用于燃料喷射器组件的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于燃料喷射器组件的方法和系统。提供了用于通过三排不同的喷射器喷嘴喷射燃料的方法和系统，其中每排喷射器喷嘴沿喷射器主体的不同垂直平面布置。在一个示例中，可移动地容纳在喷射器主体内部的喷射器针可顺序地向每排喷射器喷嘴供应高压燃料，以在燃料喷射器的一次致动循环中递送多达五次燃料喷射。在另一示例中，燃料喷射器包括三个喷射器针，其中每个喷射器针在燃料喷射器主体的相应室内部的运动可向所述室供应高压燃料，其中来自所述室的燃料可通过所联接的燃料喷射器喷嘴进行喷射。

Methods and systems for fuel ejector components

The invention relates to a method and system for a fuel ejector assembly. A method and system for injecting fuel through three rows of different injector nozzles are provided, wherein each row of injector nozzles is arranged along different vertical planes of the ejector body. In one example, the injector needle which can be accommodated in the ejector body can be supplied with high pressure fuel to each row of injector nozzles in order to deliver up to five fuel injections in the primary cycle of the fuel injector. In another example, the fuel injector includes three injector needle, wherein each of the corresponding injection room within the robot needle injector body in the fuel supply of high-pressure fuel to the chamber, the chamber from which the fuel can be sprayed by connecting a fuel injector nozzle.

【技术实现步骤摘要】
用于燃料喷射器组件的方法和系统
本公开总体涉及用于燃料喷射器组件的方法和系统。
技术介绍
内燃发动机装备有一个或多个燃料喷射器，用于将燃料递送到发动机进行燃烧。在某些发动机工况期间，可期望执行一次以上的燃料喷射。例如，燃料喷射事件可以分成三次单独的燃料喷射，诸如引燃喷射、主燃料喷射和后燃料喷射。由此，引燃燃料喷射在主燃料喷射之前执行，并且被提供用于解决燃烧噪声和增强燃烧，而后燃料喷射在主燃料喷射之后执行并且被提供用于改进排放控制。因此，可以在单次燃烧循环期间执行多次分段(split)燃料喷射，以便改善发动机性能并减少排放。燃料喷射器由发动机控制器控制，发动机控制器针对每次燃料递送事件向喷射器(诸如在U.S.6,705,278中描述的燃料喷射器)提供致动信号。为了在分段燃料喷射期间喷射燃料，向燃料喷射器提供不同的致动信号，其中分段燃料喷射可包括主燃料喷射事件，其前后分别为燃料预喷射和燃料后喷射事件。然而，本专利技术人已经认识到以上燃料喷射器控制的一些问题。作为示例，当两次喷射之间的时间间隔短时，为每次喷射提供致动信号会导致重叠的信号。因此，对时间间隔的最小持续时间有限制。因此，当期望短的时间间隔时，为每次喷射提供单独的致动信号会导致递送的燃料量和每次燃料递送事件的正时发生变化。因此，发动机性能和排放控制受到损害。进一步地，喷射器循环通过用于分段燃料喷射中的每个的致动循环。这能够对喷射器造成额外的磨损和撕裂。更进一步地，由于控制器需要为分段喷射中的每个生成信号，所以控制器消耗了更多的资源，从而降低了控制系统的效率。
技术实现思路
在一个示例中，上述问题可以通过一种用于燃料喷射器的方法来解决，该方法包括：在燃料喷射器的单次致动循环期间，通过使燃料喷射器的多个燃料喷射器针移位，以通过联接到第一燃料室的第一喷嘴、联接到第二燃料室的第二喷嘴以及联接到第三燃料室的第三喷嘴递送燃料来喷射来自燃料喷射器的燃料。第一喷嘴、第二喷嘴和第三喷嘴中的每个可沿燃料喷射器主体的不同垂直平面定位。可以在燃料喷射器的一次致动循环中执行多次燃料喷射，以将来自每个室的高压燃料通过联接的喷嘴递送到燃烧室内部的不同位置，从而导致增强的燃料喷雾雾化和降低的燃料喷雾穿透性。用于燃料喷射器的另一示例方法可包括：将喷射器针从第一位置经由第二位置和第三位置移动到第四位置，在第二位置处执行第一燃料喷射，在第三位置处执行第二燃料喷射，以及在第四位置处执行第三燃料喷射，并且随后将针从第四位置经由第三位置和第二位置移动到第一位置，并且在第三位置处执行第四燃料喷射以及在第二位置处执行第五燃料喷射。可以在喷射器针运动的单次循环期间执行第一至第五燃料喷射。燃料可以在燃料喷射位置中的每个处通过第一排喷嘴、第二排喷嘴和/或第三排喷嘴喷射，其中第一排喷嘴可以在垂直方向上定位在第二排喷嘴的下方，并且第二排喷嘴可以沿燃料喷射器主体在垂直方向上低于第三排喷嘴。以这种方式，可以在燃料喷射器的单次致动循环期间执行在连续燃料喷射之间具有快速过渡时间的多次燃料喷射。可以通过位于燃料喷射器主体的不同垂直平面处的燃料喷射器喷嘴喷射燃料，从而确保最佳的燃料分配和降低的燃料喷雾穿透性。另外，从燃料喷射器的每个位置处的喷嘴孔喷射高压燃料可以增加燃料喷雾雾化。燃料喷雾模式与在单次致动循环期间连续燃料喷射之间的快速过渡时间相结合可以减少燃料喷射器磨损和撕裂，提高燃烧效率并减少有害排放。应当理解，提供上述
技术实现思路
是为以简化形式引入所选概念，所选概念将在具体实施例中进一步描述。这并非意味着确立所要求保护的主题的关键或基本特征，所要求保护的主题的范围由随附权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上的或本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出内燃发动机的示意描述。图2示出用于图1的发动机的处于第一位置的燃料喷射器组件的示例。图3示出处于第二位置的燃料喷射器组件的示例。图4示出处于第三位置的燃料喷射器组件的示例。图5示出处于第四位置的燃料喷射器组件的示例。图6示出处于第五位置的燃料喷射器组件的示例。图7描绘示出用于操作图2的燃料喷射器组件的示例方法的高级流程图。图8示出用于通过图2的燃料喷射器组件执行单次燃料喷射的示例方法。图9示出用于通过图2的燃料喷射器组件执行单次燃料喷射的示例操作序列。图10示出用于通过图2的燃料喷射器组件执行两次燃料喷射的示例方法。图11示出用于通过图2的燃料喷射器组件执行两次燃料喷射的示例操作序列。图12示出用于通过图2的燃料喷射器组件执行三次燃料喷射的示例方法。图13示出用于通过图2的燃料喷射器组件执行三次燃料喷射的示例操作序列。图14示出用于通过图2的燃料喷射器组件执行四次燃料喷射的示例方法。图15示出用于通过图2的燃料喷射器组件执行四次燃料喷射的示例操作序列。图16示出用于通过图2的燃料喷射器组件执行五次燃料喷射的示例方法。图17示出用于通过图2的燃料喷射器组件执行五次燃料喷射的示例操作序列。图18示出用于图1的发动机的处于关闭位置的燃料喷射器组件的第二实施例。图19示出处于第一打开位置的图18的燃料喷射器组件。图20示出处于第二打开位置的图18的燃料喷射器组件。图21示出处于第三打开位置的图18的燃料喷射器组件。图22示出处于第四打开位置的图18的燃料喷射器组件。图23描绘示出用于操作图18的燃料喷射器组件的示例方法的高级流程图。图24示出用于通过图18的燃料喷射器组件执行燃料喷射的示例方法。图25示出通过图18的燃料喷射器组件喷射燃料的示例操作序列。具体实施方式以下描述涉及用于操作燃料喷射器组件的系统和方法。燃料喷射器可包括多排(例如，三排)燃料喷射器喷嘴孔，其中每排喷嘴孔可沿燃料喷射器主体的不同垂直平面定位。来自燃料喷射器主体内部的内部燃料室的高压燃料通过每排喷嘴孔递送到燃料喷射器主体外部。一个或多个燃料喷射器针沿内部燃料室的向下运动可顺序地递送来自每排喷嘴孔的燃料。(一个或多个)燃料喷射器针的向下运动可以通过接收来自控制器的信号的致动器来调节，以基于发动机工况在燃料喷射器针的一次致动循环中执行单次燃料喷射或多达五次燃料喷射。通过不同排的喷射器喷嘴递送燃料可以降低燃料喷雾渗透性、减少燃料喷雾相互作用、增强喷雾雾化，从而提高燃料燃烧效率并减少排放退化。燃料喷射器组件可以被结合在如图1所示的发动机中。控制器可以向联接到燃料喷射器组件的针的电动致动器发送控制信号以调节针的位置，如图2至图6所示。控制器可以执行控制程序(诸如图7的示例程序)，以确定燃料喷射策略(例如，在燃烧循环期间进行一次、两次或三次喷射)。结合图7的程序，基于燃料喷射策略，控制器可以执行图8、图10、图12、图14和图16的示例程序，以通过燃料喷射器组件的单次致动在每次燃烧循环递送一次、两次、三次、四次或五次燃料喷射。具体地，控制器可以基于下面描述的程序向喷射器组件的致动器提供信号。在图9处示出了利用燃料喷射组件的示例单次燃料喷射。图11和图13分别示出了在燃料喷射组件的单次致动事件期间执行的两次燃料喷射和三次燃料喷射的示例，以及图15和图17示出了在燃料喷射器组件的单次致动期间执行的四次燃料喷射和五次燃料喷射的示例。图18中所示的燃料喷射器组件的第二实施例可以联接到图1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于燃料喷射器的方法，其包括：在所述燃料喷射器的单次致动循环期间，通过使所述燃料喷射器的多个燃料喷射器针移位以通过联接到第一燃料室的第一喷嘴、联接到第二燃料室的第二喷嘴以及联接到第三燃料室的第三喷嘴递送燃料从所述燃料喷射器喷射燃料。

【技术特征摘要】
2016.08.30 US 15/251,8521.一种用于燃料喷射器的方法，其包括：在所述燃料喷射器的单次致动循环期间，通过使所述燃料喷射器的多个燃料喷射器针移位以通过联接到第一燃料室的第一喷嘴、联接到第二燃料室的第二喷嘴以及联接到第三燃料室的第三喷嘴递送燃料从所述燃料喷射器喷射燃料。2.根据权利要求1所述的方法，其中使所述多个燃料喷射器针移位包括：使所述多个燃料喷射器针的第一喷射器针从关闭位置移位第一距离到第一打开位置，其中在所述第一打开位置处，所述燃料喷射器通过流体地联接到所述第一室的所述第一喷嘴喷射燃料，所述第一室通过流体地联接到第一燃料分支的所述第一喷射器针的第一通道接收燃料。3.根据权利要求2所述的方法，其中使所述第一喷射器针移位进一步包括：使所述第一喷射器针连同所述多个燃料喷射器针的第二喷射器针一起从所述第一打开位置移位第二距离到所述第二打开位置，其中在所述第二打开位置处，所述燃料喷射器通过所述第二喷嘴并且通过所述第一喷嘴喷射燃料。4.根据权利要求3所述的方法，其中在所述第二打开位置处，所述第二室通过所述第二喷射器针的第二通道接收燃料，所述第二通道联接到第二燃料分支，并且在所述第二打开位置处，所述第一喷射器针与所述第一燃料分支流体地脱离，且所述第一室不通过所述第一喷射器针的所述第一通道接收燃料。5.根据权利要求3所述的方法，其中使所述第一喷射器针移位进一步包括：使所述第一喷射器针连同所述第二喷射器针和所述多个喷射器针中的第三喷射器针一起从所述第二打开位置移位第三距离到第三打开位置，其中在所述第三打开位置处，所述燃料喷射器通过所述第三喷嘴、通过所述第二喷嘴并且通过所述第一喷嘴喷射燃料。6.根据权利要求5所述的方法，其中在所述第三打开位置处，所述第三室通过联接到第三燃料分支的所述第三喷射器针的第三通道接收燃料，所述第一室与所述第一燃料分支流体地脱离并且不通过所述第一喷射器针的所述第一通道接收燃料，并且所述第二室与所述第二燃料分支流体地脱离，并且不通过所述第二喷射器针的所述第二通道接收燃料。7.根据权利要求6所述的方法，其中在所述第三打开位置处在所述第一室中的第三压力大于在所述第二打开位置处在所述第一室中的第二压力，并且所述第二压力大于在所述第一打开位置处在所述第一室中的第一压力。8.根据权利要求6所述的方法，其中在所述第三打开位置处在所述第二室中的第四压力大于在所述第二打开位置处在所述第二室中的第五压力。9.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括将所述燃料喷射器从所述第三打开位置经由所述第二打开位置和所述第一打开位置移动到所述关闭位置，其中在所述关闭位置处，不向所述第一室、所述第二室和所述第三室中的每个递送燃料，并且不通过所述第一喷嘴、所述第二喷嘴和所述第三喷嘴喷射燃料。10.一种燃料喷射器系统，其包括：燃料喷射器主体，其包括在垂直方向上定位在第二喷嘴下方的第一喷嘴和在垂直方向上定位在第三喷嘴下方的所述第二喷嘴；第一喷射器针，其在所述燃料喷射器主体的第一室内可移动，所述第一喷射器针包括被配置为联接到第一燃料供应分支的第一流体通道，所述第一室流体地连接到所述第一喷嘴；第二环形喷射器针，其围绕所述第一燃料喷射器针的至少一部分，所述第二环形燃料喷射器针在所述燃料喷射器主体的第二室内可...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小钢，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US