[发明专利]高压燃料泵

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年6月27日提交的美国专利申请No.61/665,206的优先权，为了各种目的，该申请的全部内容被并入本文以供参考。

技术领域

本申请大体涉及燃料供给泵，包括用于控制高压燃料泵的方法和系统。在一些实施例中，本申请涉及泵、泵装置以及减少从与内燃机一起使用的高压泵发出的噪音的方法，其中阀的运动是旋转的并且没有往复冲击。

背景技术

直喷发动机在高压下将燃料直接喷射到发动机燃烧室中。燃料可以经由普通的燃料导轨喷射。燃料可以使用有时被称为供给泵的高压燃料泵加压。高压燃料泵可以是不期望的发动机噪声源。特别地，高压燃料泵可以产生滴答噪声。研究和测试数据显示当电磁阀（MSV）打开和关闭时产生滴答噪声，在关闭时导致电枢到止动器的冲击，或者在打开时导致抽吸阀到阀座的冲击。这种冲击能量不仅激励泵本身，而且还可能通过泵的安装传递到汽缸盖。此外，能量还可以传递到其它发动机部件，例如发动机汽缸体、油底壳、凸轮盖、前盖、进气和排气歧管。这可能具有放大不期望的噪声的效果，当这些其它发动机部件相对安静时特别是在发动机怠速工况时，使得这种噪声更加明显。

已经尝试降低从高压燃料供给泵发出的噪声。例如，BORG等的美国专利申请20120000445公开了一种用于控制高压燃料供给泵的方法和控制装置。所公开的方法减少了常闭型电磁致动的进气门的控制电流，使得打开方向的移动可以通过在碰撞完在全打开位置的机械挡块（stop）时的偏置力减速，由此降低冲击噪声。

发明内容

发明者已经认识到这些方法的几个潜在问题。例如，尽管这种方法可以减少冲击，但它仍可能大到足以增加不想要的发动机噪声。此外，认为由于冲击表面随着时间的推移而老化和变形，减速运动与冲击时刻可能变得较不同步，并且不想要的噪声可能因此增加。

鉴于这些问题，发明者采取一种方法，该方法减少阀到阀座的冲击，并且可以完全消除泵关闭和打开事件时的冲击。根据本公开的实施例可以包括阀装置，其包括被配置为将燃料供给室与泵室分开的可转动盘。可以有穿过该盘的一个或多个孔，该孔被设计为对应于阀套中的一个或多个孔。当阀处于打开位置时，盘孔可以被配置为与阀套的孔对齐，以允许燃料从燃料供给室流到泵室，反之亦然。由于盘阀可以通过旋转影响燃料流动，避免了盘与阀套之间的冲击。以此方式，该过程可以产生明显较少的噪声，并且通过消除任何滴答噪声，燃料泵可以几乎安静地运行。

根据本公开的另外的示例可以包括将阀装置的第一室和第二室分开的通道，例如将供给室和泵室隔开的壁。可转动盘可以处于具有壁的密封装置中，并且可以具有一个或多个孔，该孔对应于壁中的一个或多个孔。齿轮齿可以存在于至少部分盘圆周，能够与蜗杆螺钉或类似驱动元件啮合。蜗杆可以通过控制器和/或凸轮或其它机构致动。

这些实施例可以包含当盘被对齐以允许燃料通过时建立燃料供给室和泵室之间的压力差以影响燃料流动的方法。泵室可以包括增加或降低室内压力的柱塞。通过调整压力，柱塞也可以辅助压缩燃料和/或将燃料推向燃烧室。

所描述的运行方法可以包括控制器，其连接至驱动元件，基于预先选定的发动机工况触发盘旋转。由蜗杆齿轮或类似元件驱动的实施例可以具有由凸轮位置影响的旋转顺序。凸轮可以响应不同的发动机工况，例如发动机燃料和/或燃料压力需求，而且凸轮也可以影响泵室内柱塞的运动。

在一个实施例中，泵装置包括：通过壁与第二室隔开的第一室；通过壁的至少一个孔；与壁的一侧密封接合的圆盘，其在圆周上具有齿轮齿；盘中的至少一个孔；以及与圆盘的齿轮齿啮合接合的蜗杆，其被配置为驱动盘进行旋转运动，以将盘中的至少一个孔置于与穿过壁的至少一个孔不同程度的对齐，以允许相应的不同数量的燃料在第一室与第二室之间流动。

在另一个实施例中，泵装置进一步包括在第二室上的出口，以使燃料从第二室流到内燃发动机的燃烧室；以及还包括柱塞，其被配置为加压第二室来驱使燃料流向燃烧室。

在另一个实施例中，泵装置进一步包括控制器，其被配置为根据内燃发动机的预选工况控制盘的旋转运动，内燃发动机被配置为从第二室接收燃料。

在另一个实施例中，泵装置进一步包括在第二室上的出口，以使燃料从第二室流到内燃发动机的燃烧室；以及还包括柱塞，其被配置为加压第二室来驱使燃料流向燃烧室；并且其中控制器被进一步配置为便当柱塞驱使燃料流向燃烧室时，允许一些燃料从第二室流到第一室。

在另一个实施例中，不同程度的对齐包括完全对齐、部分对齐以及完全不对齐，由此阻止第一室和第二室之间的任何燃料流动。