專利名稱：泵組件及方法
技術領域：
本發明涉及泵組件以及泵送方法，其中泵組件的輸出是通過節流通向泵的輸入流量來控制的。這種泵組件和方法可用于對液壓電子單元噴射器(HEUI)柴油機燃油系統中使用的機器潤滑油進行增壓。
背景技術：
使用HEUI燃油噴射器的柴油發動機是公知的。HEUI噴射器包括一個致動的電磁線圈，該電磁線圈可響應來自柴油發動機電子控制模塊的信號打開一個閥一段時間間隔，以允許供給到噴射器的高壓機油使一燃油柱塞延伸并將燃油注入燃油腔。
HEUI噴射器是通過由柴油發動機油泵從柴油發動機油槽中抽出并流入由柴油發動機驅動的高壓泵組件中的油致動的。泵組件以高壓將發動機油泵送到油集管或壓縮室中。集管或壓縮室是與HEUI噴射器相連的。除了較大的發動機之外，高壓泵組件通常包括一個斜盤泵，該斜盤泵使用軸向活塞，其輸出量取決于柴油發動機的速度。較大的發動機有時使用一個角度可變的斜盤泵，其中輸出量的變化與發動機的速度無關。
泵組件以取決于發動機速度的速率泵送油。輸出量必須足以滿足最大的流量要求。油集管或腔室中的油壓是由響應從用于發動機的電子控制模塊接收到的信號通過噴射壓力調節(IPR)閥來控制的。IPR閥通過使多余的高壓油流回發動機油槽來限制泵送油的壓力。
大多數HEUI噴射系統使用固定輸出的油泵組件，該種組件泵送油的速率取決于柴油發動機的轉動速度但與發動機的實際瞬時流量要求無關。泵總是以全容量運行的，甚至當由于發動機電子控制模塊的要求多余的高壓油必須立即流回或釋放回油槽以限制集管中的油壓時也是如此。要求有相當的動力來一直全容量地驅動泵組件。泵送釋放回油槽的高壓油所須的能量是被浪費的，從而會使柴油發動機的燃油燃燒效率降低。當高壓油被排出而沒有做有用功時，能量會被轉化成熱量。返回的油中的熱量必須被消散，這通常是通過一熱交換器進行的。必須增加熱交換器的容量以滿足額外的熱量負載。
因此，需要一種在HEUI柴油發動機中使用的改進的高壓泵組件和方法。泵組件可將足以在集管中維持所需的瞬時壓力但又不會明顯過度泵送的可變化量的發動機油泵送入高壓油集管或腔室中。可以使返回到油槽的高壓油最小化。組件中的泵可以泵送可變化的輸出量，并且與現有的HEUI泵相比其成本更低且結構更簡單。
發明內容
本發明提供了一種改進的泵組件、高壓泵和方法，其中泵組件的輸出量是通過控制或節流至組件的輸出流量來改變的。
該泵組件特別適用于對致動柴油發動機的HEUI燃油噴射器的油進行增壓。該改進的泵組件包括一個入口節流閥，該節流閥可控制從柴油發動機油泵到高壓油泵的油的入口流量。入口節流閥可響應從發動機電子控制模塊接收到的信號對流入高壓泵的油的體積進行節流或限制。
高壓泵包括一個可使活塞在孔中往復運動的曲柄。在返回沖程過程中，通過入口節流閥向高壓泵供給的油流入曲柄箱中并且流入孔中，而在泵送沖程過程中，油被增壓，并通過出口提升閥泵送到高壓集管中。當入口節流閥完全打開時，在返回沖程過程中，足量的油流回曲柄箱中以注滿泵送腔室，并且油以滿泵容量被泵送到集管中。當入口節流閥局部閉合時，流入曲柄箱的油量減少，部分地注入這些孔內，并且低于滿泵容量進行泵送。
入口節流閥受到噴射壓力調節閥的控制，該調節閥具有一個主級閥和一個電調制的引導級閥，當必須限制集管壓力時，該主級閥使增壓油從泵出口流入油槽中。
引導級閥包括一個電磁線圈，該電磁線圈由電子控制模塊的信號調制，以限制流出泵出口的引流。為了到達引導級，來自泵出口的油必須通過主級滑閥中的一限制孔，由此對抵制彈簧的閉合力的滑閥進行調節。從引導級起，引流通過一下游限制孔，而后沿著來自主級噴射壓力調節閥的任何排出流返回到發動機油槽中。引導級和下游限制孔之間腔室中的油壓是由引流速率決定的。引導級和下游限制孔之間的腔室與入口節流滑閥的端部連通，并且作用在滑閥區域上，以產生一個力，該力使入口節流閥滑閥沿著閉合方向并抵制的彈簧作用在滑閥區域上的入口壓力而移位，從而對進入曲柄箱中的油量進行控制或節流。
當必須在集管中維持所需壓力時，對進入曲柄箱中的油量進行控制或節流控制了通過泵從出口泵送到高壓集管中的高壓油的流動速度。泵組件使足以在集管中維持所需壓力的一定體積的油流動。僅當極少數以滿容量泵送時，泵組件可滿足流量要求。泵送HEUI油所要求的動力較少。驅動高壓泵所需的動力的減少增加了柴油發動機的燃油效率。減少了使油槽油冷卻的需求。
泵組件包括兩個90度的氣缸側體，每個氣缸側體中帶有兩個單個的高壓止回閥活塞泵。每個泵包括一個位于孔中的活塞以及一個位于孔中的彈簧，彈簧將活塞壓靠滑動件承窩并保持滑動件抵靠曲柄偏心構件。偏心構件是以180度異相定向的，這樣四個泵中的活塞可被移過90度隔開的泵送沖程，從而在曲柄360度的轉動過程中，提供均勻間隔的高壓油泵送循環。脈動可以在噴射作用過程中定時進行。
每個高壓活塞泵包括一朝著曲軸的軸線延伸的孔、一個位于孔中的活塞以及安裝在孔的外端并與高壓通道相連的止回閥組件。通過將套筒壓入孔的外圓圓柱端部內，而后將若干塞子壓入套筒以在塞子、套筒和孔之間形成高壓連接，可以將止回閥組件安裝在孔內。無須切去孔內的螺紋并且無須那些設有螺紋的塞子所特有的復雜的機加工和污染，便可以安裝止回閥組件。止回閥座通過一種錐形配合保持在套筒中，這種錐形配合可將套筒徑向向外推出，從而改善密封并增加套筒的保持力。
從以下這些描述，特別是結合示出本發明的附圖，可以顯而易見本發明的其它目的和特征。
圖1為示出了泵組件、壓力腔和噴射器的示意圖；圖2為泵組件的側視圖；
圖3、4和5分別為沿圖2的線3-3、4-4和5-5截取的視圖；圖6、7和8分別為沿圖3的線6-6、7-7和8-8截取的截面圖；圖9為沿圖1的線9-9截取的截面圖；圖9a為圖9的一部分的放大視圖；圖10為沿圖9的線10-10截取的截面圖；圖11為沿圖1中的線11-11截取的截面圖；圖12為沿圖3中的線12-12截取的截面圖；圖13為入口節流滑閥的側視圖；圖14為未繞線的入口節流滑閥的表面的示圖；圖14a為沿圖13中的線14a-14a截取的截面圖，其中示出了流動開口的圓周位置；圖15為泵組件的液壓回路的示意圖；圖16-17為示出第一止回閥組件制造的示圖；以及圖18-19為示出了一第二止回閥組件及其制造的示圖。
較佳實施例描述入口節流控制的泵組件10安裝在一柴油發動機上，通常是用于為路上車輛提供動力的柴油發動機，并且該泵組件10可向電磁線圈致動的柴油噴射器12供給高壓發動機油。泵組件10上的輸入齒輪14通過發動機轉動，以向泵組件提供能量。發動機潤滑油通過發動機潤滑油泵18從油槽是抽出，并且流向啟動容器19(start reservoir)和泵組件入口孔20。油泵還使發動機油通過管線260流向發動機軸承和冷卻噴嘴。容器19位于組件10上方。
泵組件10使油移動，并且使油從出口孔22沿著流動通道24流向噴射器12。流動通道24可以包括一個與柴油發動機相連的集管。高壓的氣壓室26與流動通道24相連。該氣壓室可以在柴油發動機的外面。或者，油集管可以具有充足的容積，以消除對外部腔室的需要。
泵組件10包括一個具有一安裝面30的鑄鐵本體28，安裝面30上帶有若干通過該面30延伸的安裝孔32，從而便于將泵組件10螺栓連接到柴油發動機上。安裝套環34從安裝面30向外延伸并且進入形成在柴油發動機上的安裝表面中的圓柱形開口內，柴油發動機帶有齒輪14，該齒輪14與通過發動機曲軸旋轉的發動機中的一齒輪嚙合。套環34上的一個O形密封圈使發動機中的開口密封。
曲柄箱36形成在本體28的下部中，并且在套環34的內部和相對封閉的端部38之間延伸。曲軸40安裝在曲柄箱36上。曲軸的內端處的軸頸由套筒軸承42支承，該套筒軸承42與曲柄箱的盲端相鄰地安裝在本體28內。曲軸的相對端部下的軸頸由套筒軸承44支承，而該軸承44由軸承塊46承載。軸承塊46被壓入套環34中。軸密封件承載在軸承塊46的外端，并且它包括一個與曲軸的外端上的圓柱形表面配合的唇部。該唇部從曲柄箱36延伸開，從而允許發動機油從密封件后面的環形空間49經過密封件流回到柴油發動機中。
在泵組件10的工作過程中，發動機油流入曲柄箱36中，并且與曲軸頸和套筒軸承42和44之間的內部軸承表面接觸。當曲柄箱內的壓力比軸頸和套管軸承之間的軸承表面的遠端處的壓力大時，較小的潤滑油流會通過軸承表面滲出并流入端部腔室66和環形空間49內。這種油從曲柄箱的流出使套筒軸承得到的潤滑。累積在腔室66中的油流過通道64到空間49，在空間49，油與來自其它軸承的油相結合。空間49中的油使唇部密封件48升高，從而流出泵組件并流回柴油機的油槽內。兩個套筒軸承44和46為曲柄箱36形成了有效的壓力密封，并且允許軸密封件48的唇部向外面對在曲軸上，從而可以使密封件提高，以允許油流出空間49。軸密封件48的位置與常規的軸密封件的位置相對，常規的軸密封件通常具有一個可阻止向外流動的面向內的唇部。
在入口節流的過程中，進入曲柄箱內的油的流量減少，而曲柄箱內的壓力可以降低到低于柴油發動機內壓力。在這種情況下，油可以從空間49和腔室66滲入到曲柄箱中。通過軸承向內或向外滲出流動的油潤滑了軸承，但并不影響泵的操作。
在對進入曲柄箱內的油進行入口節流的過程中，曲柄箱內的壓力可以減小為低于柴油發動機中的壓力。這是由于，泵在曲柄箱內抽出了一個真空。
可螺紋固定的緊固件50將齒輪1 4固定在從軸承塊向外延伸的曲軸的端部上。
曲軸40承載了兩個軸向隔開的圓柱形偏心輪52、54，這兩個偏心輪分隔開，并且通過設置在曲軸線上的一個直徑較大的圓盤56結合。圓盤對曲軸起到加強作用。每個偏心軸52、54設有一個位于偏心軸相鄰兩側之間的底切凹槽58，并且該底切凹槽58圍繞偏心輪的圓周延伸約130度。通道60從凹槽的底部延伸至兩個橫向通入的通道62，而通道62平行于曲軸的軸線延伸并且通過偏心軸和圓盤56。圓柱偏心輪52、54在曲軸上成180度異相定向，這樣，用于偏心輪52的通道62被直徑與用于偏心輪54的通道的曲軸軸線交叉定位。參見圖4。
軸向通道64沿著曲軸的長度延伸。曲軸通道64的內端通向形成在曲柄箱的封閉端38中的端部腔室66中。橫向通道68與帶有密封件48后的環形空間49的通道64的外端連通。
泵組件10包括四個高壓止回閥活塞泵74，這些活塞泵74設置在兩個90度定向的氣缸側體(bank)70和72中。每個氣缸側體包括兩個泵。如圖3所示，氣缸側體70延伸到曲軸的左側，而氣缸側體72延伸到曲軸上方，這樣，泵組件便具有一種V字形的結構。每個氣缸側體中的一個泵74與偏心輪52對齊并由其驅動，而每個氣缸側體中的另一個泵與偏心輪54對齊并由其驅動。四個止回閥泵是相同的。
每個止回閥活塞泵74包括一個活塞孔76，該活塞孔76形成在一個氣缸側體中并且垂直于曲軸的軸線延伸。一個中空的圓柱活塞78滑動配合在孔76的內端中。活塞具有一個與曲軸相鄰的球形內端80。端部80被配合在位于活塞和致動泵的偏心輪之間的滑動件承窩82中的球形凹部中。滑動件承窩的內部凹面是圓筒形的并且與相鄰的圓柱形偏心輪的表面一致。活塞的球形端部中的中心通道84和滑動件中的通道86使偏心輪的表面與活塞78和孔76中的容積可變的泵送腔室88連通。泵送腔室的容積可變部分位于孔76中。
一個止回閥組件90位于各個活塞孔76的外端中。每個組件90包括一個緊密配合在孔76的端部中的套筒92。一個圓柱形座94配合在套筒的下端中。塞子96配合在套筒中以接近孔76的外端。提升圓盤或閥構件98通常通過配合在塞子96中的提升彈簧100保持抵靠著座94的外端。一個中心凸臺99在閥構件98上突出，并且被配合在彈簧100中。
一個活塞彈簧102配合在各個活塞78中，并且在活塞78的球形內端部和座94之間延伸。彈簧102保持活塞抵靠泵滑動件82，并且使滑動件抵靠一偏心輪52、54。曲軸40的轉動使偏心輪的表面中的凹槽58移入及移出與滑動件通道86配合，從而使發動機油可以無阻礙地從曲柄箱流入泵送腔室88中。曲軸的旋轉還使活塞78在孔76中上下移動，從而將油泵送通過止回閥。在曲軸轉動過程中，活塞彈簧102保持活塞抵靠滑動件并且使滑動件抵靠偏心構件，而滑動件則在活塞的球形端部上擺動。
柴油發動機使曲軸40沿圖3、4和5所示的箭頭方向旋轉。圖4示出了當活塞完全延伸到泵送沖程的端部處時氣缸側體72中的活塞78的位置。隨著曲軸102的進一步轉動，內部壓力使活塞74移開完全延伸的位置。由此，被截留的增壓油的能量恢復，而被截留的油的壓力下降。曲柄連續旋轉使凹槽58移成與滑動件承窩82中的通道86連通，從而使得在活塞返回沖程的過程中，油可流入打開的泵送腔室86中。圖5示出了在凹槽58和氣缸側體70的泵74的泵送腔室之間連續貫通的返回沖程。
入口孔20通入位于本體28中的入口節流閥104中。參見圖12。閥104通過對從油泵18流出并通過通道110流到曲柄箱36并流入止回閥泵74的油進行節流而控制由四個泵74泵送的發動機油的體積。
入口節流閥104包括一個孔或通道106，該孔或通道延伸入從安裝表面30到封閉端108的本體內。油入口通道110圍繞著孔106的中心，并且以曲柄箱36與孔貫通。參見圖4。中空的圓柱滑閥112具有一個配合在孔內的閉合的滑動件，從而允許滑閥沿著孔移動。滑閥的外端部114是打開的，而內端部116是閉合的以形成一個活塞。一圓柱壁在滑閥的兩端部之間延伸。保持件118配合在孔106的外端部中。入口節流彈簧120限制在環118和滑閥的內端部116之間，從而使滑閥朝著孔的閉合端108偏壓。定位柱122從滑閥的閉合端朝孔的端部向內延伸。腔室125在孔的閉合端圍繞柱122。通道124使噴射器壓力調節閥192(以下將描述)與孔106的內端處的腔室125連通。柱122可防止滑閥112將通道124閉合。閉合的滑閥端部116可阻止在腔室125和滑閥內部之間流動。滑閥總是延伸過通道110。
如圖13和圖14所示，四個直徑較大的流孔128通過與開口端114相鄰的滑閥的壁延伸。四對直徑相對且軸向偏移開的流量控制開孔130-136在流孔128向內較短距離處通過滑閥的壁形成。直徑較小的流量控制開孔130a與直徑較小的流量控制開孔130b直徑相對。如線138所示，開孔130a的外邊緣位于開孔128的內邊緣的線上。開孔130b從開孔130a起向內偏移一較短距離。該偏移的差可以比開孔直徑的1/4稍大。通過滑閥形成有第二組較小的直徑相對的開孔132a和132b。開孔132a從開孔130b向內偏移相同距離，而開孔132b向內設置在稍大于開口132a的直徑的1/4的位置中。第三組較小的直徑相對的開孔134a和134b通過滑閥形成，其中開孔134a設置在向內離開孔132b稍大于開孔直徑1/4的位置中，而相對的直徑較小的開孔134b設置在向內離開孔134a稍大于開孔直徑1/4的位置中。同樣的，直徑較小的流道136a向內設置在離開孔134b稍大于開孔直徑的1/4處，而直徑相對的小直徑的流孔136b向內設置在離小直徑開孔136a稍大于開孔直徑1/4的位置中。
在滑閥112在孔106中打開和閉合移動的過程中，流孔128-136移動通過入口通道110。在如圖12所示從完全打開的位置開始閉合移動滑閥的過程中，較大的流孔128快速閉合。進一步的閉合移動使直徑較小的流孔130a-134a通過油的入口通道110并且使流孔134b-136b局部通過油的入口通道，從而油流入曲柄箱的開孔的區域。當滑閥104與保持件118接觸時，滑閥104的移動停止，從而實現用于冷卻和潤滑的通過泵的最小流量。直徑較小的流道的重疊位置確保持流孔可平穩地減小。
在當滑閥在孔106內回來移動而使通道偏移的過程中，那些相對的流道對130a和130b、132a和132b、134a和134b以及136a和136b可減小滑閥上的摩擦負載或滯后現象。每對開孔直徑相對，并且除了當開孔穿過油入口通道110的邊緣時，這些開孔或是打開或是閉合。軸向稍有偏移的開孔對沿直徑相對可以在滑閥的移動中有效地平衡徑向壓力并減小粘合或滯后現象。粘合力或滯后現象的減少確保了滑閥可以響應穿過內部端116的壓力差而自由迅速地沿著孔移動。通道110的開孔完全包圍滑閥112并且有助于減少滯后現象。這種些圓周向隔開并相對的開孔128也有助于減少滯后現象。
粘合或滯后現象可以通過軸向相鄰的設置圓周向隔開的直徑相對的流孔對而盡量地進一步減小。例如，如圖14a所示，開孔132a和132b相對于開孔130a和130b成90度設置，而開孔136a和136b相對于開孔134a和134b成90度設置。開孔132a和132b必須相對于開孔134a和134b成45度設置。此外，所有“a”開孔設置在滑閥的一側上，而所有“b”開孔設置在滑閥的相對側上。通過確保隨著直徑較小的通道打開或閉合而施加在滑閥上的側向負載相互平衡或抵消，這種配置可以減小粘合及滯后現象。
在閥104中，孔106的直徑為0.75英寸，其而滑閥從外端部114到內部116的軸向長度約為1.65英寸。直徑較大的流孔126的直徑為0.312英寸，而各個直徑較小的流孔132a、136為0.094英寸。如上所述的，直徑較小的流孔與相鄰開孔軸向偏移約0.025英寸，該偏移量比開孔直徑的1/4稍大。
當發動機關斷時，如圖12所示，閥滑閥112通過彈簧保持抵靠著閉合的孔端108，而較大的孔128和一些直徑較小的通道通向入口通道110。在柴油發動機的啟動過程中，一個電子啟動器使發動機的曲軸以及包括油泵18和泵組件10的輔助構件相對較慢的旋轉。盡管泵10的轉速較低且有相應的容量限制，為了啟動發動機，必須使泵10提供流量以使流道24中的油壓增加到足以點燃噴射器12的較高水平。此時，入口節流閥被完全打開，通道128通向通道110。來自油泵18的油以最小的阻力流入曲柄箱中，并且被泵送到通道24中。
當發動機開始增加通道156和232中油壓時，柴油發動機的轉速增加。當壓力達到由通向電磁線圈220的電流所確定的所需水平時，引導釋放閥195打開，從而使油流入通道124和125，并使滑閥112從圖12中示出的位置向左移到一個可操作的位置中，在這個可操作的位置中，直徑較大的開孔128閉合，而油從泵18通過通向入口通道110的直徑較小的通道132-136流入曲柄箱。腔室125中增加的壓力使滑閥進一步移位于局部閉合位置的左側，在這個位置中，直徑較小的通道132-134a已移過入口開孔110，而通道134b、136a、136b被局部打開，僅有很少的油被允許流向曲柄箱。
滑閥112的壓力移位使流量控制開孔或孔128-134a通過入口通道110，從而減小通過閥104的流通的截面積，并且使流入曲軸內的油的體積減少或節流。
流入曲柄箱的油通過止回閥泵74泵送入通過套筒92延伸的出口開孔150。氣缸側體70的泵74中的開孔150與帶有高壓出口通道152的提升圓盤上方的泵中的空間連通。氣缸側壁72中的泵中的出口開孔150與帶有高壓出口通道154的提升圓盤上方的空間連通。如圖9所示，成一定角度的高壓出口通道156與通道152和154相結合。
一個補充球止回閥158設置在通向曲柄箱36的通道156和通道160之間。參見圖6。出口通道中的油的重力和壓力通常保持閥158閉合。彈簧162安裝在止回閥上方的橫向通道中，以防止閥258中的球移動。當柴油發動機關斷并冷卻時，壓力下降，而處于高壓流道和集管24中的油冷卻并收縮。作用在容器19內的流體上的發動機曲柄箱壓力使閥158的球升高，并且從曲柄箱向高壓流道供給補充的油，從而防止通道中形成空隙。
圖8中示出的高壓機械釋放閥168位于氣缸側體70和72之間，并且平行于曲軸的軸線延伸。閥168包括一個通道170，該通道170從安裝表面30延伸到高壓出口通道156。閥座172通過壓配合套筒175保持抵靠著通道170中的臺階173。該臺階面向通道156。保持件套筒176以面30壓配合到通道170中。彈簧178被限制在保持件和閥構件174之間，從而使閥構件在高壓下保持抵靠閥座，這樣，閥168在正常狀態下是閉合的。當泵組件10被安裝在柴油發動機上時，套管176中的出口開孔180與通過發動機油槽的通道對齊。一個O形密封圈安裝在凹槽182中，用以防止泄漏。機械釋放閥168的開孔使高壓油從出口通道156流回發動機油槽中。閥168具有的較高的開啟壓力，約為4,500磅/平方英寸。
套筒175和閥構件174之間的截面區域被選擇為，當閥打開時，來自增壓油的力作用在閥構件174的截面區域上。通過釋放閥的流量增加要求閥構件174離開閥座172的位移增加，由此要求當彈簧178抵抗其彈簧斜率偏斜時有更大的力.閥構件174和套筒175之間的流量限制被選擇成，來自增加流量的補充力可以補償增加的彈簧力，而釋放壓力相對獨立于通過釋放閥的流速。
高壓出口通道156通向帶有臺階的孔166，該孔166延伸入入口節流閥104上的本體28中，并且橫向于曲軸40的軸線。參見圖9。泄放通道190從帶有臺階的孔166的外徑較大部分延伸到腔室66中。參見圖11。
噴射壓力調節(IPR)閥192螺紋安裝在帶有臺階的孔166的外部中。閥192是一個電調制的、兩階段的釋放閥，它可以采用Melrose Park的NavistarInternational Transportation Corporation，伊利諾斯州部件號18255249C91，由北卡羅來納州Shelby的FASCO制造的。
如圖9所示，IPR閥192具有一個細長的中空圓柱本體193和一個位于本體193的外端上的基部196，其中本體可螺紋安裝到帶有臺階的孔166的直徑較大部分中。IPR閥包括一個位于本體193的內端上的主級機械釋放閥194以及位于本體193的外端中的引導級電調制的釋放閥195。本體193使彈簧162保持在位。一個O形圈和一個擋圈198使本體的內端抵靠孔的直徑減小部分密封。圓柱閥座200相鄰于基部196安裝在本體內，并且它包括一個軸向的流道202。
主級閥194包括一個圓柱滑閥04，該滑閥滑動安裝在本體193中，并且具有一條包括限制件206的軸向通道。限制在閥座200和滑閥204之間的彈簧208使滑閥壓向孔166的內端并到達圖9中所示的位置。彈簧保持滑閥抵靠本體193中的一止動件(未圖示)。來自高壓出口通道156的油流入本體193的內端中。
套環212固定安裝在本體193上，并且將孔166的直徑較大部分分隔成從臺階到套環延伸的內部圓柱腔室214和從套環向基部196延伸的外部圓柱腔室216。套環上的一個較窄的頸部218使套環同基部隔開。直徑較小的排放通道219通過套環212延伸以使腔室214和216連通。參見圖9A。
如果在高壓通道中發生瞬時過壓，油的壓力會使主級閥194的滑閥204向左或朝著抵靠彈簧208的閥座200移位。滑閥的移動足以使滑閥的端部移開彈簧并通過多個通過本體193延伸的排出通道210。隨后，高壓油將流過通道210，進入腔室214，通過泄放通道210，而后如上所述的回到柴油發動機的油槽內。
引導級閥195包括一個位于基部196上的電磁線圈220。該電磁線圈圍繞與基部196軸向對齊的電樞222。電樞的左手端與由固定到本體193上的管子保持的保持塊224配合。電磁線圈引線226與用于柴油發動機的電子控制模塊相連。與電樞222接觸的閥銷228朝著閥座200內的流道202延伸，并且它具有一個逐漸變細的引導端，當電樞由于電磁線圈220朝著閥座偏壓時，該引導端與閥座配合，從而閉合通道。
來自通道156的高壓油流入本體193中，通過限制件206，并通過閥座200中的通道202到達由閥銷228閉合的端部處。電子控制模塊向電磁線圈傳送一個電流信號以使抵靠閥座的力變化，并且控制通過通道202和IPR閥的內部通道油的排放流量，其中IPR閥的內部通道包括將IPR閥安裝到本體28上的螺紋中且通向腔室216的槽230。如上所述的，油從腔室216通過限制件219流向腔室214，并且由此到達發動機油槽。腔室216通過通道124與腔室125相連，這樣腔室216中的油可以使入口節流閥的腔室125中的油增壓。圖9中詳細示出了IPR閥192，并且圖10和圖11中也以圖解示出了該閥192。
圖16和圖17示出了在組件10的生產過程中將止回閥組件90組裝在活塞孔76的外端部中的方法。首先，活塞78延伸入開孔76中，而彈簧102固定在活塞中。活塞將一滑動件82配合在偏心輪52、54上。而后，被緊密配合在孔76中的套筒92被壓入孔中。
如圖17中所示，套筒92的內壁處的內表面91向內逐漸變細，并且套筒的厚度增加。閥座94的外壁相應地向外逐漸變細。閥座94延伸入套管內，這樣，套筒的端部和閥座上的逐漸變細的表面相互配合。而后，將閥座驅動到圖16所示位置，以便與套筒形成一個緊密的楔形連接。這些連接使套筒抵靠孔的壁變形，并且使套筒和孔76之間的連接加強。閥座的內端上的直徑減小的套環101延伸入彈簧102的中心內，從而使彈簧徑向地位于泵送腔室88內。
接著，將提升圓盤98定位在彈簧100上，該彈簧配合在塞子96中，并且驅使塞子進入套筒92的打開的外端部。驅使塞子96進入套筒在塞子和套筒之間形成了一種堅固閉合的連接，并且使套筒和孔76的壁之間的連接加強。提升圓盤98的頂部上的圓形凸臺99延伸入彈簧100中，這樣，彈簧可將提升圓盤保持在抵靠座94的適當位置中。
圖18示出了另一種止回閥組件240，該組件可以代替止回閥組件90用在止回閥泵74中。如上所述的，組件240包括一個驅動在孔76的外端中的套筒242。如圖19所示，套筒242包括一個接收座244的逐漸變細的下端，并且在座和套筒之間有一錐形的驅動連接。當套筒完全定位在孔76中時，套筒的外端部246在本體28的頂部上延伸。
組件240的塞子248比塞子96長，并且從本體28延伸出的塞子的外端部處包括一個成一角度的圓周向的底切口250。塞子248的內開孔的深度與塞子96相應的開孔相同。
當套筒242和閥座244被驅動進入通道之后，如圓盤98相同的提升圓盤252被安裝在與彈簧100相同的彈簧254上，該彈簧的外端部延伸入塞子248中的孔內，而塞子被驅動進入套筒中到達如圖18所示的位置。底切口凹槽250位于本體28的表面上。而后，套筒的上端形成入底切凹槽，從而形成一個使孔的外端閉合的堅固的連接。
齒輪14使曲軸40以圖3、4和5所示的箭頭256的方向旋轉，或者當觀察安裝表面30時齒輪14沿著逆時針方向旋轉。曲軸的旋轉使偏心輪52、54旋轉，從而使活塞78在孔76中往復運動。在各個高壓泵74中，當活塞在孔76中往復運動時，彈簧102保持活塞78的內部球形端抵靠滑動件82，從而保持滑動件抵靠一轉動的偏心軸。在活塞朝著曲軸作返回或抽吸運動的過程中，從曲柄箱36通向泵送腔室88的入口通道是無障礙的。在入口通道中沒有止回閥。該無障礙的入口通道通過通道62、滑動件中的凹槽58和通道86、84以及活塞78的內端部延伸。該無障礙入口通道允許曲柄箱內的可使用的發動機油在返回沖程過程中自由流入泵送腔室內。當活塞78充分返回以允許被截留的油在靠近返回沖程的開始處膨脹之后，入口通道打開，而在返回沖程的結束處入口通道閉合。
圖4示出了處于死頂點處的氣缸側體72中的止回閥泵74。腔室88中的油已流過提升閥98，而閥已閉合。閉合的泵送腔室88保持注滿處于高壓下的油。滑動件82中的通道閉合，并且將閉合狀態保持到曲柄額外轉過死頂點18度并且凹槽58與通道86連通為止。在從死頂點轉動18度的過程中，活塞78從死頂點向下移動返回沖程的百分之二，腔室中的壓縮流體膨脹以恢復流體中的大部分壓縮能量。恢復的能量有助于使曲軸轉動。當泵送腔室通向曲柄箱時，泵送腔室內流體壓縮能量的恢復可減小腔室中流體的壓力，這樣流體不會以較快的速度向外流入曲軸中的凹槽58內。泵送腔室中的壓縮流體的能量的重新獲得可將泵的整體效率提高兩個百分點。
如果在死頂點處或緊接著死頂點之后使曲柄中的凹槽在開孔86上移動，則泵送腔室中壓力較高的流體將以高速通過開孔并流入凹槽內。這種速度足以對通道84、86和凹槽58的表面造成流動損壞。死頂點之后約18度處的泵送腔室的開孔使在打開之前減小泵送腔室中的壓力，并且可消除對泵內表面的高流速的損害。泵送腔室可以在返回沖程中足夠早地打開，從而允許在死底點閉合之前進行填注。
重要的是，入口通道在冷起動過程中是無障礙的。當通道打開時，在返回沖程過程中隨著泵送腔室體積的增加，曲柄箱內冷的、粘性的可用的發動機油可流回泵送腔室內。凹槽58的圓周長度和通道86的直徑被調節為，在基本全部的返回沖程中，活塞中的泵送腔室是打開的，從而可接收來自曲柄箱的油。
在返回沖程的過程中，泵的提升閥由彈簧100和出口通道中的高壓油保持閉合。在圖5中，氣缸側體72中的泵74位于返回沖程的底部。油流入了泵送腔室88，并且與曲柄箱連通的入口通道在死底點處閉合。氣缸側體70中的泵74移過其部分的返回沖程，通向泵送腔室88的入口通道無障礙地與曲柄箱連通。油可以直接從曲柄箱流入凹槽58中以到達滑動件82的任何一側，或者可以通過通道60和62流入凹槽內。
無障礙的入口通道被打開，從而使可提供的油在活塞的整個返回沖程中流入泵送腔室內，但死頂點之后最初的兩個百分點的沖程除外。基本在整個返回沖程的過程中向泵送腔室提供無障礙的通道可增加泵的容量并且便于在啟動階段使低溫的粘性的油流入泵送腔室中。
當各個活塞完成其返回沖程之后，根據通過入口節流閥104流向曲柄箱的油的體積，泵送腔室注滿或局部注滿了來自腔室36的可使用的油。曲軸接著旋轉使活塞通過泵送沖程向外移動。在泵送沖程的過程中，驅動活塞的偏心輪上的凹槽58離開泵活動件中的通道86，而通向泵送腔室的入口通道在偏心輪處閉合。活塞通過偏心輪的向外活動使泵送腔室的容積減小，并使腔室內的油壓增加。當局分注油的腔室中的空隙將隨著體積的減小而消失，此后便形成壓力。當腔室內的油壓超過提升圓盤98的高壓側中的油壓時，圓盤將從閥座94處升起，而泵送腔室中的油將通過閥座中的開孔排入高壓通道中。泵送將持續到活塞到達泵送沖程端部的死頂點并開始返回沖程。此時，彈簧100使提升閥閉合，而泵送腔室中的壓力降低為低于高壓通道中的油壓。
在泵組件10的工作過程中，套筒軸承42和44由來自曲柄箱36的油的排出流來潤滑。流過軸承44的油將集中在密封件48后面的空間49中，使密封件升起，再流過該密封件并排到柴油發動機的油槽內。流過軸承42的油將與任何流過通道190的油一起集中在端部腔室66中，并且從引導和主級的IPR閥流入腔室中。腔室66中的油流過曲軸中的軸向孔64，通過交叉的通道68，提升并通過密封件48，而后排出到柴油發動機的油槽內。當曲柄箱36中的壓力低于大氣壓時，在入口節流的情況下，軸承42、44可由流入腔室66中的油來潤滑。
圖15示出了泵組件10的液壓回路。在圖右側的虛線框中示出了噴射壓力調節閥192的組件。圖左側的虛線框中示出了泵組件10的其余部分。
柴油發動機油泵18使發動機油從油槽16流向啟動容器19、入口孔20，并且通過管線260流向柴油發動機中的軸承的冷卻噴嘴。啟動容器19位于泵組件10的上方。該容器的頂部包括一個排放孔21。當容器為空時，排放孔使空氣從封閉的容器排向發動機曲柄箱，從而允許泵18使容器注滿發動機油。在發動機工作的過程中，容器19注滿了發動機油，而排放孔使少量的油溢流到油槽。當發動機停止時，容器19中的油壓下降，而排出孔使空氣處于發動機曲柄箱壓力下，從而允許油在重力的抽吸作用下從容器通過入口孔20流入曲柄箱36中。這樣，在油泵18從油槽16抽油并使油流向泵組件之前，在柴油發動機起動的過程中，來自容器19的油可以一開始便泵送到噴射器。
油從孔20流向入口節流閥104。來自入口節流閥104的油流向四個止回閥泵74，這四個止回閥泵74被表示為泵組件241。泵曲軸40的轉動使增壓油從組件241流向高壓出口通道156，并且通過高壓出口孔22流向流道24和燃油噴射器12。
高壓出口通道156通過補充球止回閥158和通道160與泵組件241的入口相連。高壓出口管線156與高壓機械釋放閥168相連，當該閥168打開時，可以使高壓油返回到油槽16以限制最大壓力。
兩級噴射壓力調節閥192包括主級機械壓力釋放閥194和引導級電調制釋放閥195。圖9中示出了處于閉合位置的機械壓力釋放閥194。在閉合位置中，滑閥204使排出通道210閉合。將圖9中示出的滑閥移到左側可打開通道210，從而如上所述的，允許高壓油從通道156流過通道210、通道190，并由此返回到柴油發動機油槽。
通道156的增壓油使閥194中的滑閥204偏向打開位置，并且與彈簧208和IPR閥中腔室232中的流體壓力抗衡。腔室232通過滑閥中的內部流量限制件206與高壓通道156相連。
腔室232中的油壓作用在引導級閥195的閥銷228的一端的閥座200中的孔的區域上，以將閥銷偏壓向一打開位置。電磁線圈220將銷偏壓向抵靠閥座200的一個閉合位置。來自閥195的油的引流流過孔166外部中的螺紋安裝基部196中的凹槽230，進入腔室216，通過孔219進入腔室214，而后到達發動機油槽。腔室216中的增壓油通過通道124導向入口節流閥104的腔室125，從而將滑閥112偏壓至如圖12所示的左側，離開孔106的閉合端108。彈簧120和泵18的油壓使滑閥沿著相反的方向偏置。滑閥的位置將取決于最后力的平衡。
以下，將描述入口節流控制泵組件10的工作。
在柴油發動機的啟動階段，啟動容器19含有足夠的油來供給泵10，直到油由柴油發動機油泵補充為止。排出孔21使容器處于發動機曲柄箱的壓力中。油可以是冷且有粘性的。高壓集管24充滿了處于低壓下的油。入口節流閥104中的彈簧120使滑閥112延伸到圖12中示出的完全打開的位置中。
柴油發動機的啟動電機的致動使齒輪14和曲軸40旋轉。發動機油泵18也被轉動，但它不會使油立即流入泵組件中。
在啟動過程中，重力和發動機曲柄箱的壓力使發動機油從容器19流入孔20中，通過打開的入口節流閥并進入曲柄箱36中。無論油的粘性如何，曲柄箱中的油都可在真空的作用下通過曲軸、滑動件和活塞內端中的無障礙入口通道自由地被抽入泵送腔室88中。在啟動過程中，泵組件使油流入集管24中。壓力增加到可致動噴射器12的壓力。啟動壓力可以為1,000psi。容器19具有充足的體積來向泵組件供油，直到油泵建立抽吸并使油流向組件為止。在啟動和集管24最初的增壓的過程中，閥194和195被閉合。
當柴油發動機運行時，泵組件10保持集管24中的油壓響應來自電子控制模塊通向電磁線圈220的電流信號。該信號與高壓出口通道和集管24中的所需的瞬時壓力成正比。泵組件10泵送油的體積比所需油的體容稍大，從而在集管24中保持所需的瞬時壓力。當集管24中的壓力必須迅速減小時，多余的高壓油通過閥194返回到油槽。例如，當發動機的扭矩信號快速減小時，就必須有充足的油通過閥194返回。
在發動機工作的過程中，高壓油的排出流通過限制件206流入壓力減小的腔室232，并且作用在主級閥滑閥204的內端上。當通道156中的壓力充分增加到可引起一短暫的過壓時，高壓通道156中的油施加在滑閥204的高壓端上的力比彈簧208和腔室232中的油施加在滑閥低壓端上的力大，如圖9所示的，滑閥移到左側，使得交叉的通道210打開，并使高壓油通過曲軸流回到油槽16中，從而減小通道156中的壓力。
在閥座200中的開孔區域上，引導級閥195中的電磁線圈力與作用在銷228上的腔室232中的油壓相抗衡。當電子控制模塊要求集管24中的壓力增加時，流向電磁線圈220的電流被增加，從而減小通過閥195、通過孔219而后通過軸到達發動機油槽的油的引流。腔室125中壓力的減小使彈簧可將滑閥112朝著圖14中示出的開口位置移到右側。從腔室125排出的油通過通道124流入腔室216中，通過孔219并通過曲軸流向發動機油槽。
滑閥112朝著打開位置的偏移可增大通過曲柄箱的流孔，從而相應地增加流入曲柄箱以及由高壓提升閥泵泵送到集管24中的油的體積。入口節流閥將以由作用在滑閥112上的力確定的速度打開。作用在滑閥和彈簧120上的孔106中的油的壓力會將滑閥偏壓向打開位置。這些力與將滑閥沿相反方向偏壓的作用在滑閥區域上的腔室125中的油壓相抗衡。滑閥朝著打開位置移動，直到建立力平衡或平衡位置為止。當滑閥的平衡位置建立時，通過排出通道219的引流速度會過低，而不能形成一個足以使滑閥204移至抵靠彈簧208并打開閥194的穿過孔206的壓差。泵送入集管的油的流量的增加將增加集管中的油壓。
如果當電磁線圈電流增加時主級IPR閥194閉合，閥194將保持閉合。如果主級閥194部分打開，電磁線圈中電流的增加將使閥195部分閉合，使腔室232和閉合閥194中的壓力增加。
當集管24中的油壓增加時，腔室232中的壓力將增加，通過通道219的引流將重新開始，并且腔室125中所產生的壓力的增加將使入口節流滑閥的打開運動停止。如果入口節流滑閥超過平衡位置并且集管中的油壓超過要求的水平，主級IPR閥194可以打開，從而使油從集管流出，并且將集管中的壓力減小到要求的水平。
電磁線圈電流的急劇的減小可使將閥銷228壓向閥座200的力減小，從而使得引流量以及至入口節流閥腔室125的流量迅速減小。滑閥的閉合端上增加的壓力使滑閥沿閉合方向偏移，或如圖12所示偏移到左側，從而減少進入曲柄箱的油流。泵送腔室不完全注滿，而流入集管中的高壓油的輸出量將減少。
由于當電磁線圈電流減少時消耗曲柄箱中的油需要時間，因此，入口節流響應可能滯后在電磁線圈電流的一級下降之后。在這種情況下，引流閥195的開孔將使腔室232中的壓力減小，而主級IPR閥194打開，以限制從集管到油槽的流量并減小集管中的油壓。
在柴油發動機平衡工作的過程中，電磁線圈220接收到一個基本恒定的電流信號，并且引導油將均勻地通過孔219流過閥194到達腔室214，但這將受到噴射和活塞脈動的壓力波動的影響。通過通道124進給的腔室125中所產生的壓力作用在滑閥112的閉合端上，并且與作用在彈簧120和入口壓力的力相抗衡。力平衡的發生使得進入曲柄箱的油的流量足以保持集管24中所需的壓力。
入口節流控制的泵組件10使所需體積的發動機油流入集管24中，以在柴油發動機的整個工作范圍中滿足HEUI噴射器的需求。在啟動過程中，當發動機通過啟動件轉動曲柄時，入口節流閥完全打開，并且高壓止回閥活塞泵74以全部容量進行泵送，從而使集管中的油壓增加到發動機的啟動壓力。在發動機以600rpm低速空轉過程中，入口節流閥中的滑閥被偏移到閉合位置，其中，僅流量控制開孔134b、136a和136b部分地打開，而較小體積的油被泵送以維持600psi的較低的空轉集管壓力。如果入口節流滑閥允許的最小的流量未被噴射器采用，則主級IPR閥194打開，以使多余的油返回油槽。
泵組件10使高壓油流入集管24和壓縮室26中(如果設置的話)。高壓油被充分壓縮，這樣噴射器12的流量要求可以通過油的膨脹來滿足。噴射器的流量要求根據電子激發信號或噴射器的噴射作用的持續時間而變化。根據發動機所需的工作參數，控制模塊可以改變與發動機活塞的死頂點的噴射作用的定時。由組件10壓縮的較大體積的油確保了無論何時發生噴射作用，總是有足夠體積的壓縮油用來膨脹，這與作用信號的定時無關。
大體積的集管和壓縮室會增加柴油機的成本。可以通過設置下面這樣的柴油發動機來使內部集管的體積減小，并取消外部腔室消除，該柴油發動機帶有具有多個足以在對各個發動機氣缸的各個噴射作用發生的過程中提供高壓泵送沖程的高壓泵74的HEUI泵組件10。例如，各個高壓泵的泵送沖程的時間安排成，當噴射作用發生時，可以使充足體積的高壓油流入通過噴射器的壓力管線中，從而有足夠體積的增壓的泵送油可以來激發噴射器。例如，組件10包括四個高壓泵74，在每次曲軸40的轉動過程中，每個泵具有約180度的泵送沖程，這些泵沖程一個接一個進行。泵組件可以被安裝在一個八缸的柴油發動機上，其組件曲軸的轉動被定時為當各個噴射器被激發時，流入通向噴射器的管線中的輸出流量達到峰值。這樣，就可以在適當的時間并以充足的體積在管線中提供一脈動流量以激發噴射器，而無需大容積的集管或壓縮室。在其它的四沖程周期發動機中，在每對氣缸的噴射作用過程中，一高壓泵可以泵送油。
控制泵組件10包括一個入口節流閥和一個液壓系統，它包括電調制閥195，如圖15所示，它可控制入口節流閥對流入泵組件241中的油進行節流。如果需要，液壓調節器可以由一個電調節器來替代，電調節器包括一個安裝在高壓出口通道156中的快速響應壓力傳感器，以產生一個與通道中的壓力成比例的信號；一個比較器，該比較器用于接收來自壓力傳感器的輸出信號以及來自柴油發動機電子控制模塊的與高壓通道中所需壓力成比例的信號，并且用于產生一個與兩信號之間的差值成比例的輸出信號。電氣系統還可包括一個電致動器，通常為一成比例的電磁線圈，它用于當需要增加或減小高壓通道中的壓力時，可移動入口節流閥中的滑閥，以增加或減小進入泵組件241中的流量。電氣控制系統將包括一個壓力釋放閥(如閥194)以使油響應瞬時的過壓使油從通道156流出，以及一個機械釋放閥(如閥168)。如上所述，電調節器可以控制輸出壓力。
泵組件10可用維持流向柴油發動機的HEUI噴射器的所需的油壓。然而，該組件可用于不同的應用。例如，泵可以以一個固定速度轉動，而入口節流閥可以用于控制泵使液體由入口節流閥中滑閥的位置確定的不同速度流動。滑閥可以手動調節或通過自動調節器調節。泵送的液體可以無限制地流動，或者可以被泵送到一密閉的腔室中，而該腔室的壓力取決于來自腔室的流速。
盡管此處描述并說明了本發明的較佳實施例，需理解的是，還可以作出變形，因此，并不希望上述精確的描述對本發明起限制，而是在下列權利要求書的范圍中希望能對本發明作改變和變化。
權利要求
1.一種泵組件，該泵組件用于對致動具有電子控制模塊的柴油發動機中的電子控制的燃油噴射器的油進行增壓，該泵組件包括一本體，該本體適于安裝在柴油發動機上；一位于本體內的活塞泵，所述泵包括一活塞通道、位于活塞通道內的活塞以及使活塞沿泵送和返回沖程在活塞通道中移動的機械驅動機構，所述活塞通道和活塞形成了體積可變的泵送腔室，一位于本體中的油入口孔，一條從入口孔延伸到泵送腔室的入口通道，一位于本體內的油出口孔，一從泵送腔室向出口孔延伸的高壓出口通道，一位于入口通道中的入口節流閥，該入口節流閥包括一個可活動的閥構件，以控制通過入口通道流動并進入泵送腔室的油的體積；以及一入口節流閥調節器，該調節器包括一個可接收一個與出口通道中所需壓力成比例的來自柴油發動機電子控制模塊的信號的電子輸入裝置，一個與出口通道相連的壓力信號輸入以及一個與所述入口節流閥的閥構件的操作連接，其中，入口節流閥調節器使入口節流閥的閥構件移動，當出口通道中的油壓低于所需的出口通道中的油壓時，增加流入泵送腔室的油的體積，當出口通道中的油壓高于所需的出口通道中的油壓時，減少流入泵送腔室的油的體積。
2.如權利要求1所述的泵組件，其特征在于，所述機械驅動機構包括一曲軸以及位于曲軸上的驅動輸入構件，所述活塞通道包括一孔。
3.如權利要求2所述的泵組件，其特征在于，所述曲軸包括一用于移動活塞的圓柱偏心構件。
4.如權利要求3所述的泵組件，其特征在于，該泵組件包括一個設置在泵送腔室和出口通道之間的出口止回閥。
5.如權利要求4所述的泵組件，其特征在于，該泵包括一個曲柄箱，所述偏心構件設置在曲柄箱內，而入口通道延伸通過曲柄箱、偏心構件和活塞。
6.如權利要求5所述的泵組件，其特征在于，該泵組件包括一滑動件，該滑動件位于活塞和偏心構件之間；以及一彈簧，該彈簧施壓使活塞抵靠滑動件，并使滑動件抵靠偏心構件，在活塞的返回沖程過程中，從曲柄箱到泵送腔室的所述入口通道是無障礙的。
7.如權利要求1所述的泵組件，其特征在于，該泵組件包括一彈簧，該彈簧背靠泵送腔室和出口通道之間的出口止回閥。
8.如權利要求1所述的泵組件，其特征在于，調節器包括一個電氣調制的釋放閥，所述壓力信號輸入包括一位于出口通道中的壓力傳感器。
9.如權利要求1所述的泵組件，其特征在于，調節器包括一個電氣調制的釋放閥，并且所述壓力信號輸入包括一從出口通道延伸至釋放閥的第一通道。
10.如權利要求9所述的泵組件，其特征在于，該泵組件包括一個位于第一通道中的限制件。
11.如權利要求9所述的泵組件，其特征在于，所述操作連接包括一位于調節器和入口節流閥之間的第二通道。
12.如權利要求11所述的泵組件，其特征在于，所述閥構件包括一滑閥，該滑閥具有一閉合部分和一個遠離閉合部分的表面，滑閥可以穿過所述入口通道活動，以使流過入口通道的油的體積改變，而入口節流閥包括一彈簧，該彈簧將閥構件壓向一打開位置；所述第二通道通向滑閥的打開部分。
13.如權利要求12所述的泵組件，其特征在于，所述操作連接包括一電致動器。
14.如權利要求13所述的泵組件，其特征在于，該泵組件包括；一與所述出口通道相連的高壓釋放閥；以及一第三通道，該第三通道與位于所述限制件和所述電調制閥之間的所述第一通道連結并且延伸至釋放閥，其中釋放閥使高壓油響應瞬時過壓從第一通道中流出。
15.如權利要求1所述的泵組件，其特征在于，所述電子輸入裝置包括一電磁線圈，該電磁線圈具有可與一電子控制模塊相連的引線；一個中空圓柱本體，該本體從電磁線圈延伸出，圓柱本體的一端離開電磁線圈開口通入出口通道中；位于圓柱本體內的交叉通道；一包括一限制件位于本體內中空滑閥；一個壓迫滑閥離開電磁線圈朝著圓柱本體端部的彈簧，其中，出口通道中壓力的瞬時增加使滑閥抵靠彈簧移入圓柱本體中，從而打開交叉的通道；一個介于滑閥和電磁線圈之間位于圓柱本體中的閥座、一電磁線圈電樞、一個從所述電樞朝閥座延伸的閥銷，其中由信號致動電磁線圈壓迫閥銷抵靠閥座，從而限制通過閥座的流量，而所述操作連接包括一條從相鄰電磁線圈的閥座的一側向入口節流閥延伸的通道。
16.如權利要求1所述的泵組件，其特征在于，在活塞返回沖程的過程中，所述入口通道從入口節流閥到泵送腔室是無障礙的。
17.一種用于泵送增壓液體的入口控制的泵組件，該組件包括A)一具有一本體的泵；一個位于本體中的泵孔；一個位于泵孔中的活塞；一個轉動的活塞驅動器，其中活塞可在泵孔中通過泵送和返回沖程往復運動；一位于泵孔中的泵送腔室；一個使泵送的流體從泵送腔室中流出的出口止回閥；一個入口孔；一個出口孔；一第一通道，在活塞的返回沖程過程中，該通道從入口孔向泵送腔室延伸；以及一第二通道，該通道從出口止回閥向出口孔延伸，所述泵可操作地以泵送的出口壓力將液體從出口孔泵送出；B)一入口節流閥，該閥位于第一通道中，入口節流閥包括一第一活動閥構件，以控制通過第一通道流向泵送腔室的液體的體積；以及C)一用于入口節流閥的調節器，以響應泵送出口壓力和確定的出口壓力使閥構件移動，該調節器包括一個可接收與確定的出口壓力成比例的信號的輸入裝置、一位于調節器和入口節流閥之間的第一連接件以及位于第二通道和調節器之間的第二連接件，其中當第二通道中的壓力低于確定壓力時，調節器使流向泵送腔室的液體流量增加，而當第二通道中的壓力大于確定壓力時，調節器使流向泵送腔室的液體流量減少。
18.如權利要求17所述組件，其特征在于，所述第一連接件包括一第三通道，該通道從調節器向入口節流閥延伸，而所述第二件連接包括一第四通道，該通道從第二通道向調節器延伸。
19.如權利要求18所述的組件，其特征在于，所述調節器包括一噴射壓力調節閥，該閥包括一個引導級電子調制釋放閥以及一個主級機械釋放閥，并且包括位于所述第四通道中的一第一排出通道和從所述第三通道延伸出組件的一第二排出通道。
20.如權利要求19的組件，其特征在于，調節器包括一具有一活動調節器構件的釋放閥，這種構件移動可使液體響應第二通道中的壓力和與第二通道中的確定的壓力成比例的力之間的差而通過第三通道流向入口節流閥。
21.如權利要求20所述的組件，其特征在于，調節器包括一電調制閥，該閥包括一個可使所述調節器構件移動的電磁線圈；一閥座，該閥座可與所述調節構件協作，以使通過第三通道的液體的流量改變。
22.如權利要求21所述的組件，其特征在于，該組件包括一第五通道和一位于第五通道中的限制件，該第五通道從第三通道通出本體。
23.如權利要求22所述的組件，其特征在于，調節器包括一個釋放閥，該釋放閥與第二通道和限制件之間的第三通道相連，從而使液體響應瞬時過壓而從第三通道流出。
24.如權利要求18所述的組件，其特征在于，入口節流閥包括一個具有相對而端部的入口節流孔以及位于這兩端部之間的一出口開孔；一個位于入口孔和出口開孔之間的端部，以接收從入口孔通過第一通道流出的液體；以及所述活動的閥構件可沿著入口節流孔偏移；所述第一通道通過出口開孔延伸到泵送腔室；所述閥構件包括一個可穿過出口開孔移動的限制邊緣。
25.如權利要求24所述的組件，其特征在于，入口節流閥包括一個彈簧，該彈簧壓迫閥構件朝著入口節流孔的閉合端。
26.如權利要求25所述的組件，其特征在于，閥構件包括一個阻礙入口節流孔的壁、一個界于閥構件壁和入口節流孔的閉合端之間的腔室，所述第三通道通向所述壓力腔室。
27.如權利要求26所述的組件，其特征在于，該組件包括一排出通道，該排出通道與第三通道相連。
28.如權利要求26所述的組件，其特征在于，該組件包括多個位于閥構件中的流孔，所述流孔可活動穿過出口開孔。
29.如權利要求28所述的組件，其特征在于，所述閥構件包括一圓柱滑閥，并且包括一較大開孔和一較小開孔，較大開孔通過滑閥的圓柱形部分延伸離開所述閥構件的壁，而較小開孔通過相鄰所述壁的滑閥的圓柱部分延伸。
30.如權利要求28所述的組件，其特征在于，所述閥構件包括一個離開所述壁的圓柱部分，并且包括多對通過所述圓柱部分延伸的直徑相對的壓力平衡開孔。
31.如權利要求30所述的組件，其特征在于，每對開孔中的兩個開孔沿著圓柱部分偏移。
32.如權利要求31所述的組件，其特征在于，入口節流孔的一端閉合，所述閥構件包括一個從所述壁朝入口節流孔的閉合端延伸的柱。
33.一種控制用于致動柴油發動機中的噴射器的油的油壓的方法，其中柴油發動機具有一電子控制的燃油噴射器、一帶有出口孔的高壓油泵、一從出口孔向噴射器延伸的高壓油通道以及一用于確定通道中所需油壓的發動機控制系統，該方法包括以下步驟A)以低壓使油流向泵；B)將低壓的油泵送入高壓油通道，以增加高壓油通道中的油壓；C)當高壓通道中的油壓低于所需壓力時，增加通向泵的低壓油的流量；D)當高壓通道中的油壓高于所需壓力時，減少通向泵的低壓油的流量；以及E)使油在高壓通道中膨脹，以激發噴射器。
34.如權利要求33所述的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟F)當通道中的壓力由于瞬時過壓而增加時，使油流出高壓通道。
35.如權利要求33所述的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟F)在將低壓油供給到泵的通道中設置一個入口節流閥，該入口節流閥具有一個用于控制流向泵的流量的可活動的閥構件；以及G)移動所述閥構件以增加或減小通向泵的流孔，從而以響應所需壓力和高壓通道中油壓之間的差來控制流向泵的低壓油的體積。
36.如權利要求35所述的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟H)產生一個與高壓通道中的所需壓力成比例的電信號；I)通過響應電信號致動電磁線圈控制閥使油從高壓通道流向入口節流閥；以及J)響應通過電磁線圈致動閥流動的油使閥構件移動。
37.如權利要求33所述的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟K)使高壓泵送的油流過一個背靠止回閥的彈簧并進入高壓通道中，從而防止逆流。
38.如權利要求17所述的組件，其特征在于，在活塞從轉動驅動件的相鄰的死頂點到轉動驅動件的相鄰的死底點的返回沖程運動過程中，從入口節流閥向泵送腔室延伸的部分第一通道是無障礙的，其中可用的液體流過該部分第一通道并進入泵送腔室。
39.一種使用泵來控制泵送液體的壓力的方法，其中泵具有一泵送腔室、一沿著泵送腔室通過泵送和返回沖程往復移動的活塞、一用于使活塞在泵送腔室中移動的驅動件、一通向泵送腔室的入口通道、一延伸離開泵送腔室的出口通道以及一位于泵送腔室和出口通道之間的提升閥，該方法包括以下步驟A)在活塞返回沖程的過程中，使低壓液體通過第一通道流向泵送腔室，并且從返回沖程基本開始到返回沖程基本結束，保持通向泵送腔室的第一通道打開；B)在活塞的泵送沖程過程中，將低壓液體泵送通過提升閥并進入第二通道，從而增加高壓通道中的液體壓力；C)當第二通道中的液體壓力低于所需壓力時，增加通向泵的低壓液體流量；以及D)當第二通道中的液體壓力高于所需壓力時，減少通向泵的低壓液體流量。
40.如權利要求39所述的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟E)當第二通道中的壓力由于瞬時過壓而增加時，使液體流出第二通道。
41.如權利要求39所述的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟E)在第一通道中設置一入口節流閥，該入口節流閥具有一個用于控制液體流向泵的流量的可活動的閥構件；以及F)移動泵構件以增加或減小通向泵的流孔，從而以響應所需壓力和第二通道中的液體壓力之間的差來控制流向泵的低壓液體的體積。
42.如權利要求39所述的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟E)從泵送沖程基本開始到泵送沖程基本結束，將液體從泵送腔室泵送到第二通道。
43.一種系統，該系統用于對一泵的油流量進行控制，該泵用于流向將高壓油供向HEUI柴油發動機中的電子控制燃油噴射器，該系統包括一本體；一條位于本體內的通道，該通道具有相對的第一和第二端部以及一在兩端部之間延伸的壁，第一通道端部與一低壓油入口流體連通；一位于通道壁中的入口開孔，該開孔可接收來自低壓入口的油，以使其流向泵；一活動安裝在通道內的構件，所述構件與相鄰于入口開孔的通道壁滑動配合，該構件包括一個可活動穿過入口開孔的閥門邊緣以及一個使通道閉合的活塞，所述活塞設置在通道的邊緣和第二端之間；通道內的一腔室，該腔室位于活塞和通道的第二端之間；一彈簧，該彈簧將構件壓向通道的第二端；一閥，該閥響應泵送的油的壓力同所需的泵送的油的壓力之間的差來控制通向腔室的流量；一液壓限制件，該限制件從通道向外敞開；以及通道裝置，該通道裝置用于在腔室、閥和限制件之間流體流通；其中，閥可控制流向腔室的油流量，所述構件使閥的邊緣移過入口開孔，從而增加或減少通向泵的低壓油的流量，而通道中構件的位置由彈簧和構件中油壓之間的一壓力平衡決定。
44.如權利要求43所述的系統，其特征在于，通道和活塞是圓柱形的。
45.如權利要求44所述的系統，其特征在于，入口開孔包圍通道，構件包括一中空的圓柱部分以及一第一流孔，該流孔通過圓柱部分延伸并且形成了所述閥邊緣。
46.如權利要求45所述的系統，其特征在于，該系統包括一第二流孔，它通過圓柱部分延伸，所述第二流孔位于第一流孔和活塞之間，并且比所述第一流孔小。
47.如權利要求45所述的系統，其特征在于，所述系統包括第一多個流孔，它們通過圓柱部分延伸并且圍繞其隔開，所述開孔可移入并移出與所述入口開孔的配合。
48.如權利要求47所述的系統，其特征在于，所述構件包括多個較大的流孔以及多個較小的流孔，其中較大的流孔通過圓柱部分延伸并且圍繞圓柱部分與活塞隔開一定距離，而較小的流孔通過圓柱部分并圍繞圓柱部分延伸，所述較小的流孔設置在所述較大流孔和所述活塞之間。
49.如權利要求48所述的系統，其特征在于，所述較小流孔包括多對直徑相對且軸向偏移流孔，每對直徑相對的流孔對中的開孔沿著圓柱部分的長度相互重疊。
50.如權利要求45所述的系統，其特征在于，所述第二通道端閉合，而所述構件包括一個從活塞向通道閉合端延伸的柱，以使活塞同閉合端隔開。
51.如權利要求43所述的系統，其特征在于，所述閥包括一噴射壓力調節閥。
52.如權利要求43所述的系統，其特征在于，該系統包括一主級釋放閥和一用于使高壓油從釋放閥流出的排出通道，所述限制件的開口通向排出通道。
53.一種入口節流閥組件，該組件用于對流向一泵的油流量進行控制，該泵用于將高壓油供向HEUI柴油發動機中的電子控制燃油噴射器，該組件包括一本體；一位于本體中的孔，該孔具有相對的第一和第二端以及一在兩端之間延伸的壁，所述第一孔端與一低壓油入口孔流體連通，壁中的第一開孔通向泵；一滑動配合在孔內的滑閥，該滑閥包括一與所述第一孔端相鄰的打開端、一與所述第二孔端相鄰的閉合端以及在兩端之間通過滑閥延伸的流孔；一彈簧，所述彈簧將滑閥壓向孔的第二端；一位于孔內的腔室，該腔室位于滑閥的閉合端和孔的第二端之間；以及一液壓回路，該液壓回路與所述腔室流體連通，以使油響應測得的高壓油壓和所需的高壓油之間的差使油流入及流出腔室；其中，滑閥在孔中的位置以及油通過閥流向泵是由彈簧和腔室中的油之間的壓力平衡決定的。
54.如權利要求53所述的組件，其特征在于，液壓回路包括一限制件、一噴射壓力調節閥以及通道裝置，通道裝置用于在限制件、調節閥和腔室之間形成液壓流動連接。
55.如權利要求53所述的組件，其特征在于，所述第一開孔圍繞孔。
56.如權利要求55所述的組件，其特征在于，該組件還包括多個通過滑閥形成的流孔，所述流孔圍繞滑閥隔開以限制平衡阻礙。
57.如權利要求56所述的組件，其特征在于，所述流孔包括多個較大的流孔和多個較小的流孔，其中較大的流孔相鄰于滑閥的打開端圍繞滑閥隔開，而較小的流孔圍繞所述滑閥隔開，并設置在滑閥的較大開孔和閉合端之間。
58.如權利要求57所述的組件，其特征在于，所述較小流孔之一沿著滑閥的長度相鄰一較大流孔設置。
59.如權利要求58所述的組件，其特征在于，所述較小的流孔沿著滑閥的長度相互重疊。
60.如權利要求59所述的組件，其特征在于，所有所述較大流孔都是圓柱形的且具有相同的直徑，所有所述較小流孔都是圓柱形的，且每個較小的流孔具有的直徑小于較大流孔的直徑。
61.如權利要求56所述的組件，其特征在于，所述流孔包括若干對直徑相對的開孔。
62.如權利要求53所述的組件，其特征在于，滑閥通道的第二端是閉合的，該滑閥包括一個經過活塞延伸的構件，該構件可與閉合的通道端配合。
63.如權利要求62所述的組件，其特征在于，所述凸部為一中心柱。
64.如權利要求53所述的組件，其特征在于，彈簧延伸入圓柱本體內部中并與活塞配合。
65.一種入口節流閥的滑閥，用于對供給一泵的油的流量進行控制，所述泵用于加壓用來啟動HEUI柴油發動機中的電子控制燃油噴射器的油，該滑閥包括一中空圓柱本體，該本體具有一第一敞開端和一第二閉合端；一較大的流孔，該流孔相鄰于圓柱本體的敞開端延伸通過圓柱本體；以及一較小的開孔，該開孔在圓柱本體的較大的敞開和閉合端之間通過圓柱本體延伸。
66.如權利要求65所述的滑閥，其特征在于，該滑閥包括多個通過圓柱本體延伸的重疊的較小開孔，這些開孔圍繞圓柱本體隔開，并且位于滑閥的較大的敞開端和閉合端之間。
67.如權利要求66所述的滑閥，其特征在于，所述各較小的開孔軸向偏移。
68.如權利要求67所述的滑閥，其特征在于，所有所述開孔是圓柱形的。
69.如權利要求66所述的滑閥，其特征在于，該滑閥包括多個直徑較大的開孔，這些開孔相鄰于圓柱本體的敞開端圍繞圓柱本體隔開。
70.如權利要求65所述的滑閥，其特征在于，所述開孔圍繞滑閥的圓周隔開以減少平衡阻礙。
71.一種對供給用于增加激活HEUI柴油發動機中的電子控制燃油噴射器的油的油量進行控制的入口節流閥的滑閥，該滑閥包括一中空的圓柱本體，所述本體具有一第一敞開端和一第二閉合端；以及多個通過圓柱本體延伸的流孔，所述流孔圍繞本體隔開以限制平衡阻礙。
72.如權利要求71所述的滑閥，其特征在于，所有所述開孔都是圓柱形的，并且所述開孔包括一第一組相鄰于本體的第一端圍繞本體隔開的直徑較大的開孔以及一組介于本體的第一開孔和閉合端之間圍繞本體隔開的直徑較小的開孔。
73.如權利要求72所述的滑閥，其特征在于，所述直徑較小的開孔沿著圓柱本體軸向相互重疊。
74.如權利要求72所述的滑閥，其特征在于，滑閥的直徑約為0.312英寸，直徑較大的開孔的直徑約為0.312英寸，而直徑較小的開孔的直徑約為0.094英寸。
全文摘要
本發明公開了一種泵組件(1))，該泵組件可使增壓的發動機油流入柴油發動機中的HEUI燃油噴射器(12)中。該組件包括一個入口節流閥(104)，該入口節流閥可根據泵出口壓力和由柴油發動機的電子控制模塊確定的所需的出口壓力之間的差來控制流向泵的油的體積。
文檔編號F04B1/04GK1432104SQ01810353
公開日2003年7月23日 申請日期2001年5月24日 優先權日2000年5月30日
發明者羅伯特·H·布利登 申請人:羅伯特·H·布利登