專利名稱：特別是燃料泵的液壓泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓泵，特別是燃料泵。本發(fā)明尤其涉及為液壓泵提供流量調(diào)節(jié)裝置的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
在液壓泵、特別是燃料泵的技術(shù)領(lǐng)域中，需要以基本上獨立于泵軸轉(zhuǎn)速的方式來調(diào)節(jié)由泵輸送到使用端的流體的流量。特別是，在壓縮點火內(nèi)燃機(jī)(不論其是用于道路車輛的發(fā)動機(jī)還是用于船舶用途的大型固定式發(fā)動機(jī))的領(lǐng)域中，所有已知的解決方法尤其是采用了燃料泵與加壓流體儲存器(通常稱為“共軌”)的液壓連接，并且基本上根據(jù)下面兩種不同的方式來獲得由泵輸
送到共軌的流量的調(diào)節(jié)-通過調(diào)節(jié)閥，其疊加由泵所輸送的過量流量，不會被經(jīng)由共軌提供給噴嘴消耗，-通過復(fù)合閥，其設(shè)置在泵的進(jìn)口處，以便在泵自身所吸入的流體中導(dǎo)致可控的氣蝕。顯而易見的是，后者的模式旨在減少泵所吸入的液體的量。雖然其毫無疑問地具有簡單性，但所述調(diào)節(jié)策略還是表現(xiàn)出明顯的缺點。由于所得的流體層流會引起高的能量損失，因此第一種調(diào)節(jié)方式是非常耗能的。第二種調(diào)節(jié)方式表現(xiàn)出與在泵進(jìn)口處的流體中所引起的氣蝕相關(guān)的磨損的大問題。此外，所述解決方法通常要求使用具有高成本的比例螺線管的電致動型復(fù)合閥，以便能連續(xù)并精確地改變泵所吸入的流體的流量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述技術(shù)問題。特別地，本發(fā)明的目的是以非常方便的方式調(diào)節(jié)液壓泵輸送到使用端的流量，并且不會危害泵及其部件的服務(wù)壽命。通過具有形成所附權(quán)利要求的主題的特征的液壓泵實現(xiàn)了本發(fā)明的目的，所述權(quán)利要求形成了這里提供的與本發(fā)明相關(guān)的技術(shù)公開的整體部分。


現(xiàn)在將參考僅作為非限制性的例子所提供的附圖來描述本發(fā)明，其中圖I是根據(jù)本發(fā)明的不同實施方案的液壓泵的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的液壓泵的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案的液壓泵的示意圖；圖4到8是一系列描述了根據(jù)本發(fā)明的該優(yōu)選實施方案的液壓泵的操作的不同特征參量的圖線。
具體實施例方式在圖I中，附圖標(biāo)記HP標(biāo)示了根據(jù)本發(fā)明的不同實施方案的液壓泵。泵HP包括進(jìn)口 IP、出口 DP和至少一個氣缸CY，在氣缸中設(shè)有通過機(jī)構(gòu)K (例如為凸輪或曲柄機(jī)構(gòu))而往復(fù)運動的活塞P，所述機(jī)構(gòu)又通過輸入軸IS來促動。每個活塞P在上死點TDC和下死點BDC之間往復(fù)運動。如所知的那樣，進(jìn)口 IP設(shè)置為與進(jìn)口端環(huán)境(未示出)連通，并且通過進(jìn)口閥IV與氣缸CY流體連通。此外，氣缸CY通過輸送管路DL與出口 DP流體連通，在所述輸送管路上設(shè)置有可通過調(diào)節(jié)組件R來控制的輸送閥DV。輸送閥DV可在打開位置和關(guān)閉位置之間運動，在打開位置中設(shè)置為允許氣缸CY和出口 DP之間的流體流動，而在關(guān)閉位置中則阻止氣缸CY和出口 DP之間的上述流體流動。此外，泵HP設(shè)置為與使用端液壓式相連，在這里使用端以字母U示意性地代表和標(biāo)示。 在一個實施方案中，使用端U可為通常稱作“共軌注射系統(tǒng)”的燃料累積注射系統(tǒng)。在下文中描述了泵HP的操作。在上死點TDC和下死點BDC之間往復(fù)運動的活塞P描述了一個包括一連串五個階段的工作循環(huán)，即-從進(jìn)口IP到氣缸CY的流體、特別是液體的吸入(吸入)，-氣缸CY內(nèi)的液體的壓縮(壓縮)，-液體到輸送管路DL的輸送(輸送)，-液體從輸送管路DL到氣缸CY的回流(回流)，-存在于氣缸CY內(nèi)的剩余液體的膨脹(膨脹)。在這些階段中，壓縮和輸送階段基本上在活塞從下死點BDC到上死點TDC的上升期間發(fā)生，而回流、膨脹和吸入階段基本上在活塞從上死點TDC到下死點BDC的下降期間發(fā)生。在接下來的描述中，前者將被簡稱為“上升階段”，后者簡稱為“下降階段”。在膨脹階段期間，活塞P下降到下死點BDC引起氣缸CY內(nèi)的壓力下降，這引起了進(jìn)口閥IV的打開。因此吸入階段啟動，隨后流體進(jìn)入氣缸CY。在活塞P的下降階段的末尾，進(jìn)口閥IV基本上再次關(guān)閉。接下來是壓縮階段，當(dāng)氣缸CY內(nèi)的壓力已經(jīng)達(dá)到能使調(diào)節(jié)組件R打開輸送閥DV的值時，所述壓縮階段結(jié)束，因此允許加壓流體經(jīng)輸送管路DL轉(zhuǎn)移到出口 DP。為了這一目的，調(diào)節(jié)組件設(shè)置為可接收優(yōu)選地相應(yīng)于緊鄰于氣缸CY下游的輸送壓力的第一驅(qū)動信號PS1，并將作為所述驅(qū)動信號PSl的函數(shù)的促動信號AS1、例如通過機(jī)械促動器或液壓裝置產(chǎn)生的促動力發(fā)送給輸送閥DV。產(chǎn)生在閥DV上的促動力導(dǎo)致其打開，因此允許流體經(jīng)輸送管路DL、輸送閥本身和出口 DP流到使用端U。在輸送階段的末端，調(diào)節(jié)組件R停止發(fā)送促動信號ASl，允許輸送閥DV關(guān)閉。當(dāng)泵HP輸出到使用端U的流體流量超過后者的需求時，由于流體的積累，使用端U內(nèi)(以及出口 DP處)的流體壓力會升高。調(diào)節(jié)組件R設(shè)置為可接收相應(yīng)于使用端U內(nèi)的流體壓力的第二驅(qū)動信號PS2。一旦在使用端U內(nèi)檢測到的壓力高于閾值pKEF，調(diào)節(jié)組件R便連續(xù)發(fā)出用于保持輸送閥DV上的促動力的促動信號ASl，這又保持輸送閥DV處于打開位置，甚至在輸送階段結(jié)束之后。換句話說，在活塞P的下降階段的至少一部分期間，調(diào)節(jié)組件R保持輸送閥打開。這樣，允許流體從出口 DP經(jīng)輸送閥DV到氣缸CY的回流。應(yīng)注意的是，在流體到氣缸CY的回流期間，這增強(qiáng)了活塞P上的動力功，基本上返回了之前由流體累積的壓縮功。因此，用于輸送全流量的流體并又導(dǎo)致過量部分回流到氣缸CY的所述調(diào)節(jié)機(jī)理并不會損害泵的整體能量效率。實際上，在全流量下的 操作條件中因系統(tǒng)(尤其是輸送閥)的慣性而基本上是不希望有的作用的由活塞P所執(zhí)行的回流階段變成了在調(diào)節(jié)條件下的所需要的作用，并且提供了更寬的角度范圍(相對于輸入軸IS的轉(zhuǎn)動角度)，其進(jìn)一步延伸了下死點BDC的限值(因此可以觀察到回流階段的顯著擴(kuò)張，同時吸入階段延遲和顯著收縮)。這樣，使用端U內(nèi)的流體壓力降低(如同出口 DP上的壓力)，返回到閾值pKEF的附近。因此，調(diào)節(jié)組件R設(shè)置為當(dāng)使用端U內(nèi)的流體壓力降低到閾值pKEF之下時，停止維持輸送閥DV上的促動信號AS1，使得閥DV能夠再關(guān)閉。調(diào)節(jié)組件R的操作使得在調(diào)節(jié)條件中，使用端U內(nèi)的流體壓力隨著上述調(diào)節(jié)過程的重復(fù)進(jìn)行而相對于參考值擺動。這樣便能夠連續(xù)地保證等于所要求的流量值到達(dá)使用端U。參見圖2，在一個實施方案中，泵HP包括設(shè)置為促動輸送閥DV的促動器Al，以及彈性定位件S，其作用趨使輸送閥DV進(jìn)入關(guān)閉位置。該操作與之前所描述的類似，這是由于調(diào)節(jié)組件R設(shè)置為在輸送階段期間控制促動器Al以使輸送閥DV進(jìn)入打開位置(根據(jù)驅(qū)動信號PSl)，并且在回流階段期間根據(jù)驅(qū)動信號PS2即使用端U內(nèi)的壓力而保持輸送閥打開。參見圖3，附圖標(biāo)記I整體標(biāo)示了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案的液壓泵。帶有點劃線和雙點劃線的示意圖說明了液壓泵I的主體。液壓泵I包括進(jìn)口 2和出口 4。第一歧管通道6與進(jìn)口 2液壓式連通，并且在這種實施方案中，在第一歧管通道上分支出與歧管6液壓式連通的第一吸入管路8、第二吸入管路10和第三吸入管路12。在吸入管路8、10、12上分別設(shè)有第一進(jìn)口閥14、第二進(jìn)口閥16和第三進(jìn)口閥18。進(jìn)口閥14、16、18設(shè)置為允許或不允許相應(yīng)的吸入管路14、16、18與第一氣缸20、第二氣缸22和第三氣缸24之間各自的液壓式連通。第一活塞P1、第二活塞P2和第三活塞P3分別在氣缸20、22、24內(nèi)運動。每個活塞PU P2、P3通過機(jī)構(gòu)的促動而作往復(fù)運動。在這里所分析的特定情況中，提供了三個凸輪C1、C2、C3(帶有相應(yīng)的挺桿)，其在角方向上具有相同的偏移。在替代性的實施方案中，可以提供帶有由曲柄機(jī)構(gòu)促動的活塞的泵I。此外應(yīng)注意，這里通過例子所描述的泵I的實施方案是三活塞型，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明同樣可與泵I的活塞數(shù)量無關(guān)地來實現(xiàn)，所述數(shù)量可不同于三個，甚至僅為一個。除了與相應(yīng)的吸入管路8、10、12和相應(yīng)的吸入閥14、16、18液壓式連通之外，各個氣缸20、22、24分別與第一輸送閥26、第二輸送閥28和第三輸送閥30液壓式連通,各輸送閥均能在關(guān)閉位置和打開位置之間運動。
每個輸送閥26、28、38通過各自的輸送通道32、34、36與第二歧管通道38液壓式連接，該歧管通道38又與出口 4液壓式連接。每個輸送閥26、28、38處于常閉位置，并且設(shè)計為在打開位置中允許與之相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)氣缸20、22、24通過相應(yīng)的輸送通道32、34、36與出口液壓式連接，并因此允許流體從相應(yīng)的氣缸20、22、24流到出口 4。在關(guān)閉位置中，每個輸送閥阻止了上述流體流動。每個輸送閥26、28、30通過多個可引起相應(yīng)促動力的促動信號來控制。在這里所描述的實施方案中，通過液壓驅(qū)動線路(簡稱為驅(qū)動線路)而獲得所述促動力。在其他實施方案中，可以通過在相應(yīng)的輸送閥上施加機(jī)械(而非液壓)作用的促動器來獲得該促動。參見圖3所示的實施方案，通過如下裝置來分別控制每個輸送閥26、28、30 -與相應(yīng)的氣缸20、22、24流體連通的第一液壓驅(qū)動線路U1、U2、U3；-第二液壓驅(qū)動線路CV1、CV2、CV3;和-與相應(yīng)的輸送通道32、34、36流體連通的第三液壓驅(qū)動線路D1、D2、D3;應(yīng)注意的是，可以任選所述的驅(qū)動線路；因此在一些實施方案中，例如這里所描述的該實施方案中，泵I包括驅(qū)動線路Dl、D2、D3，而在其他的實施方案中僅存在驅(qū)動線路Ul、U2、U3和CVl、CV2、CV3。此外，每個輸送閥26、28、30包括各自的彈性件S1、S2、S3，其作用旨在保持相應(yīng)的輸送閥處于關(guān)閉位置。每個彈性件SI、S2、S3所施加的力選擇為使得相比于液壓驅(qū)動線路所施加的力而言基本上是微不足道的。在本說明書中，為了本領(lǐng)域的技術(shù)人員的清楚理解，用語“液壓驅(qū)動線路”或“驅(qū)動線路”用于綜合性地說明帶有驅(qū)動功能的液壓線路，即一般能夠處理微小流量的流體的液壓線管，并且在其內(nèi)部的流體壓力被用作在部件或回路中的液壓類型的信號。第一驅(qū)動線路仍、似、仍和第二驅(qū)動線路01、02、03(如果有的話)對相應(yīng)輸送閥26、28、30的各自影響表面施加作用，以導(dǎo)致其打開。與彈性件S1、S2、S3類似(如所提及的，雖然程度較小)，液壓驅(qū)動線路CV1、CV2、CV3施加了旨在于保持相應(yīng)的輸送閥處于關(guān)閉位置的動作。此外，每個液壓驅(qū)動線路CV1、CV2、CV3對各自的影響區(qū)域起作用，該影響區(qū)域優(yōu)選地選擇為使其基本上等于相應(yīng)輸送閥的剩余液壓驅(qū)動線路、即驅(qū)動線路U1、U2、U3和D1、D2、D3(如果存在)所作用的影響區(qū)域之和。液壓驅(qū)動線路CV1、CV2、CV3從液壓式連接于控制體CV的控制通道CVO中分支出來?？刂企wCV通過液壓控制線路39而液壓式連接于第二歧管通道38和出口 4，在液壓控制線路39上設(shè)置有優(yōu)選地具有固定幾何形狀的節(jié)流栓40。節(jié)流栓40設(shè)置在控制體CV的液壓意義的上游。此外，控制體CV通過控制閥42而液壓式連接于第一歧管通道6和進(jìn)口 2，控制閥42流體動態(tài)地設(shè)置在液壓式連接于進(jìn)口 2的返回通道43中，并處于控制體CV的下游?？刂崎y42在功能上是壓力調(diào)節(jié)閥，在該實施方案中，其通過彈性件S4保持在關(guān)閉位置。此外，在該實施方案中，可通過操作性地連接于電子控制單元46的螺線管44來促動控制閥42。在其他一些實施方案中，可以采用液壓式或機(jī)械式促動的控制閥42。因此，這里定義了泵I的調(diào)節(jié)組件，在該實施方案中，所述調(diào)節(jié)組件包括液壓控制線路39、節(jié)流栓40、控制體CV和控制閥42 (在該實施方案中還有控制單元46)，如接下來的描述中清楚地顯示，所述調(diào)節(jié)組件允許泵I輸送到與出口 4相連的使用端的流量發(fā)生變化。在下文中描述了泵I的操作。下文描述是特別根據(jù)液壓泵I在內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射系統(tǒng)中的應(yīng)用、特別是作為用于累積式噴射系統(tǒng)(所謂的“共軌”噴射系統(tǒng))的高壓泵來進(jìn)行的。當(dāng)然，對于連接于出口4的普通使用端來說，也能夠?qū)嵤┻@里所描述的應(yīng)用。進(jìn)口 2與流體動態(tài)地位于進(jìn)口上游的低壓環(huán)境LPE液壓式連接。對于所考慮的該應(yīng)用來說，低壓環(huán)境LPE例如包括液壓流入管路，在其中通過直接從儲罐中吸入燃料的低壓泵來給燃料適當(dāng)加壓。出口 4液壓式連接于燃料存儲器，通常稱為“共軌”(以附圖標(biāo)記CR示意性地表示和標(biāo)示)，在其上液壓式連接了一個或多個燃料噴嘴(未示出)。在共軌噴射系統(tǒng)中的噴嘴操作模式方面，應(yīng)參考特定的文獻(xiàn)直到本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知這種子系統(tǒng)的操作的程度。 在泵I的操作期間，輸入軸IS被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，并且通過各自的凸輪C1、C2、C3來促動各活塞Pl、P2、P3進(jìn)行往復(fù)運動。下面將具體地參考與活塞I相關(guān)的部件來描述在全流量下、即在不調(diào)節(jié)輸送到共軌CR的流量的情況下的操作，但這并不損害其他活塞和與之操作性相關(guān)的相應(yīng)部件的操作是相同的這一事實。此外還應(yīng)參考圖4到8中所說明的圖線。各圖線均顯示了作為由CAis標(biāo)示的輸入軸IS的旋轉(zhuǎn)角度的函數(shù)的泵I的操作特征量的變化。更詳細(xì)的是-圖4的圖線包括三條獨立的曲線，其描述了表示為總沖程(以Smax標(biāo)示)的百分比的每個活塞(分別為P1、P2、P3)的位置S的圖；為此，每條曲線標(biāo)有與相應(yīng)活塞的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記；-圖5的圖線包括三條曲線，其描述了每個輸送閥26、28、30的開度DVL(以最大開度值DVLmax的百分比來表示)；為此，每條曲線標(biāo)有與用于相應(yīng)輸送閥的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記；-圖6的圖線包括三條曲線，其各自描述了通過輸送閥26、28、30的流量QDV(以最大流量值Qdvjm的百分比來表示)的圖；為此，每條曲線標(biāo)有與用于相應(yīng)輸送閥的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記；-圖7的圖線說明了共軌CR中的壓力的圖，以pCK標(biāo)示(以閾值壓力pKEF的百分比來表示)，其還基本上等于出口 4處的壓力；以及-圖8的圖線說明了通過出口4的即時流量Qp(即輸送到共軌CR的流量)的圖。每個活塞P1、P2、P3以與前文描述活塞P相同的方式限定了包括五個階段的工作循環(huán)。每個活塞P1、P2、P3隨著其往復(fù)運動而改變由相應(yīng)氣缸20、22、24限定的流體室的體積，并且在上死點TDC和下死點BDC之間運動。監(jiān)測的角度范圍選擇成使其具有與活塞Pl的上死點TDC相一致的起點，并且覆蓋了足以描述從全流量操作條件到流量調(diào)節(jié)狀態(tài)中的操作條件的轉(zhuǎn)變的多個工作循環(huán)。從圖4的圖線的軸的起點開始,活塞Pl處于與上死點TDC相應(yīng)的位置中，從這里回流階段開始，在這些條件中，所述開始是由于會導(dǎo)致相對于上死點TDC延遲輸送閥關(guān)閉的輸送閥的慣性。之后是膨脹階段，在該期間活塞Pl下降到下死點BDC，導(dǎo)致氣缸20內(nèi)的壓力下降。當(dāng)所述壓力達(dá)到低于低壓環(huán)境LPE中的壓力的值時，進(jìn)口閥14打開，結(jié)果流體從低壓環(huán)境LPE經(jīng)第一歧管通道6和第一進(jìn)口通道8進(jìn)入氣缸20中當(dāng)活塞Pl達(dá)到下死點BDC時，吸入階段基本終止。此時進(jìn)口閥14關(guān)閉，使氣缸20與低壓管路8隔開，隨后活塞升高到上死點TDC，導(dǎo)致氣缸20內(nèi)的流體加壓(壓縮階段)。應(yīng)注意地是，參見圖6，在壓縮階段期間經(jīng)過輸送閥26的流量為零。氣缸20內(nèi)的流體加壓導(dǎo)致輸送閥26打開(輸送階段開始)，下文描述了其模式。輸送閥26受到第一驅(qū)動線路Ul和第二驅(qū)動線路CVl以及可能的第三驅(qū)動線路Dl的作用。在相應(yīng)的影響區(qū)域上，驅(qū)動線路Ul傳送基本上相應(yīng)于氣缸20內(nèi)的壓力(在下文中以P2c!標(biāo)不,相同地422和口24用于標(biāo)不氣缸22、24)的壓力信號；即，其基本上傳送與緊鄰于氣缸20下游和相應(yīng)輸送閥26上游的輸送壓力相關(guān)的信息。在相應(yīng)的影響區(qū)域上，驅(qū)動線路CVl傳送相應(yīng)于在下文中以Pw標(biāo)示的控制體CV內(nèi)的壓力的壓力信號。如果存在的話，驅(qū)動線路Dl會在相應(yīng)的影響區(qū)域上傳送相應(yīng)于施加在出口 4上的壓力的壓力信號，在這種情況中，該壓力基本上等于在下文中以Pck標(biāo)示的共軌CR內(nèi)的壓力。實際上，共軌CR液壓式連接于出口 4，而出口 4又通過第二歧管通道38液壓式連接于輸送管路32。應(yīng)注意的是，在一些實施方案中，與液壓驅(qū)動線路Dl相關(guān)的促動力可以是輸送閥的幾何形狀的結(jié)果，所述幾何形狀為輸送閥內(nèi)的流體提供了影響區(qū)域，借此能夠在輸送閥自身的可動件上施加力。在這種操作條件中，由于控制閥42處于完全關(guān)閉位置，因此控制體CV為靜止環(huán)境，沒有經(jīng)過液壓控制線路39的流動通道。這樣,在共軌CR和控制體CV之間存在恒定的傳遞壓力，由于節(jié)流栓40不會帶來任何壓力降，因此沒有經(jīng)過節(jié)流栓并到達(dá)控制體CV的顯著的流動通道。這意味著壓力pw等于壓力Pai;因此，驅(qū)動線路CVl傳送的壓力信號與驅(qū)動線路Dl傳送的壓力信號相同。實際上，在全流量操作條件中，輸送閥26可與傳統(tǒng)的單向閥相似；即輸送閥26保持打開，直到氣缸20內(nèi)的壓力(p2Q)超過壓力Pcv(在這些條件中其等于壓力pCK)達(dá)到足夠的量以克服彈性件SI的反向動作為止，如所熟知的那樣，該反向動作可以等效壓力來表示。換句話說，壓力P2tl和與彈性件SI相關(guān)的等效壓力之間的差異必須等于或高于壓力pCK。輸送閥28、30的操作與上述描述相同；當(dāng)然，由于凸輪Cl、C2、C3所設(shè)定的活塞P1、P2、P3的時序，所以上述操作相對于與輸送閥26有關(guān)的操作相比有一定的時移。此外參見圖5，可以知道輸送閥26、28、30的打開如何發(fā)生。每個輸送閥的打開在由相應(yīng)的活塞所執(zhí)行的壓縮階段的末尾處開始，并且在回流階段的末尾處在上死點TDC之后瞬間停止。一旦針對于本說明書的角度范圍的第一工作循環(huán)完成，壓力pCK會增加，使其非常接近于閾值壓力Pkef (圖7)。基本上說，泵I輸送到共軌CR的過量流量不會被與共軌CR相連的噴嘴所消耗，并且導(dǎo)致了流體的積累，其使共軌CR內(nèi)的壓力水平以及最終在出口 4上的壓力水平升高。參見圖4到8以及特別是圖7，在旋轉(zhuǎn)角CAis.K時超過了閾值壓力Pkef。在圖4到8的圖線所示的實施例中，角度CAis,在活塞P3的輸送階段中。在該實施方案中，借助于電子控制單元46以及與之操作性相連并安裝在共軌CR上的已知類型的壓力傳感器裝置來檢測共軌CR內(nèi)的閾值壓力pKEF的超過(所述傳感器裝置和控制單元46之間的操作性連接的示意性功能表示由連接控制單元46和共軌CR的點劃線表示并由標(biāo)記PRS標(biāo)示)。在所述條件中，因此控制單元46控制會導(dǎo)致控制閥42打開的螺線管44的促動。在上述情況中，在從出口 4經(jīng)節(jié)流栓40到控制體CV以及從控制體CV經(jīng)返回管路43到歧管通道6的控制線路39中建立了流動通道。經(jīng)節(jié)流栓40的流動通道導(dǎo)致壓力pCT的值下降，肯定低于壓力Pcs的值，這是由于經(jīng)節(jié)流栓40的流動通道給流體帶來了壓力下降，在節(jié)流栓的上游所述流體精確地具有壓力P 。
節(jié)流栓40的存在使得通過與泵所處理的流量相比非常小的排空流量而獲得的所述調(diào)節(jié)成為泵自身的液壓效率的一項優(yōu)點。當(dāng)共軌CR內(nèi)的壓力pCK超過閾值壓力Pkef時，泵I的控制組件控制閥門42，以阻止控制體CV內(nèi)的壓力Pct超過pKEF。換句話說，控制閥42設(shè)置為，一旦在連接于泵I的出口 4上的使用端(在這種情況中為共軌CR)內(nèi)超過了閾值壓力pKEF，則調(diào)節(jié)控制體CV內(nèi)的壓力，將其限制到最多等于Pkef的值?？傊魏卧O(shè)計為調(diào)節(jié)控制體CV內(nèi)的壓力以阻止其升高超過閾值(在這種情況中為Pkef)的已知方式均可用于實施這里所描述的調(diào)節(jié)機(jī)理。輸送閥30總是受到液壓驅(qū)動線路U3、D3(如果存在的話)和CV3的作用，然而此時通過驅(qū)動線路CV3傳送到閥30上的壓力信號低于通過驅(qū)動線路U3 (和D3，如果存在的話)傳送的總是等于壓力Pck的壓力信號。因此，用于平衡輸送閥3的條件發(fā)生了變化，其使得輸送閥3保持打開，甚至當(dāng)壓力p24降低到低于輸送環(huán)境(pCK)內(nèi)的壓力時也是如此。換句話說，在活塞P3的下降階段的至少一部分期間，輸送閥30保持在打開位置。這導(dǎo)致了流體從出口 4到氣缸24的回流，導(dǎo)致了因流體積累的下降而產(chǎn)生的共軌CR內(nèi)的壓力Pck下降，如前分析的那樣。當(dāng)共軌CR內(nèi)的壓力達(dá)到存在于控制體CV內(nèi)的壓力水平(即pKEF)時，輸送閥30關(guān)閉，并且在相應(yīng)的氣缸24內(nèi)，包含在其中的流體的膨脹階段開始，隨后是吸入階段。因此，泵I的控制組件基本上設(shè)置為在隨后的輸送階段、即在活塞P3的下降階段的至少一部分期間，通過調(diào)節(jié)壓力Pct (與驅(qū)動線路CVl、CV2、CV3相關(guān))來保持輸送閥30 (在適當(dāng)?shù)臅r刻還有輸送閥26、28)處于打開位置，特別是如果在液壓連接于出口 4的使用端(在這種情況中為共軌CR)的內(nèi)部超過了所述閾值壓力pKEF，則通過將壓力pcv限制到閾值壓力Pkef的值來實現(xiàn)上述結(jié)果。簡而言之，這里提出的調(diào)節(jié)系統(tǒng)為在全流量的操作條件中，每個輸送閥保持打開為略少于工作循環(huán)的一半，基本上相應(yīng)于輸送階段(回流階段基本上可忽略)。然而在調(diào)節(jié)條件中，明確地延遲直接關(guān)閉，這導(dǎo)致了額外的打開角度范圍，這里觀察到經(jīng)輸送閥30的回流流量的增加(具有負(fù)坐標(biāo)的曲線的點)，這表明發(fā)生了燃料返回到氣缸24的顯著回流。在此階段期間，如前所述，流體將在之前的輸送階段中所執(zhí)行的過量壓縮功返回給泵，因此保證了整個系統(tǒng)的良好的能量效率水平。當(dāng)然，在適當(dāng)?shù)臅r刻，上述同樣地適用于輸送閥26和28?；旧险f，通過流體(特別是燃料)到每個活塞的輸送的回流能獲得對泵I所輸送的流量的調(diào)節(jié)。此外根據(jù)圖7，應(yīng)注意的是，這里所描述的調(diào)節(jié)策略基于能夠承受共軌CR內(nèi)(或通常是連接于出口4的使用端內(nèi))的超壓的條件而起作用。簡化該處理(對于本說明書來說重要地是理解所涉及的物理參數(shù))，能承受的最大超壓等于
權(quán)利要求
1.一種液壓泵(HP ;1)，特別是燃料泵，包括 進(jìn)口(IP ;2)， 出口(DP ;4)，其設(shè)置成與使用端(U ；CR)液壓式連接， 至少一個氣缸(CY ;20，22，24)，相應(yīng)的活塞(P ;P1，P2，P3)在其中運動，在泵(HP, I)的操作期間，所述活塞在上死點(TDC)和下死點(BDC)之間往復(fù)運動， 與各氣缸(CY ;20，22，24)液壓式連接的輸送閥(DV ;26，28，30)，其能夠在關(guān)閉位置和打開位置之間運動，在所述打開位置中，所述輸送閥(DV;26，28，30)設(shè)置為允許所述氣缸(CY;20，22，24)和所述出口(DP ;4)之間的流體流動，而在所述關(guān)閉位置中，所述輸送閥(DV ;26，28，30)設(shè)置為阻擋所述氣缸(CY ;20，22，24)和所述出口(DP ；4)之間的流體流動， 泵(HP，1)的特征在于，其包括調(diào)節(jié)組件(R;39，40，42，43，44，46)，在所述活塞從所述上死點(TDC)到下死點(BDC)的運動的至少一部分期間，當(dāng)在液壓式連接于所述出口(DP ;4)的使用端(U;CR)內(nèi)超過了閾值壓力(pREF)時，所述調(diào)節(jié)組件設(shè)置為保持所述輸送閥(DV ;26，28，30)處于所述打開位置，并且允許從所述出口(4，DP)到所述氣缸(20，22，24)的流體回流。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓泵(I)，其特征在于，所述輸送閥(26，28，30)由液壓驅(qū)動線路(U1, U2，U3 ；D1, D2，D3 ；CV1, CV2, CV3)來控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓泵(I)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)組件(R;39，40，42，43，.44，46)包括 控制體(CV)，其通過液壓控制線路(39)與所述出口(4)流體連通，在所述液壓控制線路上設(shè)置有節(jié)流栓(40);和 控制閥(42)，其設(shè)置用于調(diào)節(jié)所述控制體(CV)內(nèi)的壓力(pCT)，并且能被促動以允許所述控制體(CV)和所述進(jìn)口(2)之間的流體連通， 其中，所述節(jié)流栓(40)液壓式地設(shè)置在所述控制體(CV)的上游。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓泵(I)，其特征在于，所述液壓驅(qū)動線路包括 第一液壓驅(qū)動線路(Ul，U2，U3)，其傳送基本上相應(yīng)于所述至少一個氣缸(20，22，24)內(nèi)的壓力(P20，P22，P24)的壓力信號到所述輸送閥(26,28,30), 第二液壓驅(qū)動線路(CV1，CV2，CV3)，其傳送基本上相應(yīng)于所述控制體(CV)內(nèi)的壓力(Pcv)的壓力信號到所述輸送閥(26，28，30)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓泵(I)，其特征在于，所述控制閥(42)設(shè)置為當(dāng)在液壓式連接于所述出口(DP ;4)的使用端(U;CR)內(nèi)超過了所述閾值壓力(pKEF)時，將所述控制體(CV)內(nèi)的壓力(pCT)基本上限制為所述閾值壓力(Pkef)的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求2到5中任一項所述的液壓泵(I)，其特征在于，所述輸送閥(26，28，.30)包括第三液壓驅(qū)動線路(D1，D2，D3)，其傳送基本上相應(yīng)于所述出口(4)處的壓力(pCK)的壓力信號到所述輸送閥(26，28，30)，其中，所述第三液壓驅(qū)動線路(D1，D2，D3)設(shè)置為使所述輸送閥(26，28，30)進(jìn)入所述打開位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液壓泵(I)，其特征在于，所述第二液壓驅(qū)動線路(CV1，CV2，CV3)作用于等于所述第一液壓驅(qū)動線路(U1，U2，U3)和第三(D1，D2，D3)液壓驅(qū)動線路所作用的各自影響區(qū)域之和的影響區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓泵(I)，其特征在于，所述控制閥(42)由電子控制單元(46)控制，所述電子控制單元設(shè)置為與傳感器裝置一起檢測連接于所述出口(4)的使用端(U ；CR)內(nèi)的壓力。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的液壓泵(I)，其特征在于，其包括第一活塞(PD、第二活塞(P2)和第三活塞(P3)，它們各自操作性地連接于第一輸送閥(26)、第二輸送閥(28)和第三輸送閥(30)，其中所述第一活塞(P1)、第二活塞(P2)和第三活塞(P3)通過所述液壓泵(I)的輸入軸(IS)而被驅(qū)動成往復(fù)運動。
全文摘要
一種液壓泵，特別是燃燃料泵，包括進(jìn)口；布置為液壓連接于使用端的出口；至少一個氣缸，相應(yīng)的活塞能在其中運動，其中在泵的操作期間，活塞在上死點和下死點之間往復(fù)運動；與各氣缸液壓式連接的輸送閥，其能在關(guān)閉位置和打開位置之間運動，在打開位置中，輸送閥設(shè)置為允許氣缸和出口之間的流體流動，而在關(guān)閉位置中，輸送閥設(shè)置為阻止氣缸和出口之間的流體流動。泵還包括調(diào)節(jié)組件，在活塞從上死點到下死點運動的至少一部分期間，當(dāng)在與出口液壓連接的使用端內(nèi)超過了閾值壓力時，調(diào)節(jié)組件設(shè)置為保持輸送閥在打開位置，并且允許從出口到氣缸的流體的回流。
文檔編號F02M37/12GK102654091SQ20121005252
公開日2012年9月5日 申請日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者克勞迪奧·內(nèi)格里 申請人:Omt都靈機(jī)械車間有限公司