專利名稱：具有旁通閥用集成螺線管控制閥的燃油噴射泵的制作方法
1．發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種包含一個(gè)數(shù)字式控制的內(nèi)旁通閥的泵。
2．相關(guān)技術(shù)描述壓燃式內(nèi)燃機(jī)包括向發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室噴射柴油的燃油噴射器。為了保證足夠的噴射壓力，必須以希望的干線壓力向噴射器提供燃油。干線壓力是由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵產(chǎn)生的。為了補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)和其它因素的變化，燃油系統(tǒng)通常包括一個(gè)減壓安全閥，其在干線壓力超過預(yù)定值時(shí)打開。減壓安全閥通常包括一個(gè)將閥向關(guān)閉位置偏壓的彈簧。即使在系統(tǒng)的旁通循環(huán)中泵也作功以克服彈簧力。該附加功增加了摩擦馬力并降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油效率。因此希望提供一種能不需要泵的功就能為燃油系統(tǒng)提供旁路的燃油泵。
希望在不同操作條件下改變?nèi)加拖到y(tǒng)的干線壓力。發(fā)動(dòng)機(jī)泵是典型的由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸機(jī)械式驅(qū)動(dòng)的固定排量裝置。因此泵的輸出量由發(fā)動(dòng)機(jī)的速度確定。希望提供一種能夠獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)速度來改變輸出壓力的泵。
發(fā)明綜述本發(fā)明是一種具有一個(gè)數(shù)字式控制的內(nèi)部旁通閥的泵。該泵包括一個(gè)殼體，殼體具有一個(gè)與一進(jìn)口和一出口連接的泵腔。一個(gè)活塞位于泵腔中，其將液體從進(jìn)口泵向出口。該泵還具有一個(gè)進(jìn)口閥，其在泵吸入液體時(shí)移動(dòng)至打開位置，在活塞通過出口泵出液體時(shí)移動(dòng)至關(guān)閉位置。該進(jìn)口閥可通過一個(gè)單獨(dú)的液壓系統(tǒng)保持在打開位置，使得活塞通過該進(jìn)口泵回液體并為出口提供了旁路。該單獨(dú)的液壓系統(tǒng)包括一個(gè)三通螺線管控制閥，其把液體導(dǎo)向進(jìn)口閥以打開該閥。控制閥可包括一對(duì)螺線管，該螺線管通過鎖住一個(gè)內(nèi)部滑閥以控制液體向進(jìn)口閥的流動(dòng)?；y可通過電子控制器提供的數(shù)字脈沖被鎖在合適的位置上?？刂破骺赏ㄟ^打開進(jìn)口閥和為出口提供旁路來控制泵的輸出壓力。
圖紙簡要描述本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)在觀看過下面的詳細(xì)描述和附圖后對(duì)那些該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將變得更加明顯，其中

圖1所示為本發(fā)明的泵的橫截面視圖。
圖2所示為泵的螺線管控制閥的橫截面視圖。
圖3所示為泵的一個(gè)替代實(shí)施例的橫截面視圖。
圖4所示為內(nèi)燃機(jī)燃油系統(tǒng)中泵的示意圖。
發(fā)明的詳細(xì)描述參考圖紙，特別是附圖標(biāo)記，圖1所示為本發(fā)明的泵10。該泵10包括一個(gè)殼體12，該殼體具有一個(gè)進(jìn)口14和一對(duì)出口16。出口16通常與外部裝置如發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射器(未示出)連接。進(jìn)口14通常與液源如汽車的燃油箱(未示出)連接。
殼體12還具有一對(duì)位于相應(yīng)泵腔20中的活塞18?；钊?8以往復(fù)運(yùn)動(dòng)方式移動(dòng)將液體從進(jìn)口14泵向出口16?；钊?8由搖板22驅(qū)動(dòng)，搖板由軸24轉(zhuǎn)動(dòng)，軸24通過軸承組件26連接在殼體12上。軸24通常通過由一個(gè)外部裝置如發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。軸24的旋轉(zhuǎn)使搖板22轉(zhuǎn)動(dòng)并使活塞18做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。活塞18通常以180°相互異相移動(dòng)，使得一個(gè)活塞通過出口16泵出液體，同時(shí)另一個(gè)活塞18通過進(jìn)口14吸入液體?；钊?8最好通過與球窩30配合的球28與搖板22連接。每個(gè)泵腔20包括一個(gè)回位彈簧，其向下方偏壓活塞18。
通過進(jìn)口14的液流是由一對(duì)進(jìn)口閥34控制的。進(jìn)口閥34被彈簧36偏壓向關(guān)閉的位置。通過出口16的液流是由一對(duì)單向球閥38控制的?；钊?8向下的移動(dòng)產(chǎn)生了壓差，壓差使進(jìn)口閥34開啟并允許液體從進(jìn)口14流向泵腔20。當(dāng)搖板22向上驅(qū)動(dòng)活塞18時(shí)，液體被加壓并在進(jìn)口閥34處于關(guān)閉位置時(shí)被通過單向閥38壓出出口16。
進(jìn)口閥34最好具有一根桿40。該桿40分別連接在由彈簧36偏壓的球42上。桿40位于與控制閥46連接的通道44內(nèi)?？刂崎y46可被啟動(dòng)以對(duì)通道44內(nèi)的液體加壓。加壓的液體推動(dòng)桿40并把進(jìn)口閥34移動(dòng)至打開的位置。進(jìn)口閥34可被保持在打開的位置，使得活塞通過進(jìn)口14泵回液體并為出口16提供一個(gè)旁路。在旁路情況下，泵10可繼續(xù)運(yùn)行，只消耗最小的功。
圖2所示為控制閥46的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例?？刂崎y46最好是一個(gè)數(shù)字式鎖住的三通螺線管驅(qū)動(dòng)的滑閥。閥46包括一個(gè)殼體48，殼體具有一個(gè)回流口50，一對(duì)供流口52和一對(duì)液缸口54。液缸口54與泵殼體12的通道44相連?；亓骺?0最好與泵的進(jìn)口14相連。供流口52最好與泵的出口16相連。口52和54最好圍繞供流50對(duì)稱布置以動(dòng)態(tài)平衡控制閥46。
閥46包括一個(gè)第一螺線管56和一個(gè)第二螺線管58，螺線管在第一位置和第二位置間移動(dòng)滑閥60。當(dāng)?shù)谝宦菥€管56通電時(shí)，滑閥60被移動(dòng)到第一位置以在液缸口54和回流口50間提供液體連通。當(dāng)?shù)诙菥€管58通電時(shí)，滑閥60被移動(dòng)到第二位置以將液缸口54和供流口52連通?；y60可具有一個(gè)內(nèi)通道62以靜態(tài)平衡控制閥46。
控制閥46連接在一個(gè)控制器64上，控制器64向螺線管56和58提供數(shù)字脈沖。殼體48和滑閥60最好用磁鋼制造，如440C或52100等可在即使停止向螺線管供電時(shí)仍能保持滑閥60的位置?；y60可通過向螺線管提供一個(gè)短數(shù)字脈沖來移動(dòng)，其中材料的起磁保持滑閥60的位置。
控制器64可通過鎖住閥46來控制泵10的輸出壓力。例如，控制器64可通過將滑閥60鎖在第二位置來減少泵的輸出壓力，使進(jìn)口閥34即使在泵的泵沖程中也被移動(dòng)到并保持在打開位置。隨后泵的輸出壓力可通過將滑閥60鎖在第一位置并松開進(jìn)口閥34而增加。
圖3所示為替代實(shí)施例泵100。泵100包括一個(gè)殼體102，其具有一個(gè)進(jìn)口104和一個(gè)出口106。進(jìn)口104通過一對(duì)進(jìn)口閥110與一對(duì)泵腔108相連，進(jìn)口閥110被一對(duì)彈簧112偏壓向關(guān)閉位置。通過出口106的液流由一對(duì)單向球閥114控制。殼體102可包括一個(gè)內(nèi)通道116，其將泵腔108之一與出口106連通。通過控制閥118引導(dǎo)液體，將進(jìn)口閥110移動(dòng)到并保持在打開的位置?？刂崎y118最好是圖2所示的數(shù)字式鎖住的三通螺線管閥。
泵100可具有一個(gè)活塞120，輸出軸124驅(qū)動(dòng)的偏心凸輪122使該活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)?；钊?20可通過軸承組件126與偏心凸輪122連接。偏心凸輪122的轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)活塞120以將液體從進(jìn)口104泵向出口106。可鎖住控制閥118以打開進(jìn)口閥110并改變泵110的輸出壓力。
如圖4所示，泵10或100可被結(jié)合在內(nèi)燃機(jī)的燃油系統(tǒng)150中。發(fā)動(dòng)機(jī)可包括多個(gè)燃油噴射器152，其將燃油噴射到燃燒室154中。燃油噴射器152通過油路156與泵10的出口相連。燃油系統(tǒng)150通常包括一個(gè)油箱158，該油箱通過油路160與泵10的進(jìn)口相連。燃油系統(tǒng)150還可包括與泵10的控制器64相連的壓力傳感器162?？刂破?4可通過打開內(nèi)部進(jìn)口閥并將泵置于旁路模式而改變或保持燃油系統(tǒng)150的干線壓力。這樣當(dāng)干線壓力超過希望值時(shí)控制器64可打開進(jìn)口閥并為泵提供旁路。
此外，通過將控制閥46的供流口與泵的出口相連，本發(fā)明的液壓旁路利用系統(tǒng)中存在的壓力將進(jìn)口閥保持在打開位置。泵10可繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)而不消耗功以克服減壓安全閥。從而本發(fā)明的閥提供了一種比先前技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)中的系統(tǒng)更省油的燃油系統(tǒng)。
盡管描述并在附圖中表示了某些實(shí)施例，但應(yīng)理解為，這些實(shí)施例僅僅是描述性的而不是對(duì)廣義發(fā)明的限制，并且本發(fā)明不應(yīng)被限制在描述和表示的特定結(jié)構(gòu)和裝置，因?yàn)閷?duì)本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講可能發(fā)生各種其它變型。
權(quán)利要求
1．一種泵液體的泵，包括一個(gè)具有一進(jìn)口、一出口和一泵腔的殼體；位于所述泵腔內(nèi)并把液體從所述進(jìn)口泵向所述出口的活塞；控制液流從所述進(jìn)口流向所述泵腔的進(jìn)口閥，其特征在于，在打開位置時(shí)，所述進(jìn)口閥在所述泵腔和所述進(jìn)口間提供液體流通；以及，控制并提供流向所述進(jìn)口閥的液體以將所述進(jìn)口閥移動(dòng)到并保持在打開位置的螺線管控制閥。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵，其特征在于，所述螺線控制閥包括在第一位置和第二位置間移動(dòng)滑閥的第一螺線管和第二螺線管，其特征在于，當(dāng)所述滑閥處于第二位置時(shí)，所述螺線管控制閥允許液體流向所述進(jìn)口閥并將所述進(jìn)口閥移至打開位置。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的泵，其特征在于，所述滑閥被數(shù)字式鎖在第一和第二位置。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)將所述進(jìn)口閥偏壓向關(guān)閉位置的彈簧。
5．根據(jù)權(quán)利要求2所述的泵，其特征在于，所述螺線管控制閱具有一個(gè)當(dāng)所述滑閥處于第一位置時(shí)與液缸口相連的回流口和一個(gè)當(dāng)所述滑閥處于第二位置時(shí)與所述液缸口相連的供流口，所述液缸口與所述進(jìn)口閥液流連通。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的泵，其特征在于，所述螺線管控制閥的所述回流口與所述殼體的所述進(jìn)口相連，所述螺線管控制閥的所述供流口與所述殼體的所述出口相連。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)使所述活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)并將液體泵出所述泵腔的搖板。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)使所述活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)并將液體泵出所述泵腔的橢圓形凸輪。
9．根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)激勵(lì)所述螺線管控制閥的控制器。
10．具有一個(gè)內(nèi)燃燒室的內(nèi)燃機(jī)用燃油系統(tǒng)，包括一個(gè)裝燃油的油箱；一個(gè)泵，包括一個(gè)殼體，其包括一個(gè)與所述油箱相連的進(jìn)口，一個(gè)與內(nèi)燃燒室相連的出口和一個(gè)泵腔；位于所述泵腔內(nèi)并把燃油從所述進(jìn)口泵向所述出口的活塞；控制燃油從所述進(jìn)口流向所述泵腔的進(jìn)口閥，其特征在于，在打開位置時(shí)，所述進(jìn)口閥在所述泵腔和所述進(jìn)口間提供液體流通；控制并提供流向所述進(jìn)口閥的燃油以將所述進(jìn)口閥移動(dòng)到并保持在打開位置的螺線管控制閥。
11．根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃油系統(tǒng)，其特征在于，所述螺線管控制閥包括在第一位置和第二位置間移動(dòng)滑閥的第一螺線管和第二螺線管，其特征在于，當(dāng)所述滑閥處于第二位置時(shí)，所述螺線管控制閥允許燃油流向所述進(jìn)口閥并將所述進(jìn)口閥移至打開位置。
12．根據(jù)權(quán)利要求11所述的燃油系統(tǒng)，其特征在于，所述滑閥被數(shù)字式鎖在第一和第二位置。
13．根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃油系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)將所述進(jìn)口閥偏壓向關(guān)閉位置的彈簧。
14．根據(jù)權(quán)利要求11所述的燃油系統(tǒng)，其特征在于，所述螺線管控制閥具有一個(gè)當(dāng)所述滑閥處于第一位置時(shí)與液缸口相連的回流口和一個(gè)當(dāng)所述滑閥處于第二位置時(shí)與所述液缸口相連的供流口，所述液缸口與所述進(jìn)口閥液流連通。
15．根據(jù)權(quán)利要求14所述的燃油系統(tǒng)，其特征在于，所述螺線管控制閥的所述回流口與所述殼體的所述進(jìn)口相連，所述螺線管控制閥的所述供流口與所述殼體的所述出口相連。
16．根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃油系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)使所述活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)并將液體泵出所述泵腔的搖板。
17．根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃油系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)使所述活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)并將液體泵出所述泵腔的橢圓形凸輪。
18．根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃油系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)激勵(lì)所述螺線管控制閥的控制器。
全文摘要
一個(gè)具有一個(gè)數(shù)字式控制的內(nèi)旁通閥(46)的泵。該泵包括一個(gè)殼體,殼體內(nèi)有一個(gè)活塞,活塞將液體從進(jìn)口(14)泵向殼體的出口(16)。泵還具有一個(gè)進(jìn)口閥(34),其當(dāng)泵吸入液體時(shí)移動(dòng)至打開位置,當(dāng)通過出口泵出液體時(shí)移動(dòng)至關(guān)閉位置。進(jìn)口閥可通過單獨(dú)的液壓系統(tǒng)保持在打開位置,使得活塞通過進(jìn)口泵回液體并為出口提供一個(gè)旁路。該單獨(dú)的液壓系統(tǒng)包括一個(gè)三通螺線管控制閥(46),其將液體導(dǎo)向進(jìn)口閥以打開該閥?？刂崎y可包括一對(duì)將內(nèi)滑閥鎖住以控制流向進(jìn)口閥的液流的螺線管(56,58)。滑閥可通過電子控制器提供的脈沖鎖在合適的位置?？刂破骺赏ㄟ^打開進(jìn)口閥并為出口提供旁路來控制泵的輸出壓力。
文檔編號(hào)F02M59/10GK1235657SQ97196656
公開日1999年11月17日 申請(qǐng)日期1997年7月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月23日
發(fā)明者O·E·斯特曼 申請(qǐng)人:斯特曼工業(yè)公司