被壓縮，彈簧座33C與內端面31B上所設的擋塊35接觸，其后第一彈簧33A被壓縮。
因此，假定P代表壓力接收口11A中的燃料壓力，L代表活塞32從圖2的位置的提升量，兩者之間的關系如圖3所示。直至彈簧座33C接觸擋塊35，活塞32才按照復合彈簧常數K1×K2/(K1+K2)的特征線(a)移動，彈簧座33C接觸擋塊35之后，活塞按照彈簧常數K2的特征線(b)移動。
氣缸31的側壁部設有兩個口，因為控制閥9的燃料入口側的燃料壓力的調節以及用作潤滑燃料的燃料的排出都是利用了這樣一個事實來實施，即活塞32響應于供至壓力接收口11A的燃料壓力而被定位在氣缸31內。這兩個口之一是用于促使燃料溢出以便調節燃料壓力的溢流口11B(第一口)，另一個口是用于當燃料壓力達到預定水平時將少量燃料排出至潤滑燃料線15的潤滑燃料出口11C(第二口)。
溢流口11B設置在這樣一個位置，即當壓力接收口11A的燃料壓力達到進行壓力調節所需的目標值時，允許管道12與排放管11A連通。潤滑燃料出口11C比溢流口11B更接近壓力接收口11A，潤滑燃料出口11C處于這樣的位置，即，當壓力接收口11A的燃料壓力在啟動后達到足以噴射的壓力之后，該潤滑燃料出口11C可允許管道12與潤滑燃料線15連通。
因為燃料壓力調節閥11如上所述地構造，由于壓力接收口11A的燃料壓力在啟動后升高，活塞32沿著彈性推動機構33的方向移動，在燃料壓力達到足以噴射的壓力之后，已經被活塞32的外圍面32A阻擋的潤滑燃料出口11C打開從而燃料開始從管道12流向潤滑燃料供給線15。這是當圖4中P等于P1時的定時。因為潤滑燃料出口11C成形為一個孔，因此，即使其后燃料壓力上升，那么經過潤滑燃料出口11C的燃料的流率QA也僅沿著圖4所示的小傾度增加。因此，當P大于P1時，作為潤滑燃料供給的燃料的量保持在較小值。
已經被活塞32的外圍面32A阻擋的溢流口11B由于壓力接收口11A的燃料壓力超過預定值而打開，來自管道12的燃料溢出至排放管13，從而壓力接收口11A的燃料壓力減小。當燃料壓力這樣降低時，溢流口11B再次被活塞32的外圍面32A阻擋，于是燃料壓力升高。這樣，由于活塞32響應于壓力接收口11A的壓力而被定位并且打開/關閉溢流口11B，所以壓力接收口11A的燃料壓力被調節成預定水平。要注意，因為內圍面31A和外圍面32A之間的燃料密封被設定成使得腔37內的壓力可經由內圍面31A和外圍面32A之間的間隙從溢流口11B適當逸出，大背壓不會出現在活塞32中，并且不會導致壓力調節操作出現缺陷。
因為燃料壓力調節閥11如上所述地操作，用于調節壓力接收口11A的燃料壓力的活塞32的操作一點也不受影響，即使由于潤滑燃料線15中的任何原因而出現壓力升高，在不妨礙對來自低壓泵3的燃料進行壓力調節操作的情況下，可以排出潤滑燃料。因此，即使背壓作用于潤滑燃料線15上，用以調節控制閥9的燃料入口側的燃料壓力的燃料壓力調節閥11的特征也不會改變，控制閥9中可以實現穩定的流量控制。
在上述的實施例中，設置在燃料壓力調節閥11中的彈性推動機構33利用兩個盤簧構造而成。但是，彈性推動機構33不限于這種構造，并也可利用一個盤簧構造而成。
圖5示出了一種燃料壓力調節閥的構造，其中彈性推動機構33利用一個盤簧構造而成。這種燃料壓力調節閥111不同于圖2所示的燃料壓力調節閥11，其不同僅在于彈性推動機構133利用一個盤簧133A構造而成，該燃料壓力調節閥111的其它構造與燃料壓力調節閥11相同。因此，部分燃料壓力調節閥111采用與部分燃料調節閥11相同的參考標號，將省略去這些相同部分的重復描述。
在燃料壓力調節閥111中，活塞132是中空的，壓力調節操作這樣進行，其中當活塞132的外圍壁上所設的多個通孔132A面向溢流口11B時，管道12內的燃料壓力從該溢流口11B逸出。此外，大直徑腔37A，其直徑大于活塞132的外圍直徑并且設有排出孔11D，形成于氣缸31的腔37中，大直徑腔37A的內圍壁與活塞132的外圍壁之間形成有間距。出于這個原因，在活塞132移動的同時，在活塞132的外圍壁不阻擋排出孔11D的情況下，腔37內的壓力經由該排出孔11D總是可排出至燃料低壓部，妨礙活塞132移動的背壓對活塞132不起作用。參考標號135表示的是用于阻擋氣缸31一端的球部。
工業應用性根據本發明，燃料壓力的調節以及潤滑燃料的排出可平穩地進行，這有利于改善燃料供給系統。
權利要求
1.一種燃料供給系統，包括用于使供給燃料的壓力升高和提供供給燃料的泵，以及設置在泵的燃料出口側以便把自泵供給的燃料的壓力調節至預定壓力的燃料壓力調節閥，其中，燃料壓力調節閥包括容納有活塞的氣缸，該活塞由彈性推動機構朝著氣缸的壓力接收口內彈性推動，該活塞被構造成響應于壓力接收口內的燃料壓力而打開/關閉位于氣缸的側壁部的溢流口從而調節燃料的壓力，用于排出潤滑用的燃料的潤滑燃料出口設置在所述的氣缸的側壁部中并且處于比溢流口更接近壓力接收口的位置。
2.根據權利要求1的燃料供給系統，其特征在于，彈性推動機構包括單一彈性推動元件。
3.根據權利要求1的燃料供給系統，其特征在于，彈性推動機構包括多個串聯設置并且具有不同彈簧常數的彈性推動元件，該彈性推動機構設有包含多個不同活塞沖程特征部的活塞沖程特征。
4.根據權利要求1，2，或3所述的燃料供給系統，其特征在于，允許活塞的背壓排出至燃料低壓側的排出孔設置在氣缸的側壁部中。
全文摘要
一種燃料供給系統(1)，具有容納于氣缸(31)中的燃料壓力調節閥(11)，這樣活塞(32)由彈性推動機構(33)彈性推向壓力接收口(11A)，其中燃料壓力調節閥(11)設置在低壓泵(3)的燃料出口側以便把來自低壓泵(3)的供給燃料的壓力調節至預定壓力。活塞(32)構造成響應于供至壓力接收口(11A)的燃料壓力而打開/關閉設在氣缸(31)的側壁部中的溢流口(11B)從而調節燃料出口側的燃料壓力。用于排出潤滑用的燃料的潤滑燃料排出口(11C)設置在所述氣缸(31)的側壁部中并且處于比溢流口(11B)更接近壓力接收口(11A)的位置，潤滑用的燃料在壓力調節操作開始之前被排出。
文檔編號F02M69/00GK1906403SQ20058000152
公開日2007年1月31日 申請日期2005年2月3日 優先權日2004年2月6日
發明者久保田一哉, 青木伸夫 申請人:博世株式會社