泵组件及方法

专利名称：泵组件及方法
技术领域：
本发明涉及泵组件以及泵送方法，其中泵组件的输出是通过节流通向泵的输入流量来控制的。这种泵组件和方法可用于对液压电子单元喷射器(HEUI)柴油机燃油系统中使用的机器润滑油进行增压。
背景技术：
使用HEUI燃油喷射器的柴油发动机是公知的。HEUI喷射器包括一个致动的电磁线圈，该电磁线圈可响应来自柴油发动机电子控制模块的信号打开一个阀一段时间间隔，以允许供给到喷射器的高压机油使一燃油柱塞延伸并将燃油注入燃油腔。
HEUI喷射器是通过由柴油发动机油泵从柴油发动机油槽中抽出并流入由柴油发动机驱动的高压泵组件中的油致动的。泵组件以高压将发动机油泵送到油集管或压缩室中。集管或压缩室是与HEUI喷射器相连的。除了较大的发动机之外，高压泵组件通常包括一个斜盘泵，该斜盘泵使用轴向活塞，其输出量取决于柴油发动机的速度。较大的发动机有时使用一个角度可变的斜盘泵，其中输出量的变化与发动机的速度无关。
泵组件以取决于发动机速度的速率泵送油。输出量必须足以满足最大的流量要求。油集管或腔室中的油压是由响应从用于发动机的电子控制模块接收到的信号通过喷射压力调节(IPR)阀来控制的。IPR阀通过使多余的高压油流回发动机油槽来限制泵送油的压力。
大多数HEUI喷射系统使用固定输出的油泵组件，该种组件泵送油的速率取决于柴油发动机的转动速度但与发动机的实际瞬时流量要求无关。泵总是以全容量运行的，甚至当由于发动机电子控制模块的要求多余的高压油必须立即流回或释放回油槽以限制集管中的油压时也是如此。要求有相当的动力来一直全容量地驱动泵组件。泵送释放回油槽的高压油所须的能量是被浪费的，从而会使柴油发动机的燃油燃烧效率降低。当高压油被排出而没有做有用功时，能量会被转化成热量。返回的油中的热量必须被消散，这通常是通过一热交换器进行的。必须增加热交换器的容量以满足额外的热量负载。
因此，需要一种在HEUI柴油发动机中使用的改进的高压泵组件和方法。泵组件可将足以在集管中维持所需的瞬时压力但又不会明显过度泵送的可变化量的发动机油泵送入高压油集管或腔室中。可以使返回到油槽的高压油最小化。组件中的泵可以泵送可变化的输出量，并且与现有的HEUI泵相比其成本更低且结构更简单。

发明内容
本发明提供了一种改进的泵组件、高压泵和方法，其中泵组件的输出量是通过控制或节流至组件的输出流量来改变的。
该泵组件特别适用于对致动柴油发动机的HEUI燃油喷射器的油进行增压。该改进的泵组件包括一个入口节流阀，该节流阀可控制从柴油发动机油泵到高压油泵的油的入口流量。入口节流阀可响应从发动机电子控制模块接收到的信号对流入高压泵的油的体积进行节流或限制。
高压泵包括一个可使活塞在孔中往复运动的曲柄。在返回冲程过程中，通过入口节流阀向高压泵供给的油流入曲柄箱中并且流入孔中，而在泵送冲程过程中，油被增压，并通过出口提升阀泵送到高压集管中。当入口节流阀完全打开时，在返回冲程过程中，足量的油流回曲柄箱中以注满泵送腔室，并且油以满泵容量被泵送到集管中。当入口节流阀局部闭合时，流入曲柄箱的油量减少，部分地注入这些孔内，并且低于满泵容量进行泵送。
入口节流阀受到喷射压力调节阀的控制，该调节阀具有一个主级阀和一个电调制的引导级阀，当必须限制集管压力时，该主级阀使增压油从泵出口流入油槽中。
引导级阀包括一个电磁线圈，该电磁线圈由电子控制模块的信号调制，以限制流出泵出口的引流。为了到达引导级，来自泵出口的油必须通过主级滑阀中的一限制孔，由此对抵制弹簧的闭合力的滑阀进行调节。从引导级起，引流通过一下游限制孔，而后沿着来自主级喷射压力调节阀的任何排出流返回到发动机油槽中。引导级和下游限制孔之间腔室中的油压是由引流速率决定的。引导级和下游限制孔之间的腔室与入口节流滑阀的端部连通，并且作用在滑阀区域上，以产生一个力，该力使入口节流阀滑阀沿着闭合方向并抵制的弹簧作用在滑阀区域上的入口压力而移位，从而对进入曲柄箱中的油量进行控制或节流。
当必须在集管中维持所需压力时，对进入曲柄箱中的油量进行控制或节流控制了通过泵从出口泵送到高压集管中的高压油的流动速度。泵组件使足以在集管中维持所需压力的一定体积的油流动。仅当极少数以满容量泵送时，泵组件可满足流量要求。泵送HEUI油所要求的动力较少。驱动高压泵所需的动力的减少增加了柴油发动机的燃油效率。减少了使油槽油冷却的需求。
泵组件包括两个90度的气缸侧体，每个气缸侧体中带有两个单个的高压止回阀活塞泵。每个泵包括一个位于孔中的活塞以及一个位于孔中的弹簧，弹簧将活塞压靠滑动件承窝并保持滑动件抵靠曲柄偏心构件。偏心构件是以180度异相定向的，这样四个泵中的活塞可被移过90度隔开的泵送冲程，从而在曲柄360度的转动过程中，提供均匀间隔的高压油泵送循环。脉动可以在喷射作用过程中定时进行。
每个高压活塞泵包括一朝着曲轴的轴线延伸的孔、一个位于孔中的活塞以及安装在孔的外端并与高压通道相连的止回阀组件。通过将套筒压入孔的外圆圆柱端部内，而后将若干塞子压入套筒以在塞子、套筒和孔之间形成高压连接，可以将止回阀组件安装在孔内。无须切去孔内的螺纹并且无须那些设有螺纹的塞子所特有的复杂的机加工和污染，便可以安装止回阀组件。止回阀座通过一种锥形配合保持在套筒中，这种锥形配合可将套筒径向向外推出，从而改善密封并增加套筒的保持力。
从以下这些描述，特别是结合示出本发明的附图，可以显而易见本发明的其它目的和特征。


图1为示出了泵组件、压力腔和喷射器的示意图；图2为泵组件的侧视图；
图3、4和5分别为沿图2的线3-3、4-4和5-5截取的视图；图6、7和8分别为沿图3的线6-6、7-7和8-8截取的截面图；图9为沿图1的线9-9截取的截面图；图9a为图9的一部分的放大视图；图10为沿图9的线10-10截取的截面图；图11为沿图1中的线11-11截取的截面图；图12为沿图3中的线12-12截取的截面图；图13为入口节流滑阀的侧视图；图14为未绕线的入口节流滑阀的表面的示图；图14a为沿图13中的线14a-14a截取的截面图，其中示出了流动开口的圆周位置；图15为泵组件的液压回路的示意图；图16-17为示出第一止回阀组件制造的示图；以及图18-19为示出了一第二止回阀组件及其制造的示图。
较佳实施例描述入口节流控制的泵组件10安装在一柴油发动机上，通常是用于为路上车辆提供动力的柴油发动机，并且该泵组件10可向电磁线圈致动的柴油喷射器12供给高压发动机油。泵组件10上的输入齿轮14通过发动机转动，以向泵组件提供能量。发动机润滑油通过发动机润滑油泵18从油槽是抽出，并且流向启动容器19(start reservoir)和泵组件入口孔20。油泵还使发动机油通过管线260流向发动机轴承和冷却喷嘴。容器19位于组件10上方。
泵组件10使油移动，并且使油从出口孔22沿着流动通道24流向喷射器12。流动通道24可以包括一个与柴油发动机相连的集管。高压的气压室26与流动通道24相连。该气压室可以在柴油发动机的外面。或者，油集管可以具有充足的容积，以消除对外部腔室的需要。
泵组件10包括一个具有一安装面30的铸铁本体28，安装面30上带有若干通过该面30延伸的安装孔32，从而便于将泵组件10螺栓连接到柴油发动机上。安装套环34从安装面30向外延伸并且进入形成在柴油发动机上的安装表面中的圆柱形开口内，柴油发动机带有齿轮14，该齿轮14与通过发动机曲轴旋转的发动机中的一齿轮啮合。套环34上的一个O形密封圈使发动机中的开口密封。
曲柄箱36形成在本体28的下部中，并且在套环34的内部和相对封闭的端部38之间延伸。曲轴40安装在曲柄箱36上。曲轴的内端处的轴颈由套筒轴承42支承，该套筒轴承42与曲柄箱的盲端相邻地安装在本体28内。曲轴的相对端部下的轴颈由套筒轴承44支承，而该轴承44由轴承块46承载。轴承块46被压入套环34中。轴密封件承载在轴承块46的外端，并且它包括一个与曲轴的外端上的圆柱形表面配合的唇部。该唇部从曲柄箱36延伸开，从而允许发动机油从密封件后面的环形空间49经过密封件流回到柴油发动机中。
在泵组件10的工作过程中，发动机油流入曲柄箱36中，并且与曲轴颈和套筒轴承42和44之间的内部轴承表面接触。当曲柄箱内的压力比轴颈和套管轴承之间的轴承表面的远端处的压力大时，较小的润滑油流会通过轴承表面渗出并流入端部腔室66和环形空间49内。这种油从曲柄箱的流出使套筒轴承得到的润滑。累积在腔室66中的油流过通道64到空间49，在空间49，油与来自其它轴承的油相结合。空间49中的油使唇部密封件48升高，从而流出泵组件并流回柴油机的油槽内。两个套筒轴承44和46为曲柄箱36形成了有效的压力密封，并且允许轴密封件48的唇部向外面对在曲轴上，从而可以使密封件提高，以允许油流出空间49。轴密封件48的位置与常规的轴密封件的位置相对，常规的轴密封件通常具有一个可阻止向外流动的面向内的唇部。
在入口节流的过程中，进入曲柄箱内的油的流量减少，而曲柄箱内的压力可以降低到低于柴油发动机内压力。在这种情况下，油可以从空间49和腔室66渗入到曲柄箱中。通过轴承向内或向外渗出流动的油润滑了轴承，但并不影响泵的操作。
在对进入曲柄箱内的油进行入口节流的过程中，曲柄箱内的压力可以减小为低于柴油发动机中的压力。这是由于，泵在曲柄箱内抽出了一个真空。
可螺纹固定的紧固件50将齿轮1 4固定在从轴承块向外延伸的曲轴的端部上。
曲轴40承载了两个轴向隔开的圆柱形偏心轮52、54，这两个偏心轮分隔开，并且通过设置在曲轴线上的一个直径较大的圆盘56结合。圆盘对曲轴起到加强作用。每个偏心轴52、54设有一个位于偏心轴相邻两侧之间的底切凹槽58，并且该底切凹槽58围绕偏心轮的圆周延伸约130度。通道60从凹槽的底部延伸至两个横向通入的通道62，而通道62平行于曲轴的轴线延伸并且通过偏心轴和圆盘56。圆柱偏心轮52、54在曲轴上成180度异相定向，这样，用于偏心轮52的通道62被直径与用于偏心轮54的通道的曲轴轴线交叉定位。参见图4。
轴向通道64沿着曲轴的长度延伸。曲轴通道64的内端通向形成在曲柄箱的封闭端38中的端部腔室66中。横向通道68与带有密封件48后的环形空间49的通道64的外端连通。
泵组件10包括四个高压止回阀活塞泵74，这些活塞泵74设置在两个90度定向的气缸侧体(bank)70和72中。每个气缸侧体包括两个泵。如图3所示，气缸侧体70延伸到曲轴的左侧，而气缸侧体72延伸到曲轴上方，这样，泵组件便具有一种V字形的结构。每个气缸侧体中的一个泵74与偏心轮52对齐并由其驱动，而每个气缸侧体中的另一个泵与偏心轮54对齐并由其驱动。四个止回阀泵是相同的。
每个止回阀活塞泵74包括一个活塞孔76，该活塞孔76形成在一个气缸侧体中并且垂直于曲轴的轴线延伸。一个中空的圆柱活塞78滑动配合在孔76的内端中。活塞具有一个与曲轴相邻的球形内端80。端部80被配合在位于活塞和致动泵的偏心轮之间的滑动件承窝82中的球形凹部中。滑动件承窝的内部凹面是圆筒形的并且与相邻的圆柱形偏心轮的表面一致。活塞的球形端部中的中心通道84和滑动件中的通道86使偏心轮的表面与活塞78和孔76中的容积可变的泵送腔室88连通。泵送腔室的容积可变部分位于孔76中。
一个止回阀组件90位于各个活塞孔76的外端中。每个组件90包括一个紧密配合在孔76的端部中的套筒92。一个圆柱形座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。提升圆盘或阀构件98通常通过配合在塞子96中的提升弹簧100保持抵靠着座94的外端。一个中心凸台99在阀构件98上突出，并且被配合在弹簧100中。
一个活塞弹簧102配合在各个活塞78中，并且在活塞78的球形内端部和座94之间延伸。弹簧102保持活塞抵靠泵滑动件82，并且使滑动件抵靠一偏心轮52、54。曲轴40的转动使偏心轮的表面中的凹槽58移入及移出与滑动件通道86配合，从而使发动机油可以无阻碍地从曲柄箱流入泵送腔室88中。曲轴的旋转还使活塞78在孔76中上下移动，从而将油泵送通过止回阀。在曲轴转动过程中，活塞弹簧102保持活塞抵靠滑动件并且使滑动件抵靠偏心构件，而滑动件则在活塞的球形端部上摆动。
柴油发动机使曲轴40沿图3、4和5所示的箭头方向旋转。图4示出了当活塞完全延伸到泵送冲程的端部处时气缸侧体72中的活塞78的位置。随着曲轴102的进一步转动，内部压力使活塞74移开完全延伸的位置。由此，被截留的增压油的能量恢复，而被截留的油的压力下降。曲柄连续旋转使凹槽58移成与滑动件承窝82中的通道86连通，从而使得在活塞返回冲程的过程中，油可流入打开的泵送腔室86中。图5示出了在凹槽58和气缸侧体70的泵74的泵送腔室之间连续贯通的返回冲程。
入口孔20通入位于本体28中的入口节流阀104中。参见图12。阀104通过对从油泵18流出并通过通道110流到曲柄箱36并流入止回阀泵74的油进行节流而控制由四个泵74泵送的发动机油的体积。
入口节流阀104包括一个孔或通道106，该孔或通道延伸入从安装表面30到封闭端108的本体内。油入口通道110围绕着孔106的中心，并且以曲柄箱36与孔贯通。参见图4。中空的圆柱滑阀112具有一个配合在孔内的闭合的滑动件，从而允许滑阀沿着孔移动。滑阀的外端部114是打开的，而内端部116是闭合的以形成一个活塞。一圆柱壁在滑阀的两端部之间延伸。保持件118配合在孔106的外端部中。入口节流弹簧120限制在环118和滑阀的内端部116之间，从而使滑阀朝着孔的闭合端108偏压。定位柱122从滑阀的闭合端朝孔的端部向内延伸。腔室125在孔的闭合端围绕柱122。通道124使喷射器压力调节阀192(以下将描述)与孔106的内端处的腔室125连通。柱122可防止滑阀112将通道124闭合。闭合的滑阀端部116可阻止在腔室125和滑阀内部之间流动。滑阀总是延伸过通道110。
如图13和图14所示，四个直径较大的流孔128通过与开口端114相邻的滑阀的壁延伸。四对直径相对且轴向偏移开的流量控制开孔130-136在流孔128向内较短距离处通过滑阀的壁形成。直径较小的流量控制开孔130a与直径较小的流量控制开孔130b直径相对。如线138所示，开孔130a的外边缘位于开孔128的内边缘的线上。开孔130b从开孔130a起向内偏移一较短距离。该偏移的差可以比开孔直径的1/4稍大。通过滑阀形成有第二组较小的直径相对的开孔132a和132b。开孔132a从开孔130b向内偏移相同距离，而开孔132b向内设置在稍大于开口132a的直径的1/4的位置中。第三组较小的直径相对的开孔134a和134b通过滑阀形成，其中开孔134a设置在向内离开孔132b稍大于开孔直径1/4的位置中，而相对的直径较小的开孔134b设置在向内离开孔134a稍大于开孔直径1/4的位置中。同样的，直径较小的流道136a向内设置在离开孔134b稍大于开孔直径的1/4处，而直径相对的小直径的流孔136b向内设置在离小直径开孔136a稍大于开孔直径1/4的位置中。
在滑阀112在孔106中打开和闭合移动的过程中，流孔128-136移动通过入口通道110。在如图12所示从完全打开的位置开始闭合移动滑阀的过程中，较大的流孔128快速闭合。进一步的闭合移动使直径较小的流孔130a-134a通过油的入口通道110并且使流孔134b-136b局部通过油的入口通道，从而油流入曲柄箱的开孔的区域。当滑阀104与保持件118接触时，滑阀104的移动停止，从而实现用于冷却和润滑的通过泵的最小流量。直径较小的流道的重叠位置确保持流孔可平稳地减小。
在当滑阀在孔106内回来移动而使通道偏移的过程中，那些相对的流道对130a和130b、132a和132b、134a和134b以及136a和136b可减小滑阀上的摩擦负载或滞后现象。每对开孔直径相对，并且除了当开孔穿过油入口通道110的边缘时，这些开孔或是打开或是闭合。轴向稍有偏移的开孔对沿直径相对可以在滑阀的移动中有效地平衡径向压力并减小粘合或滞后现象。粘合力或滞后现象的减少确保了滑阀可以响应穿过内部端116的压力差而自由迅速地沿着孔移动。通道110的开孔完全包围滑阀112并且有助于减少滞后现象。这种些圆周向隔开并相对的开孔128也有助于减少滞后现象。
粘合或滞后现象可以通过轴向相邻的设置圆周向隔开的直径相对的流孔对而尽量地进一步减小。例如，如图14a所示，开孔132a和132b相对于开孔130a和130b成90度设置，而开孔136a和136b相对于开孔134a和134b成90度设置。开孔132a和132b必须相对于开孔134a和134b成45度设置。此外，所有“a”开孔设置在滑阀的一侧上，而所有“b”开孔设置在滑阀的相对侧上。通过确保随着直径较小的通道打开或闭合而施加在滑阀上的侧向负载相互平衡或抵消，这种配置可以减小粘合及滞后现象。
在阀104中，孔106的直径为0.75英寸，其而滑阀从外端部114到内部116的轴向长度约为1.65英寸。直径较大的流孔126的直径为0.312英寸，而各个直径较小的流孔132a、136为0.094英寸。如上所述的，直径较小的流孔与相邻开孔轴向偏移约0.025英寸，该偏移量比开孔直径的1/4稍大。
当发动机关断时，如图12所示，阀滑阀112通过弹簧保持抵靠着闭合的孔端108，而较大的孔128和一些直径较小的通道通向入口通道110。在柴油发动机的启动过程中，一个电子启动器使发动机的曲轴以及包括油泵18和泵组件10的辅助构件相对较慢的旋转。尽管泵10的转速较低且有相应的容量限制，为了启动发动机，必须使泵10提供流量以使流道24中的油压增加到足以点燃喷射器12的较高水平。此时，入口节流阀被完全打开，通道128通向通道110。来自油泵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。
当发动机开始增加通道156和232中油压时，柴油发动机的转速增加。当压力达到由通向电磁线圈220的电流所确定的所需水平时，引导释放阀195打开，从而使油流入通道124和125，并使滑阀112从图12中示出的位置向左移到一个可操作的位置中，在这个可操作的位置中，直径较大的开孔128闭合，而油从泵18通过通向入口通道110的直径较小的通道132-136流入曲柄箱。腔室125中增加的压力使滑阀进一步移位于局部闭合位置的左侧，在这个位置中，直径较小的通道132-134a已移过入口开孔110，而通道134b、136a、136b被局部打开，仅有很少的油被允许流向曲柄箱。
滑阀112的压力移位使流量控制开孔或孔128-134a通过入口通道110，从而减小通过阀104的流通的截面积，并且使流入曲轴内的油的体积减少或节流。
流入曲柄箱的油通过止回阀泵74泵送入通过套筒92延伸的出口开孔150。气缸侧体70的泵74中的开孔150与带有高压出口通道152的提升圆盘上方的泵中的空间连通。气缸侧壁72中的泵中的出口开孔150与带有高压出口通道154的提升圆盘上方的空间连通。如图9所示，成一定角度的高压出口通道156与通道152和154相结合。
一个补充球止回阀158设置在通向曲柄箱36的通道156和通道160之间。参见图6。出口通道中的油的重力和压力通常保持阀158闭合。弹簧162安装在止回阀上方的横向通道中，以防止阀258中的球移动。当柴油发动机关断并冷却时，压力下降，而处于高压流道和集管24中的油冷却并收缩。作用在容器19内的流体上的发动机曲柄箱压力使阀158的球升高，并且从曲柄箱向高压流道供给补充的油，从而防止通道中形成空隙。
图8中示出的高压机械释放阀168位于气缸侧体70和72之间，并且平行于曲轴的轴线延伸。阀168包括一个通道170，该通道170从安装表面30延伸到高压出口通道156。阀座172通过压配合套筒175保持抵靠着通道170中的台阶173。该台阶面向通道156。保持件套筒176以面30压配合到通道170中。弹簧178被限制在保持件和阀构件174之间，从而使阀构件在高压下保持抵靠阀座，这样，阀168在正常状态下是闭合的。当泵组件10被安装在柴油发动机上时，套管176中的出口开孔180与通过发动机油槽的通道对齐。一个O形密封圈安装在凹槽182中，用以防止泄漏。机械释放阀168的开孔使高压油从出口通道156流回发动机油槽中。阀168具有的较高的开启压力，约为4,500磅/平方英寸。
套筒175和阀构件174之间的截面区域被选择为，当阀打开时，来自增压油的力作用在阀构件174的截面区域上。通过释放阀的流量增加要求阀构件174离开阀座172的位移增加，由此要求当弹簧178抵抗其弹簧斜率偏斜时有更大的力.阀构件174和套筒175之间的流量限制被选择成，来自增加流量的补充力可以补偿增加的弹簧力，而释放压力相对独立于通过释放阀的流速。
高压出口通道156通向带有台阶的孔166，该孔166延伸入入口节流阀104上的本体28中，并且横向于曲轴40的轴线。参见图9。泄放通道190从带有台阶的孔166的外径较大部分延伸到腔室66中。参见图11。
喷射压力调节(IPR)阀192螺纹安装在带有台阶的孔166的外部中。阀192是一个电调制的、两阶段的释放阀，它可以采用Melrose Park的NavistarInternational Transportation Corporation，伊利诺斯州部件号18255249C91，由北卡罗来纳州Shelby的FASCO制造的。
如图9所示，IPR阀192具有一个细长的中空圆柱本体193和一个位于本体193的外端上的基部196，其中本体可螺纹安装到带有台阶的孔166的直径较大部分中。IPR阀包括一个位于本体193的内端上的主级机械释放阀194以及位于本体193的外端中的引导级电调制的释放阀195。本体193使弹簧162保持在位。一个O形圈和一个挡圈198使本体的内端抵靠孔的直径减小部分密封。圆柱阀座200相邻于基部196安装在本体内，并且它包括一个轴向的流道202。
主级阀194包括一个圆柱滑阀04，该滑阀滑动安装在本体193中，并且具有一条包括限制件206的轴向通道。限制在阀座200和滑阀204之间的弹簧208使滑阀压向孔166的内端并到达图9中所示的位置。弹簧保持滑阀抵靠本体193中的一止动件(未图示)。来自高压出口通道156的油流入本体193的内端中。
套环212固定安装在本体193上，并且将孔166的直径较大部分分隔成从台阶到套环延伸的内部圆柱腔室214和从套环向基部196延伸的外部圆柱腔室216。套环上的一个较窄的颈部218使套环同基部隔开。直径较小的排放通道219通过套环212延伸以使腔室214和216连通。参见图9A。
如果在高压通道中发生瞬时过压，油的压力会使主级阀194的滑阀204向左或朝着抵靠弹簧208的阀座200移位。滑阀的移动足以使滑阀的端部移开弹簧并通过多个通过本体193延伸的排出通道210。随后，高压油将流过通道210，进入腔室214，通过泄放通道210，而后如上所述的回到柴油发动机的油槽内。
引导级阀195包括一个位于基部196上的电磁线圈220。该电磁线圈围绕与基部196轴向对齐的电枢222。电枢的左手端与由固定到本体193上的管子保持的保持块224配合。电磁线圈引线226与用于柴油发动机的电子控制模块相连。与电枢222接触的阀销228朝着阀座200内的流道202延伸，并且它具有一个逐渐变细的引导端，当电枢由于电磁线圈220朝着阀座偏压时，该引导端与阀座配合，从而闭合通道。
来自通道156的高压油流入本体193中，通过限制件206，并通过阀座200中的通道202到达由阀销228闭合的端部处。电子控制模块向电磁线圈传送一个电流信号以使抵靠阀座的力变化，并且控制通过通道202和IPR阀的内部通道油的排放流量，其中IPR阀的内部通道包括将IPR阀安装到本体28上的螺纹中且通向腔室216的槽230。如上所述的，油从腔室216通过限制件219流向腔室214，并且由此到达发动机油槽。腔室216通过通道124与腔室125相连，这样腔室216中的油可以使入口节流阀的腔室125中的油增压。图9中详细示出了IPR阀192，并且图10和图11中也以图解示出了该阀192。
图16和图17示出了在组件10的生产过程中将止回阀组件90组装在活塞孔76的外端部中的方法。首先，活塞78延伸入开孔76中，而弹簧102固定在活塞中。活塞将一滑动件82配合在偏心轮52、54上。而后，被紧密配合在孔76中的套筒92被压入孔中。
如图17中所示，套筒92的内壁处的内表面91向内逐渐变细，并且套筒的厚度增加。阀座94的外壁相应地向外逐渐变细。阀座94延伸入套管内，这样，套筒的端部和阀座上的逐渐变细的表面相互配合。而后，将阀座驱动到图16所示位置，以便与套筒形成一个紧密的楔形连接。这些连接使套筒抵靠孔的壁变形，并且使套筒和孔76之间的连接加强。阀座的内端上的直径减小的套环101延伸入弹簧102的中心内，从而使弹簧径向地位于泵送腔室88内。
接着，将提升圆盘98定位在弹簧100上，该弹簧配合在塞子96中，并且驱使塞子进入套筒92的打开的外端部。驱使塞子96进入套筒在塞子和套筒之间形成了一种坚固闭合的连接，并且使套筒和孔76的壁之间的连接加强。提升圆盘98的顶部上的圆形凸台99延伸入弹簧100中，这样，弹簧可将提升圆盘保持在抵靠座94的适当位置中。
图18示出了另一种止回阀组件240，该组件可以代替止回阀组件90用在止回阀泵74中。如上所述的，组件240包括一个驱动在孔76的外端中的套筒242。如图19所示，套筒242包括一个接收座244的逐渐变细的下端，并且在座和套筒之间有一锥形的驱动连接。当套筒完全定位在孔76中时，套筒的外端部246在本体28的顶部上延伸。
组件240的塞子248比塞子96长，并且从本体28延伸出的塞子的外端部处包括一个成一角度的圆周向的底切口250。塞子248的内开孔的深度与塞子96相应的开孔相同。
当套筒242和阀座244被驱动进入通道之后，如圆盘98相同的提升圆盘252被安装在与弹簧100相同的弹簧254上，该弹簧的外端部延伸入塞子248中的孔内，而塞子被驱动进入套筒中到达如图18所示的位置。底切口凹槽250位于本体28的表面上。而后，套筒的上端形成入底切凹槽，从而形成一个使孔的外端闭合的坚固的连接。
齿轮14使曲轴40以图3、4和5所示的箭头256的方向旋转，或者当观察安装表面30时齿轮14沿着逆时针方向旋转。曲轴的旋转使偏心轮52、54旋转，从而使活塞78在孔76中往复运动。在各个高压泵74中，当活塞在孔76中往复运动时，弹簧102保持活塞78的内部球形端抵靠滑动件82，从而保持滑动件抵靠一转动的偏心轴。在活塞朝着曲轴作返回或抽吸运动的过程中，从曲柄箱36通向泵送腔室88的入口通道是无障碍的。在入口通道中没有止回阀。该无障碍的入口通道通过通道62、滑动件中的凹槽58和通道86、84以及活塞78的内端部延伸。该无障碍入口通道允许曲柄箱内的可使用的发动机油在返回冲程过程中自由流入泵送腔室内。当活塞78充分返回以允许被截留的油在靠近返回冲程的开始处膨胀之后，入口通道打开，而在返回冲程的结束处入口通道闭合。
图4示出了处于死顶点处的气缸侧体72中的止回阀泵74。腔室88中的油已流过提升阀98，而阀已闭合。闭合的泵送腔室88保持注满处于高压下的油。滑动件82中的通道闭合，并且将闭合状态保持到曲柄额外转过死顶点18度并且凹槽58与通道86连通为止。在从死顶点转动18度的过程中，活塞78从死顶点向下移动返回冲程的百分之二，腔室中的压缩流体膨胀以恢复流体中的大部分压缩能量。恢复的能量有助于使曲轴转动。当泵送腔室通向曲柄箱时，泵送腔室内流体压缩能量的恢复可减小腔室中流体的压力，这样流体不会以较快的速度向外流入曲轴中的凹槽58内。泵送腔室中的压缩流体的能量的重新获得可将泵的整体效率提高两个百分点。
如果在死顶点处或紧接着死顶点之后使曲柄中的凹槽在开孔86上移动，则泵送腔室中压力较高的流体将以高速通过开孔并流入凹槽内。这种速度足以对通道84、86和凹槽58的表面造成流动损坏。死顶点之后约18度处的泵送腔室的开孔使在打开之前减小泵送腔室中的压力，并且可消除对泵内表面的高流速的损害。泵送腔室可以在返回冲程中足够早地打开，从而允许在死底点闭合之前进行填注。
重要的是，入口通道在冷起动过程中是无障碍的。当通道打开时，在返回冲程过程中随着泵送腔室体积的增加，曲柄箱内冷的、粘性的可用的发动机油可流回泵送腔室内。凹槽58的圆周长度和通道86的直径被调节为，在基本全部的返回冲程中，活塞中的泵送腔室是打开的，从而可接收来自曲柄箱的油。
在返回冲程的过程中，泵的提升阀由弹簧100和出口通道中的高压油保持闭合。在图5中，气缸侧体72中的泵74位于返回冲程的底部。油流入了泵送腔室88，并且与曲柄箱连通的入口通道在死底点处闭合。气缸侧体70中的泵74移过其部分的返回冲程，通向泵送腔室88的入口通道无障碍地与曲柄箱连通。油可以直接从曲柄箱流入凹槽58中以到达滑动件82的任何一侧，或者可以通过通道60和62流入凹槽内。
无障碍的入口通道被打开，从而使可提供的油在活塞的整个返回冲程中流入泵送腔室内，但死顶点之后最初的两个百分点的冲程除外。基本在整个返回冲程的过程中向泵送腔室提供无障碍的通道可增加泵的容量并且便于在启动阶段使低温的粘性的油流入泵送腔室中。
当各个活塞完成其返回冲程之后，根据通过入口节流阀104流向曲柄箱的油的体积，泵送腔室注满或局部注满了来自腔室36的可使用的油。曲轴接着旋转使活塞通过泵送冲程向外移动。在泵送冲程的过程中，驱动活塞的偏心轮上的凹槽58离开泵活动件中的通道86，而通向泵送腔室的入口通道在偏心轮处闭合。活塞通过偏心轮的向外活动使泵送腔室的容积减小，并使腔室内的油压增加。当局分注油的腔室中的空隙将随着体积的减小而消失，此后便形成压力。当腔室内的油压超过提升圆盘98的高压侧中的油压时，圆盘将从阀座94处升起，而泵送腔室中的油将通过阀座中的开孔排入高压通道中。泵送将持续到活塞到达泵送冲程端部的死顶点并开始返回冲程。此时，弹簧100使提升阀闭合，而泵送腔室中的压力降低为低于高压通道中的油压。
在泵组件10的工作过程中，套筒轴承42和44由来自曲柄箱36的油的排出流来润滑。流过轴承44的油将集中在密封件48后面的空间49中，使密封件升起，再流过该密封件并排到柴油发动机的油槽内。流过轴承42的油将与任何流过通道190的油一起集中在端部腔室66中，并且从引导和主级的IPR阀流入腔室中。腔室66中的油流过曲轴中的轴向孔64，通过交叉的通道68，提升并通过密封件48，而后排出到柴油发动机的油槽内。当曲柄箱36中的压力低于大气压时，在入口节流的情况下，轴承42、44可由流入腔室66中的油来润滑。
图15示出了泵组件10的液压回路。在图右侧的虚线框中示出了喷射压力调节阀192的组件。图左侧的虚线框中示出了泵组件10的其余部分。
柴油发动机油泵18使发动机油从油槽16流向启动容器19、入口孔20，并且通过管线260流向柴油发动机中的轴承的冷却喷嘴。启动容器19位于泵组件10的上方。该容器的顶部包括一个排放孔21。当容器为空时，排放孔使空气从封闭的容器排向发动机曲柄箱，从而允许泵18使容器注满发动机油。在发动机工作的过程中，容器19注满了发动机油，而排放孔使少量的油溢流到油槽。当发动机停止时，容器19中的油压下降，而排出孔使空气处于发动机曲柄箱压力下，从而允许油在重力的抽吸作用下从容器通过入口孔20流入曲柄箱36中。这样，在油泵18从油槽16抽油并使油流向泵组件之前，在柴油发动机起动的过程中，来自容器19的油可以一开始便泵送到喷射器。
油从孔20流向入口节流阀104。来自入口节流阀104的油流向四个止回阀泵74，这四个止回阀泵74被表示为泵组件241。泵曲轴40的转动使增压油从组件241流向高压出口通道156，并且通过高压出口孔22流向流道24和燃油喷射器12。
高压出口通道156通过补充球止回阀158和通道160与泵组件241的入口相连。高压出口管线156与高压机械释放阀168相连，当该阀168打开时，可以使高压油返回到油槽16以限制最大压力。
两级喷射压力调节阀192包括主级机械压力释放阀194和引导级电调制释放阀195。图9中示出了处于闭合位置的机械压力释放阀194。在闭合位置中，滑阀204使排出通道210闭合。将图9中示出的滑阀移到左侧可打开通道210，从而如上所述的，允许高压油从通道156流过通道210、通道190，并由此返回到柴油发动机油槽。
通道156的增压油使阀194中的滑阀204偏向打开位置，并且与弹簧208和IPR阀中腔室232中的流体压力抗衡。腔室232通过滑阀中的内部流量限制件206与高压通道156相连。
腔室232中的油压作用在引导级阀195的阀销228的一端的阀座200中的孔的区域上，以将阀销偏压向一打开位置。电磁线圈220将销偏压向抵靠阀座200的一个闭合位置。来自阀195的油的引流流过孔166外部中的螺纹安装基部196中的凹槽230，进入腔室216，通过孔219进入腔室214，而后到达发动机油槽。腔室216中的增压油通过通道124导向入口节流阀104的腔室125，从而将滑阀112偏压至如图12所示的左侧，离开孔106的闭合端108。弹簧120和泵18的油压使滑阀沿着相反的方向偏置。滑阀的位置将取决于最后力的平衡。
以下，将描述入口节流控制泵组件10的工作。
在柴油发动机的启动阶段，启动容器19含有足够的油来供给泵10，直到油由柴油发动机油泵补充为止。排出孔21使容器处于发动机曲柄箱的压力中。油可以是冷且有粘性的。高压集管24充满了处于低压下的油。入口节流阀104中的弹簧120使滑阀112延伸到图12中示出的完全打开的位置中。
柴油发动机的启动电机的致动使齿轮14和曲轴40旋转。发动机油泵18也被转动，但它不会使油立即流入泵组件中。
在启动过程中，重力和发动机曲柄箱的压力使发动机油从容器19流入孔20中，通过打开的入口节流阀并进入曲柄箱36中。无论油的粘性如何，曲柄箱中的油都可在真空的作用下通过曲轴、滑动件和活塞内端中的无障碍入口通道自由地被抽入泵送腔室88中。在启动过程中，泵组件使油流入集管24中。压力增加到可致动喷射器12的压力。启动压力可以为1,000psi。容器19具有充足的体积来向泵组件供油，直到油泵建立抽吸并使油流向组件为止。在启动和集管24最初的增压的过程中，阀194和195被闭合。
当柴油发动机运行时，泵组件10保持集管24中的油压响应来自电子控制模块通向电磁线圈220的电流信号。该信号与高压出口通道和集管24中的所需的瞬时压力成正比。泵组件10泵送油的体积比所需油的体容稍大，从而在集管24中保持所需的瞬时压力。当集管24中的压力必须迅速减小时，多余的高压油通过阀194返回到油槽。例如，当发动机的扭矩信号快速减小时，就必须有充足的油通过阀194返回。
在发动机工作的过程中，高压油的排出流通过限制件206流入压力减小的腔室232，并且作用在主级阀滑阀204的内端上。当通道156中的压力充分增加到可引起一短暂的过压时，高压通道156中的油施加在滑阀204的高压端上的力比弹簧208和腔室232中的油施加在滑阀低压端上的力大，如图9所示的，滑阀移到左侧，使得交叉的通道210打开，并使高压油通过曲轴流回到油槽16中，从而减小通道156中的压力。
在阀座200中的开孔区域上，引导级阀195中的电磁线圈力与作用在销228上的腔室232中的油压相抗衡。当电子控制模块要求集管24中的压力增加时，流向电磁线圈220的电流被增加，从而减小通过阀195、通过孔219而后通过轴到达发动机油槽的油的引流。腔室125中压力的减小使弹簧可将滑阀112朝着图14中示出的开口位置移到右侧。从腔室125排出的油通过通道124流入腔室216中，通过孔219并通过曲轴流向发动机油槽。
滑阀112朝着打开位置的偏移可增大通过曲柄箱的流孔，从而相应地增加流入曲柄箱以及由高压提升阀泵泵送到集管24中的油的体积。入口节流阀将以由作用在滑阀112上的力确定的速度打开。作用在滑阀和弹簧120上的孔106中的油的压力会将滑阀偏压向打开位置。这些力与将滑阀沿相反方向偏压的作用在滑阀区域上的腔室125中的油压相抗衡。滑阀朝着打开位置移动，直到建立力平衡或平衡位置为止。当滑阀的平衡位置建立时，通过排出通道219的引流速度会过低，而不能形成一个足以使滑阀204移至抵靠弹簧208并打开阀194的穿过孔206的压差。泵送入集管的油的流量的增加将增加集管中的油压。
如果当电磁线圈电流增加时主级IPR阀194闭合，阀194将保持闭合。如果主级阀194部分打开，电磁线圈中电流的增加将使阀195部分闭合，使腔室232和闭合阀194中的压力增加。
当集管24中的油压增加时，腔室232中的压力将增加，通过通道219的引流将重新开始，并且腔室125中所产生的压力的增加将使入口节流滑阀的打开运动停止。如果入口节流滑阀超过平衡位置并且集管中的油压超过要求的水平，主级IPR阀194可以打开，从而使油从集管流出，并且将集管中的压力减小到要求的水平。
电磁线圈电流的急剧的减小可使将阀销228压向阀座200的力减小，从而使得引流量以及至入口节流阀腔室125的流量迅速减小。滑阀的闭合端上增加的压力使滑阀沿闭合方向偏移，或如图12所示偏移到左侧，从而减少进入曲柄箱的油流。泵送腔室不完全注满，而流入集管中的高压油的输出量将减少。
由于当电磁线圈电流减少时消耗曲柄箱中的油需要时间，因此，入口节流响应可能滞后在电磁线圈电流的一级下降之后。在这种情况下，引流阀195的开孔将使腔室232中的压力减小，而主级IPR阀194打开，以限制从集管到油槽的流量并减小集管中的油压。
在柴油发动机平衡工作的过程中，电磁线圈220接收到一个基本恒定的电流信号，并且引导油将均匀地通过孔219流过阀194到达腔室214，但这将受到喷射和活塞脉动的压力波动的影响。通过通道124进给的腔室125中所产生的压力作用在滑阀112的闭合端上，并且与作用在弹簧120和入口压力的力相抗衡。力平衡的发生使得进入曲柄箱的油的流量足以保持集管24中所需的压力。
入口节流控制的泵组件10使所需体积的发动机油流入集管24中，以在柴油发动机的整个工作范围中满足HEUI喷射器的需求。在启动过程中，当发动机通过启动件转动曲柄时，入口节流阀完全打开，并且高压止回阀活塞泵74以全部容量进行泵送，从而使集管中的油压增加到发动机的启动压力。在发动机以600rpm低速空转过程中，入口节流阀中的滑阀被偏移到闭合位置，其中，仅流量控制开孔134b、136a和136b部分地打开，而较小体积的油被泵送以维持600psi的较低的空转集管压力。如果入口节流滑阀允许的最小的流量未被喷射器采用，则主级IPR阀194打开，以使多余的油返回油槽。
泵组件10使高压油流入集管24和压缩室26中(如果设置的话)。高压油被充分压缩，这样喷射器12的流量要求可以通过油的膨胀来满足。喷射器的流量要求根据电子激发信号或喷射器的喷射作用的持续时间而变化。根据发动机所需的工作参数，控制模块可以改变与发动机活塞的死顶点的喷射作用的定时。由组件10压缩的较大体积的油确保了无论何时发生喷射作用，总是有足够体积的压缩油用来膨胀，这与作用信号的定时无关。
大体积的集管和压缩室会增加柴油机的成本。可以通过设置下面这样的柴油发动机来使内部集管的体积减小，并取消外部腔室消除，该柴油发动机带有具有多个足以在对各个发动机气缸的各个喷射作用发生的过程中提供高压泵送冲程的高压泵74的HEUI泵组件10。例如，各个高压泵的泵送冲程的时间安排成，当喷射作用发生时，可以使充足体积的高压油流入通过喷射器的压力管线中，从而有足够体积的增压的泵送油可以来激发喷射器。例如，组件10包括四个高压泵74，在每次曲轴40的转动过程中，每个泵具有约180度的泵送冲程，这些泵冲程一个接一个进行。泵组件可以被安装在一个八缸的柴油发动机上，其组件曲轴的转动被定时为当各个喷射器被激发时，流入通向喷射器的管线中的输出流量达到峰值。这样，就可以在适当的时间并以充足的体积在管线中提供一脉动流量以激发喷射器，而无需大容积的集管或压缩室。在其它的四冲程周期发动机中，在每对气缸的喷射作用过程中，一高压泵可以泵送油。
控制泵组件10包括一个入口节流阀和一个液压系统，它包括电调制阀195，如图15所示，它可控制入口节流阀对流入泵组件241中的油进行节流。如果需要，液压调节器可以由一个电调节器来替代，电调节器包括一个安装在高压出口通道156中的快速响应压力传感器，以产生一个与通道中的压力成比例的信号；一个比较器，该比较器用于接收来自压力传感器的输出信号以及来自柴油发动机电子控制模块的与高压通道中所需压力成比例的信号，并且用于产生一个与两信号之间的差值成比例的输出信号。电气系统还可包括一个电致动器，通常为一成比例的电磁线圈，它用于当需要增加或减小高压通道中的压力时，可移动入口节流阀中的滑阀，以增加或减小进入泵组件241中的流量。电气控制系统将包括一个压力释放阀(如阀194)以使油响应瞬时的过压使油从通道156流出，以及一个机械释放阀(如阀168)。如上所述，电调节器可以控制输出压力。
泵组件10可用维持流向柴油发动机的HEUI喷射器的所需的油压。然而，该组件可用于不同的应用。例如，泵可以以一个固定速度转动，而入口节流阀可以用于控制泵使液体由入口节流阀中滑阀的位置确定的不同速度流动。滑阀可以手动调节或通过自动调节器调节。泵送的液体可以无限制地流动，或者可以被泵送到一密闭的腔室中，而该腔室的压力取决于来自腔室的流速。
尽管此处描述并说明了本发明的较佳实施例，需理解的是，还可以作出变形，因此，并不希望上述精确的描述对本发明起限制，而是在下列权利要求书的范围中希望能对本发明作改变和变化。
权利要求
1.一种泵组件，该泵组件用于对致动具有电子控制模块的柴油发动机中的电子控制的燃油喷射器的油进行增压，该泵组件包括一本体，该本体适于安装在柴油发动机上；一位于本体内的活塞泵，所述泵包括一活塞通道、位于活塞通道内的活塞以及使活塞沿泵送和返回冲程在活塞通道中移动的机械驱动机构，所述活塞通道和活塞形成了体积可变的泵送腔室，一位于本体中的油入口孔，一条从入口孔延伸到泵送腔室的入口通道，一位于本体内的油出口孔，一从泵送腔室向出口孔延伸的高压出口通道，一位于入口通道中的入口节流阀，该入口节流阀包括一个可活动的阀构件，以控制通过入口通道流动并进入泵送腔室的油的体积；以及一入口节流阀调节器，该调节器包括一个可接收一个与出口通道中所需压力成比例的来自柴油发动机电子控制模块的信号的电子输入装置，一个与出口通道相连的压力信号输入以及一个与所述入口节流阀的阀构件的操作连接，其中，入口节流阀调节器使入口节流阀的阀构件移动，当出口通道中的油压低于所需的出口通道中的油压时，增加流入泵送腔室的油的体积，当出口通道中的油压高于所需的出口通道中的油压时，减少流入泵送腔室的油的体积。
2.如权利要求1所述的泵组件，其特征在于，所述机械驱动机构包括一曲轴以及位于曲轴上的驱动输入构件，所述活塞通道包括一孔。
3.如权利要求2所述的泵组件，其特征在于，所述曲轴包括一用于移动活塞的圆柱偏心构件。
4.如权利要求3所述的泵组件，其特征在于，该泵组件包括一个设置在泵送腔室和出口通道之间的出口止回阀。
5.如权利要求4所述的泵组件，其特征在于，该泵包括一个曲柄箱，所述偏心构件设置在曲柄箱内，而入口通道延伸通过曲柄箱、偏心构件和活塞。
6.如权利要求5所述的泵组件，其特征在于，该泵组件包括一滑动件，该滑动件位于活塞和偏心构件之间；以及一弹簧，该弹簧施压使活塞抵靠滑动件，并使滑动件抵靠偏心构件，在活塞的返回冲程过程中，从曲柄箱到泵送腔室的所述入口通道是无障碍的。
7.如权利要求1所述的泵组件，其特征在于，该泵组件包括一弹簧，该弹簧背靠泵送腔室和出口通道之间的出口止回阀。
8.如权利要求1所述的泵组件，其特征在于，调节器包括一个电气调制的释放阀，所述压力信号输入包括一位于出口通道中的压力传感器。
9.如权利要求1所述的泵组件，其特征在于，调节器包括一个电气调制的释放阀，并且所述压力信号输入包括一从出口通道延伸至释放阀的第一通道。
10.如权利要求9所述的泵组件，其特征在于，该泵组件包括一个位于第一通道中的限制件。
11.如权利要求9所述的泵组件，其特征在于，所述操作连接包括一位于调节器和入口节流阀之间的第二通道。
12.如权利要求11所述的泵组件，其特征在于，所述阀构件包括一滑阀，该滑阀具有一闭合部分和一个远离闭合部分的表面，滑阀可以穿过所述入口通道活动，以使流过入口通道的油的体积改变，而入口节流阀包括一弹簧，该弹簧将阀构件压向一打开位置；所述第二通道通向滑阀的打开部分。
13.如权利要求12所述的泵组件，其特征在于，所述操作连接包括一电致动器。
14.如权利要求13所述的泵组件，其特征在于，该泵组件包括；一与所述出口通道相连的高压释放阀；以及一第三通道，该第三通道与位于所述限制件和所述电调制阀之间的所述第一通道连结并且延伸至释放阀，其中释放阀使高压油响应瞬时过压从第一通道中流出。
15.如权利要求1所述的泵组件，其特征在于，所述电子输入装置包括一电磁线圈，该电磁线圈具有可与一电子控制模块相连的引线；一个中空圆柱本体，该本体从电磁线圈延伸出，圆柱本体的一端离开电磁线圈开口通入出口通道中；位于圆柱本体内的交叉通道；一包括一限制件位于本体内中空滑阀；一个压迫滑阀离开电磁线圈朝着圆柱本体端部的弹簧，其中，出口通道中压力的瞬时增加使滑阀抵靠弹簧移入圆柱本体中，从而打开交叉的通道；一个介于滑阀和电磁线圈之间位于圆柱本体中的阀座、一电磁线圈电枢、一个从所述电枢朝阀座延伸的阀销，其中由信号致动电磁线圈压迫阀销抵靠阀座，从而限制通过阀座的流量，而所述操作连接包括一条从相邻电磁线圈的阀座的一侧向入口节流阀延伸的通道。
16.如权利要求1所述的泵组件，其特征在于，在活塞返回冲程的过程中，所述入口通道从入口节流阀到泵送腔室是无障碍的。
17.一种用于泵送增压液体的入口控制的泵组件，该组件包括A)一具有一本体的泵；一个位于本体中的泵孔；一个位于泵孔中的活塞；一个转动的活塞驱动器，其中活塞可在泵孔中通过泵送和返回冲程往复运动；一位于泵孔中的泵送腔室；一个使泵送的流体从泵送腔室中流出的出口止回阀；一个入口孔；一个出口孔；一第一通道，在活塞的返回冲程过程中，该通道从入口孔向泵送腔室延伸；以及一第二通道，该通道从出口止回阀向出口孔延伸，所述泵可操作地以泵送的出口压力将液体从出口孔泵送出；B)一入口节流阀，该阀位于第一通道中，入口节流阀包括一第一活动阀构件，以控制通过第一通道流向泵送腔室的液体的体积；以及C)一用于入口节流阀的调节器，以响应泵送出口压力和确定的出口压力使阀构件移动，该调节器包括一个可接收与确定的出口压力成比例的信号的输入装置、一位于调节器和入口节流阀之间的第一连接件以及位于第二通道和调节器之间的第二连接件，其中当第二通道中的压力低于确定压力时，调节器使流向泵送腔室的液体流量增加，而当第二通道中的压力大于确定压力时，调节器使流向泵送腔室的液体流量减少。
18.如权利要求17所述组件，其特征在于，所述第一连接件包括一第三通道，该通道从调节器向入口节流阀延伸，而所述第二件连接包括一第四通道，该通道从第二通道向调节器延伸。
19.如权利要求18所述的组件，其特征在于，所述调节器包括一喷射压力调节阀，该阀包括一个引导级电子调制释放阀以及一个主级机械释放阀，并且包括位于所述第四通道中的一第一排出通道和从所述第三通道延伸出组件的一第二排出通道。
20.如权利要求19的组件，其特征在于，调节器包括一具有一活动调节器构件的释放阀，这种构件移动可使液体响应第二通道中的压力和与第二通道中的确定的压力成比例的力之间的差而通过第三通道流向入口节流阀。
21.如权利要求20所述的组件，其特征在于，调节器包括一电调制阀，该阀包括一个可使所述调节器构件移动的电磁线圈；一阀座，该阀座可与所述调节构件协作，以使通过第三通道的液体的流量改变。
22.如权利要求21所述的组件，其特征在于，该组件包括一第五通道和一位于第五通道中的限制件，该第五通道从第三通道通出本体。
23.如权利要求22所述的组件，其特征在于，调节器包括一个释放阀，该释放阀与第二通道和限制件之间的第三通道相连，从而使液体响应瞬时过压而从第三通道流出。
24.如权利要求18所述的组件，其特征在于，入口节流阀包括一个具有相对而端部的入口节流孔以及位于这两端部之间的一出口开孔；一个位于入口孔和出口开孔之间的端部，以接收从入口孔通过第一通道流出的液体；以及所述活动的阀构件可沿着入口节流孔偏移；所述第一通道通过出口开孔延伸到泵送腔室；所述阀构件包括一个可穿过出口开孔移动的限制边缘。
25.如权利要求24所述的组件，其特征在于，入口节流阀包括一个弹簧，该弹簧压迫阀构件朝着入口节流孔的闭合端。
26.如权利要求25所述的组件，其特征在于，阀构件包括一个阻碍入口节流孔的壁、一个界于阀构件壁和入口节流孔的闭合端之间的腔室，所述第三通道通向所述压力腔室。
27.如权利要求26所述的组件，其特征在于，该组件包括一排出通道，该排出通道与第三通道相连。
28.如权利要求26所述的组件，其特征在于，该组件包括多个位于阀构件中的流孔，所述流孔可活动穿过出口开孔。
29.如权利要求28所述的组件，其特征在于，所述阀构件包括一圆柱滑阀，并且包括一较大开孔和一较小开孔，较大开孔通过滑阀的圆柱形部分延伸离开所述阀构件的壁，而较小开孔通过相邻所述壁的滑阀的圆柱部分延伸。
30.如权利要求28所述的组件，其特征在于，所述阀构件包括一个离开所述壁的圆柱部分，并且包括多对通过所述圆柱部分延伸的直径相对的压力平衡开孔。
31.如权利要求30所述的组件，其特征在于，每对开孔中的两个开孔沿着圆柱部分偏移。
32.如权利要求31所述的组件，其特征在于，入口节流孔的一端闭合，所述阀构件包括一个从所述壁朝入口节流孔的闭合端延伸的柱。
33.一种控制用于致动柴油发动机中的喷射器的油的油压的方法，其中柴油发动机具有一电子控制的燃油喷射器、一带有出口孔的高压油泵、一从出口孔向喷射器延伸的高压油通道以及一用于确定通道中所需油压的发动机控制系统，该方法包括以下步骤A)以低压使油流向泵；B)将低压的油泵送入高压油通道，以增加高压油通道中的油压；C)当高压通道中的油压低于所需压力时，增加通向泵的低压油的流量；D)当高压通道中的油压高于所需压力时，减少通向泵的低压油的流量；以及E)使油在高压通道中膨胀，以激发喷射器。
34.如权利要求33所述的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤F)当通道中的压力由于瞬时过压而增加时，使油流出高压通道。
35.如权利要求33所述的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤F)在将低压油供给到泵的通道中设置一个入口节流阀，该入口节流阀具有一个用于控制流向泵的流量的可活动的阀构件；以及G)移动所述阀构件以增加或减小通向泵的流孔，从而以响应所需压力和高压通道中油压之间的差来控制流向泵的低压油的体积。
36.如权利要求35所述的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤H)产生一个与高压通道中的所需压力成比例的电信号；I)通过响应电信号致动电磁线圈控制阀使油从高压通道流向入口节流阀；以及J)响应通过电磁线圈致动阀流动的油使阀构件移动。
37.如权利要求33所述的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤K)使高压泵送的油流过一个背靠止回阀的弹簧并进入高压通道中，从而防止逆流。
38.如权利要求17所述的组件，其特征在于，在活塞从转动驱动件的相邻的死顶点到转动驱动件的相邻的死底点的返回冲程运动过程中，从入口节流阀向泵送腔室延伸的部分第一通道是无障碍的，其中可用的液体流过该部分第一通道并进入泵送腔室。
39.一种使用泵来控制泵送液体的压力的方法，其中泵具有一泵送腔室、一沿着泵送腔室通过泵送和返回冲程往复移动的活塞、一用于使活塞在泵送腔室中移动的驱动件、一通向泵送腔室的入口通道、一延伸离开泵送腔室的出口通道以及一位于泵送腔室和出口通道之间的提升阀，该方法包括以下步骤A)在活塞返回冲程的过程中，使低压液体通过第一通道流向泵送腔室，并且从返回冲程基本开始到返回冲程基本结束，保持通向泵送腔室的第一通道打开；B)在活塞的泵送冲程过程中，将低压液体泵送通过提升阀并进入第二通道，从而增加高压通道中的液体压力；C)当第二通道中的液体压力低于所需压力时，增加通向泵的低压液体流量；以及D)当第二通道中的液体压力高于所需压力时，减少通向泵的低压液体流量。
40.如权利要求39所述的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤E)当第二通道中的压力由于瞬时过压而增加时，使液体流出第二通道。
41.如权利要求39所述的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤E)在第一通道中设置一入口节流阀，该入口节流阀具有一个用于控制液体流向泵的流量的可活动的阀构件；以及F)移动泵构件以增加或减小通向泵的流孔，从而以响应所需压力和第二通道中的液体压力之间的差来控制流向泵的低压液体的体积。
42.如权利要求39所述的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤E)从泵送冲程基本开始到泵送冲程基本结束，将液体从泵送腔室泵送到第二通道。
43.一种系统，该系统用于对一泵的油流量进行控制，该泵用于流向将高压油供向HEUI柴油发动机中的电子控制燃油喷射器，该系统包括一本体；一条位于本体内的通道，该通道具有相对的第一和第二端部以及一在两端部之间延伸的壁，第一通道端部与一低压油入口流体连通；一位于通道壁中的入口开孔，该开孔可接收来自低压入口的油，以使其流向泵；一活动安装在通道内的构件，所述构件与相邻于入口开孔的通道壁滑动配合，该构件包括一个可活动穿过入口开孔的阀门边缘以及一个使通道闭合的活塞，所述活塞设置在通道的边缘和第二端之间；通道内的一腔室，该腔室位于活塞和通道的第二端之间；一弹簧，该弹簧将构件压向通道的第二端；一阀，该阀响应泵送的油的压力同所需的泵送的油的压力之间的差来控制通向腔室的流量；一液压限制件，该限制件从通道向外敞开；以及通道装置，该通道装置用于在腔室、阀和限制件之间流体流通；其中，阀可控制流向腔室的油流量，所述构件使阀的边缘移过入口开孔，从而增加或减少通向泵的低压油的流量，而通道中构件的位置由弹簧和构件中油压之间的一压力平衡决定。
44.如权利要求43所述的系统，其特征在于，通道和活塞是圆柱形的。
45.如权利要求44所述的系统，其特征在于，入口开孔包围通道，构件包括一中空的圆柱部分以及一第一流孔，该流孔通过圆柱部分延伸并且形成了所述阀边缘。
46.如权利要求45所述的系统，其特征在于，该系统包括一第二流孔，它通过圆柱部分延伸，所述第二流孔位于第一流孔和活塞之间，并且比所述第一流孔小。
47.如权利要求45所述的系统，其特征在于，所述系统包括第一多个流孔，它们通过圆柱部分延伸并且围绕其隔开，所述开孔可移入并移出与所述入口开孔的配合。
48.如权利要求47所述的系统，其特征在于，所述构件包括多个较大的流孔以及多个较小的流孔，其中较大的流孔通过圆柱部分延伸并且围绕圆柱部分与活塞隔开一定距离，而较小的流孔通过圆柱部分并围绕圆柱部分延伸，所述较小的流孔设置在所述较大流孔和所述活塞之间。
49.如权利要求48所述的系统，其特征在于，所述较小流孔包括多对直径相对且轴向偏移流孔，每对直径相对的流孔对中的开孔沿着圆柱部分的长度相互重叠。
50.如权利要求45所述的系统，其特征在于，所述第二通道端闭合，而所述构件包括一个从活塞向通道闭合端延伸的柱，以使活塞同闭合端隔开。
51.如权利要求43所述的系统，其特征在于，所述阀包括一喷射压力调节阀。
52.如权利要求43所述的系统，其特征在于，该系统包括一主级释放阀和一用于使高压油从释放阀流出的排出通道，所述限制件的开口通向排出通道。
53.一种入口节流阀组件，该组件用于对流向一泵的油流量进行控制，该泵用于将高压油供向HEUI柴油发动机中的电子控制燃油喷射器，该组件包括一本体；一位于本体中的孔，该孔具有相对的第一和第二端以及一在两端之间延伸的壁，所述第一孔端与一低压油入口孔流体连通，壁中的第一开孔通向泵；一滑动配合在孔内的滑阀，该滑阀包括一与所述第一孔端相邻的打开端、一与所述第二孔端相邻的闭合端以及在两端之间通过滑阀延伸的流孔；一弹簧，所述弹簧将滑阀压向孔的第二端；一位于孔内的腔室，该腔室位于滑阀的闭合端和孔的第二端之间；以及一液压回路，该液压回路与所述腔室流体连通，以使油响应测得的高压油压和所需的高压油之间的差使油流入及流出腔室；其中，滑阀在孔中的位置以及油通过阀流向泵是由弹簧和腔室中的油之间的压力平衡决定的。
54.如权利要求53所述的组件，其特征在于，液压回路包括一限制件、一喷射压力调节阀以及通道装置，通道装置用于在限制件、调节阀和腔室之间形成液压流动连接。
55.如权利要求53所述的组件，其特征在于，所述第一开孔围绕孔。
56.如权利要求55所述的组件，其特征在于，该组件还包括多个通过滑阀形成的流孔，所述流孔围绕滑阀隔开以限制平衡阻碍。
57.如权利要求56所述的组件，其特征在于，所述流孔包括多个较大的流孔和多个较小的流孔，其中较大的流孔相邻于滑阀的打开端围绕滑阀隔开，而较小的流孔围绕所述滑阀隔开，并设置在滑阀的较大开孔和闭合端之间。
58.如权利要求57所述的组件，其特征在于，所述较小流孔之一沿着滑阀的长度相邻一较大流孔设置。
59.如权利要求58所述的组件，其特征在于，所述较小的流孔沿着滑阀的长度相互重叠。
60.如权利要求59所述的组件，其特征在于，所有所述较大流孔都是圆柱形的且具有相同的直径，所有所述较小流孔都是圆柱形的，且每个较小的流孔具有的直径小于较大流孔的直径。
61.如权利要求56所述的组件，其特征在于，所述流孔包括若干对直径相对的开孔。
62.如权利要求53所述的组件，其特征在于，滑阀通道的第二端是闭合的，该滑阀包括一个经过活塞延伸的构件，该构件可与闭合的通道端配合。
63.如权利要求62所述的组件，其特征在于，所述凸部为一中心柱。
64.如权利要求53所述的组件，其特征在于，弹簧延伸入圆柱本体内部中并与活塞配合。
65.一种入口节流阀的滑阀，用于对供给一泵的油的流量进行控制，所述泵用于加压用来启动HEUI柴油发动机中的电子控制燃油喷射器的油，该滑阀包括一中空圆柱本体，该本体具有一第一敞开端和一第二闭合端；一较大的流孔，该流孔相邻于圆柱本体的敞开端延伸通过圆柱本体；以及一较小的开孔，该开孔在圆柱本体的较大的敞开和闭合端之间通过圆柱本体延伸。
66.如权利要求65所述的滑阀，其特征在于，该滑阀包括多个通过圆柱本体延伸的重叠的较小开孔，这些开孔围绕圆柱本体隔开，并且位于滑阀的较大的敞开端和闭合端之间。
67.如权利要求66所述的滑阀，其特征在于，所述各较小的开孔轴向偏移。
68.如权利要求67所述的滑阀，其特征在于，所有所述开孔是圆柱形的。
69.如权利要求66所述的滑阀，其特征在于，该滑阀包括多个直径较大的开孔，这些开孔相邻于圆柱本体的敞开端围绕圆柱本体隔开。
70.如权利要求65所述的滑阀，其特征在于，所述开孔围绕滑阀的圆周隔开以减少平衡阻碍。
71.一种对供给用于增加激活HEUI柴油发动机中的电子控制燃油喷射器的油的油量进行控制的入口节流阀的滑阀，该滑阀包括一中空的圆柱本体，所述本体具有一第一敞开端和一第二闭合端；以及多个通过圆柱本体延伸的流孔，所述流孔围绕本体隔开以限制平衡阻碍。
72.如权利要求71所述的滑阀，其特征在于，所有所述开孔都是圆柱形的，并且所述开孔包括一第一组相邻于本体的第一端围绕本体隔开的直径较大的开孔以及一组介于本体的第一开孔和闭合端之间围绕本体隔开的直径较小的开孔。
73.如权利要求72所述的滑阀，其特征在于，所述直径较小的开孔沿着圆柱本体轴向相互重叠。
74.如权利要求72所述的滑阀，其特征在于，滑阀的直径约为0.312英寸，直径较大的开孔的直径约为0.312英寸，而直径较小的开孔的直径约为0.094英寸。
全文摘要
本发明公开了一种泵组件(1))，该泵组件可使增压的发动机油流入柴油发动机中的HEUI燃油喷射器(12)中。该组件包括一个入口节流阀(104)，该入口节流阀可根据泵出口压力和由柴油发动机的电子控制模块确定的所需的出口压力之间的差来控制流向泵的油的体积。
文档编号F04B1/04GK1432104SQ01810353
公开日2003年7月23日 申请日期2001年5月24日 优先权日2000年5月30日
发明者罗伯特·H·布利登 申请人:罗伯特·H·布利登