泵單元及操作該泵單元的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于燃料噴射系統(tǒng)的泵單元；以及一種操作泵單元的方法。本發(fā)明還涉及一種用于燃料噴射系統(tǒng)的閥。
【背景技術(shù)】
[0002]從申請人較早的申請WO 2011/003789已知提供一種包括軸向入口閥的泵單元。提供彈簧偏壓的入口閥構(gòu)件，用于控制從低壓供應(yīng)管線到泵送室的燃料的供應(yīng)。入口閥構(gòu)件響應(yīng)于正或負的壓差移位至打開或關(guān)閉位置。泵單元允許將計量體積的燃料輸送至高壓歧管。然而，泵單元不能容易地改變在每個泵循環(huán)期間輸送的燃料的體積，并且對于有些應(yīng)用可能需要附加的計量系統(tǒng)。
[0003]本發(fā)明至少在某些實施例中著手提供一種改進的泵單元。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的方面涉及一種泵單元、一種操作泵單元的方法以及一種泵入口閥組件。
[0005]在另一方面中，本發(fā)明涉及一種用于燃料噴射系統(tǒng)的泵單元，泵單元包括:
低壓燃料供應(yīng)管線；
具有柱塞的泵送室，所述柱塞可操作以進行包括泵送行程和填充行程的泵送循環(huán)；具有入口閥構(gòu)件的入口閥，所述入口閥構(gòu)件可在打開位置與關(guān)閉位置之間移動，所述打開位置用于允許從低壓燃料供應(yīng)管線到泵送室的燃料的供應(yīng)，并且所述關(guān)閉位置用于禁止從泵送室到低壓供應(yīng)管線的燃料的供應(yīng)；以及具有出口閥的高壓燃料出口 ；
其中，泵單元還包括用于將入口閥構(gòu)件閂鎖在所述打開位置的裝置。
[0006]閂鎖裝置可包括可操作以將入口閥構(gòu)件閂鎖在所述打開位置的閂鎖或閂鎖機構(gòu)。閂鎖裝置可閂鎖入口閥構(gòu)件，以控制入口閥構(gòu)件的關(guān)閉動作。在使用中，能控制閂鎖裝置，以計量由泵單元泵送的燃料的體積。入口計量閥能被保持在所述閂鎖位置，以控制從泵送室排出的燃料的體積。因此，泵單元能提供入口閥計量。當(dāng)入口閥構(gòu)件在所述關(guān)閉位置時，泵送室可位于與出口閥唯一流體連通。
[0007]閂鎖裝置能操作以控制入口閥構(gòu)件的關(guān)閉。例如，閂鎖裝置能操作，以將入口閥構(gòu)件閂鎖在所述打開位置達柱塞的泵送行程的至少一部分。在使用中，閂鎖裝置在柱塞的泵送行程期間能解鎖(釋放)入口閥構(gòu)件?？刂葡鄬τ谥谋盟托谐痰慕怄i入口閥構(gòu)件的正時能允許計量泵送室中的燃料的體積。例如，延遲入口閥構(gòu)件在泵送行程期間的解鎖能增加在入口閥構(gòu)件移位至所述關(guān)閉位置之前從泵送室排出的燃料的體積；由此減小在泵送室中加壓并輸送至燃料出口的燃料的體積。
[0008]在使用中，入口閥構(gòu)件能通過壓差移位至所述打開位置和/或所述關(guān)閉位置。例如當(dāng)柱塞進行填充行程時的泵送室中的降低的壓力能建立使入口閥構(gòu)件移位至打開位置的橫跨入口閥構(gòu)件的壓差。相反地，例如當(dāng)柱塞進行泵送行程時的泵送室中的增加的壓力能建立使入口閥構(gòu)件移位至關(guān)閉位置的橫跨入口閥構(gòu)件的壓差。
[0009]替代性地，或另外地，閂鎖裝置能構(gòu)造成產(chǎn)生開啟力，以使入口閥構(gòu)件朝著所述打開位置移位。例如，可意識到的是，啟動閂鎖裝置，以便當(dāng)壓差可能相對小時以低的操作速度施加開啟力。相反地，在高的操作速度時，壓差可能較大，并且可能不需要啟動閂鎖裝置以向入口閥構(gòu)件施加開啟力。
[0010]開啟力可能足以使入口閥構(gòu)件從所述關(guān)閉位置移位至所述打開位置；或者從所述打開與關(guān)閉位置之間的過渡位置移位至所述打開位置。閂鎖裝置能構(gòu)造成施加開啟力，以便使入口閥構(gòu)件當(dāng)其接近打開位置或在所述打開位置時移位至所述打開位置。當(dāng)空氣間隙小時啟動閂鎖裝置能降低閂鎖入口閥構(gòu)件所需的功率。
[0011]可提供彈簧構(gòu)件，用于朝著所述打開位置或朝著所述關(guān)閉位置偏壓入口閥構(gòu)件。
[0012]入口閥構(gòu)件可包括電樞，用于由磁場啟動。
[0013]閂鎖裝置與入口閥構(gòu)件以組合的方式形成入口閂鎖閥。閂鎖裝置可包括電磁體或螺線管，用于當(dāng)啟動時建立第一磁場。第一磁場能作用于電樞，以將入口閥構(gòu)件閂鎖在所述打開位置。入口閥構(gòu)件能由電磁體閂鎖在所述打開位置。
[0014]閂鎖裝置能包括電磁體與永久磁體的組合。電磁體能選擇性地建立第一磁場；并且永久磁體能建立第二磁場。第二磁場能作用于電樞，以將入口閥構(gòu)件閂鎖在所述打開位置。因此，入口閥構(gòu)件能由永久磁體閂鎖在所述打開位置。能選擇性地啟動電磁體，以解鎖入口閥構(gòu)件。第一和第二磁場能彼此相反。啟動電磁體能減小由永久磁體施加的閂鎖力，以解鎖入口閥構(gòu)件。第一磁場能部分地或完全地抵消第二磁場。永久磁體與電磁體控制閥單元的操作的組合被認為可獨立地取得專利。
[0015]入口閥構(gòu)件能包括用于選擇性地建立泵送室與燃料供應(yīng)管線或出口閥之間的流體連通的孔隙，諸如孔。例如，孔隙可以是軸向孔。
[0016]在另一方面中，本發(fā)明涉及一種操作泵單元的方法，方法包括以下步驟:
(a)使入口閥構(gòu)件移位至打開位置，以建立低壓燃料供應(yīng)管線與泵送室之間的流體連通；
(b)將入口閥構(gòu)件閂鎖在所述打開位置；以及
(C)當(dāng)入口閥構(gòu)件被閂鎖在所述打開位置時，在泵送室內(nèi)啟動柱塞泵送行程。入口閥構(gòu)件能被閂鎖在所述打開位置達柱塞泵送行程的一部分或全部。能通過控制入口閥構(gòu)件的閂鎖來計量在泵送循環(huán)期間由泵單元泵送的燃料的體積。
[0017]方法可包括附加步驟:(d)在柱塞泵送行程期間解鎖入口閥構(gòu)件。能控制入口閥構(gòu)件的解鎖，以計量泵送室中的燃料的體積。在解鎖入口閥構(gòu)件之后，入口閥構(gòu)件可移位至關(guān)閉位置，以禁止低壓燃料供應(yīng)管線與泵送室之間的流體連通。
[0018]可控制泵單元，以在整個柱塞泵送行程中維持入口閥構(gòu)件閂鎖。該控制技術(shù)能用于防止在泵送室內(nèi)給燃料加壓。
[0019]能朝著所述關(guān)閉位置或朝著所述打開位置偏壓入口閥構(gòu)件。能提供彈簧構(gòu)件，用于偏壓入口閥構(gòu)件。
[0020]能壓力操作入口閥構(gòu)件。能橫跨入口閥構(gòu)件建立壓差，以使入口閥構(gòu)件移位。能通過在泵送室內(nèi)撤回柱塞來使入口閥構(gòu)件移位至所述打開位置。相反地，能通過在泵送室內(nèi)使柱塞前進來使入口閥構(gòu)件移位至所述關(guān)閉位置。能啟動閂鎖裝置，以幫助使入口閥構(gòu)件從鄰近所述打開位置的一個位置移位至所述打開位置。閂鎖裝置當(dāng)入口閥構(gòu)件在所述打開位置時能接合所述入口閥構(gòu)件以將其鎖在打開狀態(tài)。方法能包括在入口閥構(gòu)件達到所述打開位置之前或在入口閥構(gòu)件達到所述打開位置時啟動閂鎖裝置。
[0021]本發(fā)明還涉及構(gòu)造成執(zhí)行在此描述的方法的電子控制單元。電子控制單元能包括使用指令編程的一個或多個微處理器，用于根據(jù)在此描述的方法控制泵單元的操作。
[0022]在又一方面中，本發(fā)明涉及一種用于燃料噴射系統(tǒng)的泵入口閥，該閥包括:
閥構(gòu)件，所述閥構(gòu)件可在第一位置與第二位置之間移動；
永久磁體，用于將所述閥構(gòu)件閂鎖在所述第一位置；以及電磁體，所述電磁體可操作以解鎖所述閥構(gòu)件。
[0023]可壓力操作泵入口閥，例如以響應(yīng)于壓差被偏壓至打開位置或關(guān)閉位置。替代性地，或另外地，泵入口閥能包括用于朝著所述第二位置偏壓閥構(gòu)件的偏壓構(gòu)件。
[0024]閥構(gòu)件能操作，以計量泵送室中的低壓燃料的體積。閥能構(gòu)造成計量供應(yīng)至泵送室的低壓燃料的體積；和/或計量從泵送室排出的低壓燃料的體積。
[0025]第一位置可以是打開位置，并且第二位置可以是關(guān)閉位置。替代性地，第一位置可以是關(guān)閉位置，并且第二位置可以是打開位置。
[0026]在又一方面中，本發(fā)明涉及一種操作泵入口閥的方法，所述泵入口閥包括構(gòu)造成產(chǎn)生第一磁場以閂鎖閥構(gòu)件的永久磁體，該方法包括啟動電磁體，以產(chǎn)生第二磁場，從而至少部分地抵消所述第一磁場并解鎖所述閥構(gòu)件。
[0027]方法能包括啟動電磁體，以便對預(yù)定的時間周期產(chǎn)生所述第二磁場。例如可以用脈沖操作電磁體，以解鎖入口閥構(gòu)件。替代性地，電磁體能在泵送循環(huán)的一部分期間操作。
[0028]永久磁體能構(gòu)造成將閥構(gòu)件閂鎖在打開位置或關(guān)閉位置。可選地可以朝著打開位置或關(guān)閉位置偏壓閥構(gòu)件。
[0029]方法能包括控制電磁體的啟動的步驟，以計量燃料的體積。能控制電磁體，以計量進入泵室的流體的體積；和/或離開泵室的流體的體積。
[0030]在該申請的范圍內(nèi)，明確的意圖是，可獨立地或以任何組合的方式采用在前面段落、在權(quán)利要求書和/或在以下說明和附圖中闡明的各個方面、實施例、示例和替代，尤其是它們的獨立特征。例如，參照一個實施例所描述的特征可應(yīng)用于所有實施例，除非這樣的特征是不兼容的。
【附圖說明】
[0031]現(xiàn)在將參考附圖僅作為示例描述本發(fā)明的實施例，其中:
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的泵單元的示意圖；以及
圖2示出與操作流程圖并行的一系列位置中的圖1的泵單元。
【具體實施方式】
[0032]在圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的泵單元I。泵單元I包括泵壓頭3、泵送室5、入口閥7和出口閥9。燃料從低壓入口通道11供應(yīng)至泵送室5，并從泵送室5排出至高壓歧管13。
[0033]泵送室5中設(shè)置有柱塞15，用于對燃料加壓。安裝至可旋轉(zhuǎn)的凸輪軸的凸輪與柱塞15的下端合作，以使柱塞15往復(fù)運動。在使用中，柱塞15進行包括泵送行程和填充行程的泵送循環(huán)。柱塞15安裝在泵壓頭3中形成的孔17中，并且以已知的方式在柱塞15與孔17之間形成密封。
[0034]入口閥7包括用于控制燃料進入泵送室5的流動的入口閥構(gòu)件19。如在此更詳細地描述的，入口閥構(gòu)件19還可操作以計量泵送室5內(nèi)的燃料的體積。入口閥構(gòu)件19可在打開位置與關(guān)閉位置之間軸向地移動，在該打開位置中，泵送室5與低壓入口通道11流體連通；并且在該關(guān)閉位置中，泵送室5與低壓入口通道11之間的流體連通被耗盡。
[0035]入口閥構(gòu)件19包括圓柱體21和盤形電樞23。圓柱體21包括軸向孔25和環(huán)形閥27。環(huán)形閥27形成在圓柱體21的頂部，并與在泵壓頭3中形成的第一閥座29合作，以便當(dāng)入口閥構(gòu)件19在其關(guān)閉位置時密封泵送室5。提供入口回位彈簧31，以朝著所述關(guān)閉位置偏壓入口閥構(gòu)件19。
[0036]圓柱體21的外壁與孔17的內(nèi)壁形成密封。軸向孔25延伸通過圓柱體21，并形成用于泵送室5的唯一入口 /出口。在使用中，當(dāng)入口閥構(gòu)件19在所述關(guān)閉位置時，軸