泵单元及操作该泵单元的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于燃料喷射系统的泵单元；以及一种操作泵单元的方法。本发明还涉及一种用于燃料喷射系统的阀。
【背景技术】
[0002]从申请人较早的申请WO 2011/003789已知提供一种包括轴向入口阀的泵单元。提供弹簧偏压的入口阀构件，用于控制从低压供应管线到泵送室的燃料的供应。入口阀构件响应于正或负的压差移位至打开或关闭位置。泵单元允许将计量体积的燃料输送至高压歧管。然而，泵单元不能容易地改变在每个泵循环期间输送的燃料的体积，并且对于有些应用可能需要附加的计量系统。
[0003]本发明至少在某些实施例中着手提供一种改进的泵单元。
【发明内容】
[0004]本发明的方面涉及一种泵单元、一种操作泵单元的方法以及一种泵入口阀组件。
[0005]在另一方面中，本发明涉及一种用于燃料喷射系统的泵单元，泵单元包括:
低压燃料供应管线；
具有柱塞的泵送室，所述柱塞可操作以进行包括泵送行程和填充行程的泵送循环；具有入口阀构件的入口阀，所述入口阀构件可在打开位置与关闭位置之间移动，所述打开位置用于允许从低压燃料供应管线到泵送室的燃料的供应，并且所述关闭位置用于禁止从泵送室到低压供应管线的燃料的供应；以及具有出口阀的高压燃料出口 ；
其中，泵单元还包括用于将入口阀构件闩锁在所述打开位置的装置。
[0006]闩锁装置可包括可操作以将入口阀构件闩锁在所述打开位置的闩锁或闩锁机构。闩锁装置可闩锁入口阀构件，以控制入口阀构件的关闭动作。在使用中，能控制闩锁装置，以计量由泵单元泵送的燃料的体积。入口计量阀能被保持在所述闩锁位置，以控制从泵送室排出的燃料的体积。因此，泵单元能提供入口阀计量。当入口阀构件在所述关闭位置时，泵送室可位于与出口阀唯一流体连通。
[0007]闩锁装置能操作以控制入口阀构件的关闭。例如，闩锁装置能操作，以将入口阀构件闩锁在所述打开位置达柱塞的泵送行程的至少一部分。在使用中，闩锁装置在柱塞的泵送行程期间能解锁(释放)入口阀构件。控制相对于柱塞的泵送行程的解锁入口阀构件的正时能允许计量泵送室中的燃料的体积。例如，延迟入口阀构件在泵送行程期间的解锁能增加在入口阀构件移位至所述关闭位置之前从泵送室排出的燃料的体积；由此减小在泵送室中加压并输送至燃料出口的燃料的体积。
[0008]在使用中，入口阀构件能通过压差移位至所述打开位置和/或所述关闭位置。例如当柱塞进行填充行程时的泵送室中的降低的压力能建立使入口阀构件移位至打开位置的横跨入口阀构件的压差。相反地，例如当柱塞进行泵送行程时的泵送室中的增加的压力能建立使入口阀构件移位至关闭位置的横跨入口阀构件的压差。
[0009]替代性地，或另外地，闩锁装置能构造成产生开启力，以使入口阀构件朝着所述打开位置移位。例如，可意识到的是，启动闩锁装置，以便当压差可能相对小时以低的操作速度施加开启力。相反地，在高的操作速度时，压差可能较大，并且可能不需要启动闩锁装置以向入口阀构件施加开启力。
[0010]开启力可能足以使入口阀构件从所述关闭位置移位至所述打开位置；或者从所述打开与关闭位置之间的过渡位置移位至所述打开位置。闩锁装置能构造成施加开启力，以便使入口阀构件当其接近打开位置或在所述打开位置时移位至所述打开位置。当空气间隙小时启动闩锁装置能降低闩锁入口阀构件所需的功率。
[0011]可提供弹簧构件，用于朝着所述打开位置或朝着所述关闭位置偏压入口阀构件。
[0012]入口阀构件可包括电枢，用于由磁场启动。
[0013]闩锁装置与入口阀构件以组合的方式形成入口闩锁阀。闩锁装置可包括电磁体或螺线管，用于当启动时建立第一磁场。第一磁场能作用于电枢，以将入口阀构件闩锁在所述打开位置。入口阀构件能由电磁体闩锁在所述打开位置。
[0014]闩锁装置能包括电磁体与永久磁体的组合。电磁体能选择性地建立第一磁场；并且永久磁体能建立第二磁场。第二磁场能作用于电枢，以将入口阀构件闩锁在所述打开位置。因此，入口阀构件能由永久磁体闩锁在所述打开位置。能选择性地启动电磁体，以解锁入口阀构件。第一和第二磁场能彼此相反。启动电磁体能减小由永久磁体施加的闩锁力，以解锁入口阀构件。第一磁场能部分地或完全地抵消第二磁场。永久磁体与电磁体控制阀单元的操作的组合被认为可独立地取得专利。
[0015]入口阀构件能包括用于选择性地建立泵送室与燃料供应管线或出口阀之间的流体连通的孔隙，诸如孔。例如，孔隙可以是轴向孔。
[0016]在另一方面中，本发明涉及一种操作泵单元的方法，方法包括以下步骤:
(a)使入口阀构件移位至打开位置，以建立低压燃料供应管线与泵送室之间的流体连通；
(b)将入口阀构件闩锁在所述打开位置；以及
(C)当入口阀构件被闩锁在所述打开位置时，在泵送室内启动柱塞泵送行程。入口阀构件能被闩锁在所述打开位置达柱塞泵送行程的一部分或全部。能通过控制入口阀构件的闩锁来计量在泵送循环期间由泵单元泵送的燃料的体积。
[0017]方法可包括附加步骤:(d)在柱塞泵送行程期间解锁入口阀构件。能控制入口阀构件的解锁，以计量泵送室中的燃料的体积。在解锁入口阀构件之后，入口阀构件可移位至关闭位置，以禁止低压燃料供应管线与泵送室之间的流体连通。
[0018]可控制泵单元，以在整个柱塞泵送行程中维持入口阀构件闩锁。该控制技术能用于防止在泵送室内给燃料加压。
[0019]能朝着所述关闭位置或朝着所述打开位置偏压入口阀构件。能提供弹簧构件，用于偏压入口阀构件。
[0020]能压力操作入口阀构件。能横跨入口阀构件建立压差，以使入口阀构件移位。能通过在泵送室内撤回柱塞来使入口阀构件移位至所述打开位置。相反地，能通过在泵送室内使柱塞前进来使入口阀构件移位至所述关闭位置。能启动闩锁装置，以帮助使入口阀构件从邻近所述打开位置的一个位置移位至所述打开位置。闩锁装置当入口阀构件在所述打开位置时能接合所述入口阀构件以将其锁在打开状态。方法能包括在入口阀构件达到所述打开位置之前或在入口阀构件达到所述打开位置时启动闩锁装置。
[0021]本发明还涉及构造成执行在此描述的方法的电子控制单元。电子控制单元能包括使用指令编程的一个或多个微处理器，用于根据在此描述的方法控制泵单元的操作。
[0022]在又一方面中，本发明涉及一种用于燃料喷射系统的泵入口阀，该阀包括:
阀构件，所述阀构件可在第一位置与第二位置之间移动；
永久磁体，用于将所述阀构件闩锁在所述第一位置；以及电磁体，所述电磁体可操作以解锁所述阀构件。
[0023]可压力操作泵入口阀，例如以响应于压差被偏压至打开位置或关闭位置。替代性地，或另外地，泵入口阀能包括用于朝着所述第二位置偏压阀构件的偏压构件。
[0024]阀构件能操作，以计量泵送室中的低压燃料的体积。阀能构造成计量供应至泵送室的低压燃料的体积；和/或计量从泵送室排出的低压燃料的体积。
[0025]第一位置可以是打开位置，并且第二位置可以是关闭位置。替代性地，第一位置可以是关闭位置，并且第二位置可以是打开位置。
[0026]在又一方面中，本发明涉及一种操作泵入口阀的方法，所述泵入口阀包括构造成产生第一磁场以闩锁阀构件的永久磁体，该方法包括启动电磁体，以产生第二磁场，从而至少部分地抵消所述第一磁场并解锁所述阀构件。
[0027]方法能包括启动电磁体，以便对预定的时间周期产生所述第二磁场。例如可以用脉冲操作电磁体，以解锁入口阀构件。替代性地，电磁体能在泵送循环的一部分期间操作。
[0028]永久磁体能构造成将阀构件闩锁在打开位置或关闭位置。可选地可以朝着打开位置或关闭位置偏压阀构件。
[0029]方法能包括控制电磁体的启动的步骤，以计量燃料的体积。能控制电磁体，以计量进入泵室的流体的体积；和/或离开泵室的流体的体积。
[0030]在该申请的范围内，明确的意图是，可独立地或以任何组合的方式采用在前面段落、在权利要求书和/或在以下说明和附图中阐明的各个方面、实施例、示例和替代，尤其是它们的独立特征。例如，参照一个实施例所描述的特征可应用于所有实施例，除非这样的特征是不兼容的。
【附图说明】
[0031]现在将参考附图仅作为示例描述本发明的实施例，其中:
图1示出了根据本发明的泵单元的示意图；以及
图2示出与操作流程图并行的一系列位置中的图1的泵单元。
【具体实施方式】
[0032]在图1中示出了根据本发明的第一实施例的泵单元I。泵单元I包括泵压头3、泵送室5、入口阀7和出口阀9。燃料从低压入口通道11供应至泵送室5，并从泵送室5排出至高压歧管13。
[0033]泵送室5中设置有柱塞15，用于对燃料加压。安装至可旋转的凸轮轴的凸轮与柱塞15的下端合作，以使柱塞15往复运动。在使用中，柱塞15进行包括泵送行程和填充行程的泵送循环。柱塞15安装在泵压头3中形成的孔17中，并且以已知的方式在柱塞15与孔17之间形成密封。
[0034]入口阀7包括用于控制燃料进入泵送室5的流动的入口阀构件19。如在此更详细地描述的，入口阀构件19还可操作以计量泵送室5内的燃料的体积。入口阀构件19可在打开位置与关闭位置之间轴向地移动，在该打开位置中，泵送室5与低压入口通道11流体连通；并且在该关闭位置中，泵送室5与低压入口通道11之间的流体连通被耗尽。
[0035]入口阀构件19包括圆柱体21和盘形电枢23。圆柱体21包括轴向孔25和环形阀27。环形阀27形成在圆柱体21的顶部，并与在泵压头3中形成的第一阀座29合作，以便当入口阀构件19在其关闭位置时密封泵送室5。提供入口回位弹簧31，以朝着所述关闭位置偏压入口阀构件19。
[0036]圆柱体21的外壁与孔17的内壁形成密封。轴向孔25延伸通过圆柱体21，并形成用于泵送室5的唯一入口 /出口。在使用中，当入口阀构件19在所述关闭位置时，轴