专利名称：用于减小噪音的直喷泵控制策略的制作方法
技术领域：
本公开涉及一种控制直喷泵的方法，例如可用于向直喷内燃机供应加压燃料。
背景技术：
本部分提供了不必须是现有技术的涉及本公开的背景信息。一些现代内燃机，例如以汽油为燃料的发动机，可使用部分地由汽油直喷泵控制的直接燃料喷射。虽然这种汽油直喷泵已经实现了预期目的，但仍存在改进的需求。这种改进需求中的一种可能在于压力控制阀的控制。在工作时，压力控制阀的内部零件可能与相邻零件形成接触，这可能产生能够被站在正在工作的直喷泵几英尺(例如3英尺或约1米)外的人听到的噪音。因此期望改善控制方法以降低直喷泵的可听得见的噪音。
发明内容
本部分提供了本公开的概述，不是其全部范围或所有特征的全面公开。控制泵的方法可包括在限定第一室入口的燃烧室壳体内部设置四个燃烧室。相邻第一室可存在电磁线圈。给电磁线圈通电和断电可控制第一可移动的阀构件(例如，阀针)的移动。该方法还可包括在燃烧室壳体内部设置具有第二可移动的阀构件的第二室。第二室可位于紧邻第一室后面，并且第一缝隙可限定第一室和第二室之间的流体通道。该方法还包括在所述燃烧室内部设置对套筒开放的第三室，所述套筒可以是圆柱形的并且包含柱塞。该方法还包括设置第二壁，所述第二壁限定作为第二室和第三室之间的流体通道的第二缝隙。该方法还包括设置具有第三可移动的阀构件和第三壁的第四室，其中所述第三壁限定在第三室和第四室之间的第三缝隙。所述第三缝隙可以限定所述第三室和第四室之间的流体通道。该方法可包括将流体通过入口、第一室和第二室抽吸到第三室内。然后，给所述电磁线圈通电可引起第一可移动的阀构件移动。所述第二可移动的阀构件可移动。接着， 将柱塞移动到所述第三室中的柱塞的上止点(“TDC”)位置可使第三室内的流体加压。然后，当柱塞移动超过柱塞的上止点位置时保持电磁线圈的通电将使所述第一可移动的阀构件继续邻近所述电磁线圈。接着，停止所述电磁线圈的通电，从而引起第一可移动的阀构件移动且撞击第二可移动的阀构件。邻近所述电磁线圈的第一可移动的阀构件的端部与撞击所述第二可移动的阀构件的第一可移动的阀构件的端部相反，并且撞击阀座或壁的所述第二可移动的阀构件的端部与撞击所述第一可移动的阀构件的端部的第二可移动的阀构件的端部相反。该方法可还包括将弹簧(例如，阀针弹簧)附接于所述第一可移动的阀构件 (例如，阀针)的端部从而所述阀针弹簧位于所述电磁线圈的中央附近，并且所述阀针弹簧至少部分地由所述电磁线圈环绕。该方法可还包括设置部分地位于第一室和第二室内的第一可移动的阀构件，将吸入阀弹簧附接到吸入阀(例如，所述第二可移动的阀构件)从而吸入阀弹簧偏置所述吸入阀抵靠阀座。阀针弹簧力大于吸入阀弹簧力，从而当所述电磁线圈不通电时，所述阀针和吸入阀接触，并且所述吸入阀是开放的(不接触所述阀座/壁)且离开(不是被拉向)所述电磁线圈。在吸入行程过程中(从所述第三室向下移动)，在所述吸入阀的最大速度或者柱塞的最大速度处可发生给所述电磁线圈断电。该方法可还包括设置具有多个凸轮凸角的凸轮，旋转所述凸轮并使所述柱塞的一个端部经由随动件接触所述多个凸轮凸角(所述柱塞与凸轮凸角之间不直接接触)，以使所述柱塞移入或移出所述第三室。该方法可还包括设置第三可移动的阀构件和附接于第三可移动的阀构件的弹簧，并且利用所述第三阀构件弹簧偏置第三阀构件抵靠第三壁，以使第四室与第三室之间密封。进一步的应用领域根据这里提供的描述而变得明显。本概述中的描述和具体实例旨在仅例示本公开，而非限制本公开的范围。
这里描述的附图仅用于优选实施例而非所有可能实施方式的例示目的，并且不是为了旨在限制本公开的范围。图1是描绘利用根据本公开的操作方法控制燃料系统的机动车的侧视图；图2是图1的机动车燃料系统的侧视图，描绘了燃料喷射器，共轨和根据本公开的操作方法控制的直喷燃料泵；图3A是根据本公开的图2的燃料系统燃料泵的侧视图；图3B是根据本公开的高压燃料泵的透视图；图4是根据本公开的操作方法控制的直喷燃料泵的剖面示意图；图5A-5E是直喷燃料泵的剖面示意图，描绘了根据本公开的操作方法的柱塞、针阀和吸入阀的位置；图6是描绘根据本公开的操作方法，相关凸轮位置相对于直喷燃料泵的阀针和吸入阀的位置的曲线图；图7A-7C是描绘根据本公开操作方法的直喷燃料泵的阀针和吸入阀的不同位置；图8是描绘根据本公开的控制直喷燃料泵的方法的流程图；图9是描绘根据本公开的控制直喷燃料泵的方法的流程图；图10是描绘根据本公开的控制直喷燃料泵的方法的流程图；图11A-11F描绘了根据本公开的一系列直喷燃料泵控制策略；图12是相对于压力控制阀的打开或关闭的操作状态的柱塞升程位置与凸轮转角的关系曲线图；图13是描绘凸轮升程、压力控制阀命令或通电，和阀针升程与凸轮角的关系曲线图；图14是描绘柱塞升程和柱塞速度二者与凸轮角的关系曲线图；以及图15描绘了根据本公开的实施例的剖面图。在附图的几个视图中，对应的附图标记表示对应的零件。
具体实施例方式参照图1-15，将描述控制直喷燃料泵的方法以及连同环绕机动车的燃料系统部件。首先参照图1-2，图1-2描述了具有发动机12、燃料供应管线14、燃料箱16和燃料泵组件18的机动车10，例如汽车。燃料泵组件18可应用法兰安装在燃料箱16中，并且当燃料箱16盛有液体燃料时，燃料泵组件18可浸没在数量变化的液体燃料中或由数量变化的液体燃料环绕。燃料泵组件18中的电动燃料泵可通过燃料供应管线14将燃料从燃料箱 16中泵送到直喷燃料泵22中，其中直喷燃料泵22是高压泵。液体燃料一到达直喷燃料泵 22，则可在被引导到共轨24之前进一步加压，燃料喷射器26从共轨24接收燃料，用于在发动机12的燃烧汽缸内部的最终燃烧。图3A是根据本公开的图2的直 喷燃料泵22的侧视图。直喷燃料泵22可使用随动弹簧27以保持抵靠随动件23(例如，凸轮随动件)的力，如图3B所示的那样。滚子25 可以是随动件23的一部分，并且是滚子25与凸轮86相接触，更具体地，与凸轮86的凸角相接触。由于随动弹簧27保持抵靠随动件23的恒定力，滚子25可与凸轮86的外表面保持连续接触。现在参照包括图4，将显示由例如发动机控制器或泵控制器控制直喷燃料泵22的结构及相关方法。直喷燃料泵22可包括通常限定内部腔室50的整个壳体或外壳体48，内部腔室50限定其他的更小的腔室和容纳对其进行操作以用来对流过直喷燃料泵22的燃料加压和控制的各种结构和零件。例如汽油的液体燃料可流过燃料供给管线14，燃料供给管线14可被连接到或被最终引导到直喷燃料泵22的压力控制阀(“PVC”)部分的入口 52。 沿箭头44流动的燃料可流经入口 52，进入第一室54，第一室54容纳阀针58和阀针弹簧 60，阀针弹簧60偏置抵靠阀针58的一个端部。阀针58也可称为第一可移动的阀构件58， 阀针弹簧60可称为第一可移动的阀构件弹簧60。电磁线圈56定位在燃烧室54的外侧。 第二室62可容纳吸入阀64，吸入阀64与阀针58协作或者一起工作，并且与阀座66接合和解除接合以便管理流经直喷燃料泵22的燃料流动。吸入阀64也可称为第二可移动的阀构件64。例如，吸入阀64可以利用偏置抵靠壁70的弹簧68进行偏置。吸入阀64刚一离开阀座66，燃料进入第三室72，第三室72可以是加压室72，其中柱塞74将燃料加压到期望的压力，柱塞74的外直径形成密封以允许其相对于内直径或表面76滑动。加压室72的输出压力取决于内燃机应用所需要的输出压力。根据弹簧82的弹簧常数，出口止回阀78可以落座于第四室84中的阀座80上或从第四室84中的阀座80上离开。当泵22处于吸入行程时，止回阀可帮助保持燃料轨道中的高压。为了进一步便于加压室72中燃料的加压，柱塞74的端部89经由发动机12的旋转直接或间接驱动的随动件23而骑在凸轮86的凸角上或者与凸轮86的凸角相接触。因此，不同的柱塞长度和凸轮凸角可影响燃烧室72中燃料的加压。现在转向图5A-5E，并且参照图6，将描述根据本公开的直喷燃料泵22的更具体的控制。图5A描绘了燃料沿着箭头44进入第一室54的吸入行程，当电磁线圈56断电或切断电源时，这是可能的。当电磁线圈56断电时，阀针弹簧60能够迫使阀针58离开电磁线圈56，使得阀针58接触吸入阀64 (例如当吸入阀64在阀座66和朝向止挡104之间移动时)，并且将吸入阀64偏置抵靠弹簧68，从而弹簧68受到压缩。当弹簧68压缩时，吸入阀 64从阀座66移动以允许燃料流过吸入阀64，流入加压室72。当柱塞74的端部89经由随动件23沿凸轮86的表面行进时，柱塞74沿箭头88向下移动，沿箭头44的燃料流动因此受到沿箭头88向下移动的柱塞74的促进或加速，如图4所共同提及的那样。柱塞74的向下移动因在加压室72中形成真空而产生吸入力。当柱塞74沿箭头88移动而离开加压室72时，止回阀78可落座于阀座80上并与阀座80形成密封。在柱塞74的吸入行程过程中， 弹簧82的力还便于使止回阀78落座于阀座80上；而且，加压室72中产生的真空也将止回阀吸向阀座80。因此，图5A描绘了电磁线圈是断电的从而燃料可通过柱塞74抽吸到加压室72中时的情况。如图6所描绘的，图5A的吸入行程的柱塞74的位置可与凸轮升程的降低或下降一致，例如在曲线73的位置75。 参照图5B和图6，描绘了当柱塞74在汽缸或套筒90中沿箭头88向上移动时的预行程或预加压行程。如图6所描绘的，预行程阶段构成其中凸轮86(图4)处于提升柱塞74 的过程中的移动；然而，燃料能够沿箭头92流出直喷燃料泵22 (在吸入阀64落座之前)，并因此，燃料还未在加压室72中加压。因此，图5B表示这样一种情况，使得当电磁线圈56是切断电源的或断电的，即使阀针弹簧60的力大于柱塞74所引起的流动燃料92的力，燃料可自加压室72流经直喷燃料泵22，流出壳体入口或泵入口 52，同时吸入阀移向(浮向)止挡104。在图5B的预行程过程中，止回阀78可落座于阀座80上，吸入阀可落座于止挡104 上，其中柱塞74开始向上移动。如图6所描绘的，图5B的预行程行程的柱塞74的位置可与凸轮升程的增加相一致，例如在曲线73的位置77。图5C描绘了泵送行程，其中电磁线圈56是通电的，并且作为图5B的预加压行程的继续，柱塞74沿箭头88继续向上或朝向加压室72移动。当柱塞74在套筒90中移动时， 燃料在加压室72中加压。如图6所描绘的，泵送行程阶段构成其中凸轮86(图3B和4)处于朝向相对于凸轮86的提升或移动能力的上止点的位置提升或移动柱塞74且柱塞74到达相对于凸轮86的提升或移动能力的上止点(“TDC”)的位置的移动。然而，燃料能够流经直喷燃料泵22，并且沿箭头94在出口 96处排出泵22，并因此使燃料在加压室72中加压。 因此，图5C表示这样一种情况，使得当电磁线圈56是接通电源的或通电的时，通电的电磁线圈56的力吸引阀针58，由此压缩阀针弹簧60并且使阀针的端部98不再与吸入阀64接触。因此，弹簧68偏置吸入阀64抵靠阀座66以防止燃料流入第一室或入口室54，以及当止回阀弹簧82压缩时燃料受迫流入第四室或排出室84并从出口 96流出。继续参照图5C，当燃料从出口 96排出时，流动燃料的力和/或室72中的相关压力可大于弹簧82作用于止回阀78的阻力或压缩力以允许弹簧82压缩和止回阀78移动， 从而燃料94能够从出口 96排出。当吸入阀64正在关闭以及随后关闭时，弹簧68可偏置抵靠壁100。类似地，当止回阀78正在打开或关闭时，弹簧82可偏置抵靠壁102。因此，图 5A至5C各代表柱塞74的位置、电磁线圈56的相应状态(如，工作或停止工作)以及柱塞 74位置和电磁线圈56的状态对通过直喷燃料泵22的燃料流的影响。如图6所描绘的，图 5C的泵送行程的柱塞74的位置可与凸轮升程的增加相一致，例如曲线73的位置79。图5D描绘了例如阀针58和吸入阀64的内部零件的位置。更具体地，当柱塞74 接近TDC时，阀针58的位置刚刚先于TDC，这使得当柱塞74的一个端部经由随动件23接触凸轮的一部分，柱塞74的相反端部位于最接近加压室72。由于电磁线圈56接通电源或通电，阀针58被从吸入阀64拉离，使得当柱塞74接近TDC时，阀针58不触及吸入阀64。同样，图5D描绘了吸入阀64不与止挡104接触。如图6所描绘的，图5D的泵送行程的柱塞 74的位置可与凸轮升程的增加相一致，例如曲线73的位置81，该位置81刚刚先于柱塞的 TDC位置85。图5E描绘了在处于阀针58刚在凸轮86的TDC之后时，例如阀针58和吸入阀64的内部零件的位置。即，柱塞74正在开始从TDC移离，并可以处于吸入行程的初始位置。 在图5E中，与阀针58和吸入阀64作为相互接触的单个质量的组合相反，仅吸入阀64与止挡104接触，这是因为电磁线圈56保持通电并因此阀针58保持吸到电磁线圈56并可靠地离开吸入阀64。由于阀针不实际接触电磁线圈56，可为阀针设置止挡。吸入阀在最大发动机速度值(最大rpm)处因柱塞真空而进行浮动。浮动意味着吸入阀64驻留在阀座66和止挡104之间，与二者都不相互接触。为使吸入阀64接触止挡104，电磁线圈56必须被断电，阀针58必须推动吸入阀64抵靠止挡104。柱塞74的真空不能独自地产生足够的力使得吸入阀接触止挡104。刚刚在柱塞74开始从T DC移离后，吸入阀64可接近止挡104，但不接触止挡104， 这是因为加压室72中的压力降低到允许弹簧68压缩的压力，以因加压室72中压力的降低而容许燃料再次被抽吸到入口 52中，流过阀64进入加压室72。因此，由于阀针58因通电的电磁线圈56而可靠地离开吸入阀64，吸入阀64移向止挡104 (即吸入阀64正在浮动)。 接着，电磁线圈56被断电，阀针58移离电磁线圈56，移向吸入阀64，并且在吸入阀64正在浮动时撞击吸入阀64 (在吸入阀64的最大速度处)。这样，阀针58和吸入阀64作为组合质量接触止挡104并且产生噪音。组合质量运动的距离因在TDC后给电磁线圈断电而减小。 这减小了动量，并因而减小了碰撞能量以及因该碰撞而产生的相应噪音。刚刚在TDC后的一些点，例如当加压室72内的压力变得足够小以致允许弹簧82容许出口止回阀78关闭， 柱塞74再次开始吸入行程。为了开始将燃料抽吸到加压室72中，阀针58因电磁线圈56断电并允许阀针58撞击吸入阀64而从电磁线圈56释放。当阀针58撞击吸入阀64，可产生能听得见的噪音。这样，根据上面解释的动作以及连同图5D，当吸入阀64朝向止挡104浮动或移动而还未到达止挡104，阀针58撞击吸入阀64时，产生可在机动车10的外侧听见的第一噪音。与允许阀针58和吸入阀64作为相互接触的单个质量一起运动更大的距离且然后撞击止挡104的情况所产生的噪音相比，这种噪音产生情况产生更小的噪音。如图6所描绘的，图5E的泵送行程的柱塞74的位置可与正在降低的凸轮升程的初始时期相一致，例如刚刚在柱塞74的TDC位置85后的曲线73的位置83处。当阀64朝向止挡104移动时， 流体可仍环绕阀64流动，流入第三室72。图7A-7C强调了直喷燃料泵22的内部部件的位置。例如，图7B和图7C强调了直喷燃料泵22的部件的噪音产生位置。然而，因为图7A描绘了阀针58和吸入阀64的位置刚刚在柱塞74到达TDC之前，由于吸入阀64还未接触止挡104或吸入阀64，如上面所解释的那样，所描绘的吸入阀64的位置不产生或引起任何噪音。参照图7B，当柱塞74向下运动时(图5E)，加压室72中的压力改变且变得更低了。该压力的降低有助于引起吸入阀64 被拉向止挡104。然而，电磁线圈被接通或通电，这样将阀针58被拉向电磁线圈56附近，拉离吸入阀64，从而阀针58被拉离吸入阀64，可能不触及吸入阀64。如图7B所描绘的吸入阀刚一单独移向止挡104，柱塞74正在接近TDC且随后到达TDC，然后开始从TDC下降，如图7C所描绘的那样。而且，图7C描绘了在电磁线圈56断电并且释放阀针58后，阀针58 撞击吸入阀64。因阀针弹簧60的力偏置抵靠阀针58，阀针58移动。同时，加压室72内的压力可降低以加速阀针58移动到吸入阀64中而吸入阀64正在浮动。如图7C所描绘的， 阀针58刚撞击吸入阀64就产生听得见的噪音，如警示信号108所表示的那样。接着，阀针 58和吸入阀64 —起运动且撞击止挡104，引起第二可听得见的噪音(见图5A，阀针58和吸入阀64的组合质量与止挡104的可听得见的接触)。每次可听见的碰撞低于阀58和吸入阀64的单个质量一起从阀座66运动且作为单个的更大的质量一起碰撞，产生单个的更大
声的碰撞。简言之，在工作中，柱塞74经过TDC后，柱塞74开始向下移动或离开第三室72，而这产生吸力或第三室72中的真空以及对吸入阀64的吸力。吸力引起吸入阀64开始移离阀座66，移向止挡104，但不是一直移向止挡104。电磁线圈56在柱塞74经过TDC后断电， 所以，当吸入阀64 “浮动/移动”时，阀针58在该浮动过程中撞击吸入阀64，导致可听得见的噪音，其中吸入阀64 “浮动/移动”意味着吸入阀位于阀座66和止挡104之间。阀针58 和吸入阀64则相互接触，作为一个质量一起运动，直到吸入阀64撞击止挡104。然而，因吸入阀64已经移向止挡104，阀针58和吸入阀64 —起运动的距离减小。这样，阀针58和吸入阀64 —起撞击止挡104的碰撞减弱，并因此减小或降低了任何可听得见的噪音。此外， 阀针58与吸入阀64的碰撞被正时成使得当吸入阀64处于最大速度时发生阀针58与吸入阀64的碰撞，以在阀针58和吸入阀64作为单个或组合质量一起撞击止挡104之前，减小阀针58撞击吸入阀64的可听得见的噪音。图8和图9描绘了根据本公开的引起直喷燃料泵噪音减小的控制或操作的决策的流程图，该决策基于例如机动车10的机动车的发动机的工作速度(例如每分钟的转速或RPM)。更具体地，在图8中，如果机动车的发动机正处于怠速状态，例如从600到 IOOOrpm的旋转，则可以采用噪音减小控制策略。如图9中的另一个实例，只有发动机12在 1000-1300RPM或作为另一实例，在低于2000RPM工作时才可以采用直喷燃料泵的噪音减小控制。此外，图10也描绘了确定是否采用直喷燃料泵22的噪音减小控制取决于多个决定的一种流程图。例如，只有达到发动机速度阈值(例如，发动机RPM在1000-1300之间)并且加速踏板未被按压(即未被使用)时才可以采用噪音减小控制。如果直喷燃料泵22的噪音减小策略未被采用，则使用直喷燃料泵22的标准控制。噪音减小控制可包括连同图 5A-5E和图7A-7C所解释的情况。非噪音减小控制策略或标准控制(图8_10)可以包括在 TDC之前给电磁线圈断电。图11A-11F描绘了用于控制直喷燃料泵22的一系列控制策略。图IlA描绘了凸轮升程轮廓与时间的关系曲线，从χ与y轴的汇合点或交叉点起，凸轮升程沿y或竖轴增加， 时间沿χ或水平轴增加。为与图11B-11F进行比较，图IlA基本上重复了图6所描绘的吸入行程110、预行程112和泵送行程114。位置116描绘了柱塞74的下止点(“BDC”)位置，位置118描绘了柱塞74的TDC位置。图IlB描绘了用于比较目的的已知控制信号与时间的关系。图IlC描绘了根据本公开的上面解释的噪音减小控制方法中所使用的电磁线圈 56的通电信号。如所描绘的，在超过凸轮86的TDC位置时，例如趋于凸轮86的BDC位置， 控制信号可以开启或通电。凸轮86的TDC位置还对应于柱塞74的TDC位置。图IlD描绘了电磁线圈56的通电信号，与图IlC的信号相比，这种信号只是开启时间更短的脉冲信号。即通电信号可以脉冲开启，然后刚刚在柱塞74的TDC位置118之后就脉冲停止了。图IlE描绘了电磁线圈56的另一通电信号，除了这种信号可以是一种衰减类型的信号外，在这一点上，能量从刚刚在TDC之前的凸轮位置开始线性减小，并且在BDC 之前、TDC之后的位置终结衰减。图IlF描绘了电磁线圈56的另一通电信号，除了这种信号是一种阶跃类型的信号外，在这一点上，能量从刚在TDC之前的凸轮位置以一个或多个阶梯的形式进行减小，并且在BDC之前的位置终结，例如刚刚在TDC之后。 图12是柱塞升程位置与相对于压力控制阀(“PCV”)或电磁线圈56的开启或关闭位置的凸轮转角位置(对于一个具有4个凸角的凸轮，各个凸角之间具有90° )之间的关系曲线图。这样，在图12中，与正在开启的PCV相关的点划线表示时间相对于凸轮角的转移和延展。这样，电磁线圈56在TDC前的-15°凸轮角处可以是接通的，直到在TDC后的20°和25°凸轮角处仍保持接通。而且，电磁线圈56可以在75°凸轮角处接通，并且直到110°和115°凸轮角处仍然保持接通。-45°、45°和135°的凸轮角可代表柱塞BDC 位置，0°和90°的凸轮角可代表柱塞TDC位置。这样，控制可以为直喷燃料泵的泵22的方法可需要设置具有壳体48的泵22，壳体 48限定第一室54、第二室62、第三室72和第四室84。该方法可还需要在第一室54中设置流体入口 52和在第四室84中设置流体出口 96。第一可移动的阀构件58可设置在第一室 54中，第二可移动的阀构件64可设置在第二室62中，以及第三可移动的阀构件78可设置在第四室84中。该方法可进一步需要设置具有电磁线圈56的第一室54以在第一室54中往复地移动第一可移动的阀构件58。在泵22的吸入行程过程中，例如燃料44的流体可通过在第三室72中的可移动的柱塞74移离第三室72从而在第三室72中形成真空而被抽吸到第一室54中，通过在第三室72中的可移动的柱塞74移离第三室72从而在第三室72中形成真空以抽吸燃料流经入口 52、经过第一室54、经过第二室62，进入第三室72。该方法可还需要移动第三阀构件78抵靠阀座80，以防止燃料通过出口 96流出。在泵22的泵送行程过程中，第三室72内的压力增加，该方法可包括给电磁线圈56 通电，同时或刚一给电磁线圈56通电，将第一可移动的阀构件58吸引向电磁线圈56，移动第二可移动的阀构件64抵靠阀座66，例如利用弹簧力68，并且移动第三可移动的阀构件78 抵靠阀座80，例如利用弹簧力，以使第三室72与流体隔离地承受加压。该方法可还包括在柱塞74的上止点位置之前和之后保持电磁线圈56的通电状态。更具体地，柱塞74可基于凸轮86的凸轮旋转而移动，凸轮86可具有凸轮凸角。当柱塞74最深地进入到第三室72 中时，柱塞74可以被认为位于上止点(TDC)位置。当柱塞74离第三室72最远时，例如当柱塞74的一个端部经由在凸轮凸角之间距离均等的凸轮部分处的凸轮随动件而与凸轮86 接触，柱塞74可以被认为处于下止点(“BDC”)位置。柱塞74刚一到达上止点位置，新的吸入行程就再次开始。这样，在柱塞74的上止点之后，控制泵22的方法可还包括从阀座66移离第二可移动的阀构件64以允许流体从入口 52流经第一室54，流入第二室62，然后流入第三室72。为了在泵22工作期间减少噪音， 当泵22在其循环工作期间再次开始吸入行程时，第二可移动的阀构件64可独自地，没有其他邻接阀或阀针与之附接或连接地，移向阀止挡104。当吸入阀64在阀座66和止挡104之间“浮动”时，电磁线圈刚刚被断电后，第一可移动的阀构件58可接触第二可移动的阀构件 64，并产生噪音(噪音A)。然后，阀针58或芯和吸入阀64将碰撞止挡104，导致另一噪音 (噪音B)。然而，如果第一可移动的阀构件58接触吸入阀(噪音C)并且作为单个质量一起移动从阀座66到止挡104的整个距离，且碰撞止挡104，在止挡104处引起噪音(例如噪音“D”)，噪音B可能低于这一噪音。在上面描述的方法中，弹簧60可至少部分地由电磁线圈56环绕。第二室62可位于紧邻第一室54之后，仅由分隔壁隔离，例如分隔壁可限定第二缝隙。即第二缝隙53可限定第一室54和第二室62之间的通道。第一可移动的阀构件58，也被认为是阀针，可至少部分地穿过或驻留在第二缝隙53中。即第一可移动的阀构件58可部分地穿过或驻留在第一室54中，部分地在第二室62中。吸入阀弹簧68可附接到吸入阀64，吸入阀弹簧68可偏置抵靠壁70以移动吸入阀64。第三室72可以是加压室72。套筒90或汽缸90可以包含柱塞74，柱塞74在加压室72中压缩燃料。止回阀弹簧82可以被附接到止回阀78上以偏置止回阀78抵靠阀座80从而使第四室84密封于第三室72。阀座80可以是分隔紧邻的第三室72和第四室84的壁的一部分。具有凸轮凸角的凸轮86可旋转且接触柱塞74的一个端部89。此外，控制泵的方法可包括在室壳体48中设置限定入口 52的第一室54。该方法可还包括设置限定第一缝隙53的第一壁66。第一室54可容纳电磁线圈56，电磁线圈56 的通电和断电控制第一可移动阀构件58的移动。该方法可还包括在室壳体48中设置具有第二可移动的阀构件64的第二室62，第二室62可位于紧邻第一室54之后，第一缝隙53可限定第一室54和第二室62之间的流体通道。该方法可进一步包括在室壳体48中设置对套筒90开放的第三室72，套筒90可以是圆筒形的，且容纳柱塞74。该方法可还包括设置第二壁70，第二壁70限定作为第二室62和第三室72之间的 流体通道的第二缝隙71。该方法可还包括设置具有第三可移动的阀构件78的第四室84和第三壁80，第三壁80限定第三室72和第四室78之间的第三缝隙87。第三缝隙可限定第三室72和第四室78之间的流体通道。该方法可包括将流体经过入口 52、第一室54和第二室62抽吸入第三室72。给电磁线圈56通电可引起第一可移动阀构件58的移动，这引起第二可移动的阀构件64撞击并落座于第一壁66。接着，移动柱塞74可移动到柱塞74的上止点位置且移动进入第三室72 以允许第三室72中的流体加压。然后，当柱塞74移动经过柱塞74的上止点位置时，保持电磁线圈56通电将允许第一可移动的阀构件58保持抵靠电磁线圈56或止挡。接着，电磁线圈56的通电可以停止，由此引起第一可移动的阀构件58移动且撞击第二可移动的阀构件64。撞击电磁线圈的第一可移动的阀构件58的端部与撞击第二可移动的阀构件64的第一可移动阀构件58的端部相对，并且撞击作为阀座的壁70的第二可移动的阀构件64的端部与撞击第一可移动的阀构件58的端部的第二可移动的阀构件64的端部相对。该方法可还包括将第一可移动的阀构件弹簧60附接到第一可移动的阀构件58的一个端部，使得第一可移动的阀构件弹簧60位于电磁线圈56的近似中央或位于电磁线圈56的中央，第一可移动的阀构件弹簧60由电磁线圈56至少部分地环绕。该方法可还包括将第一可移动的阀构件58部分地设置在第一室54和第二室62中，将第二可移动的阀构件弹簧68以第二可移动的阀构件弹簧68可偏置第二可移动的阀构件64抵靠阀座或壁70的方式附接到第二可移动的阀构件64上。该方法可还包括设置具有多个凸轮凸角的凸轮86，旋转凸轮86，并且柱塞74的一个端部89接触所述多个凸轮凸角以将柱塞74移入和移离第三室72。该方法可还包括设置附接于第三可移动的阀构件78的第三可移动的阀构件弹簧82，并且利用第三可移动的阀构件弹簧82偏置第三可移动的阀构件78抵靠第三壁80以使第四室84与第三室72之间密封。
图13是描绘凸轮升程、压力控制阀命令或通电以及阀针升程与凸轮角之间的关系曲线图；图14是描绘柱塞升程和柱塞速度与凸轮角之间的关系曲线图。当吸入阀64正在“浮动”时，图13和图14可用来确定关闭正时的一部分。如前所述，吸入阀64还称作第二可移动的阀构件64。参照图4，当吸入阀64在落座于压紧第一壁66和压紧壁70或止挡 104(图5E)之间时，吸入阀64可发生浮动。部分上面作出的解释连同图5A-5E解释了通过当阀构件64正在阀座66和止挡104之间“浮动”时，给电磁线圈56断电和允许阀针58撞击阀构件64来减小噪音的方法，与在止挡104处相反。在另一方法中，并且参照图6，沿曲线73的吸入行程轮廓的位置120具有与其相关联的相应凸轮角。位置120可表示相应PCV关闭正时(电磁线圈56停止正时)处的凸轮角。类似地，沿曲线73的吸入行程轮廓的位置122具有与其相关联的相应凸轮角。位置 122可表示阀64的相应阀速度峰值处的凸轮角。图13描绘了与例如图4的凸轮86的凸轮角的差异。虽然图4中描绘了一个三凸角凸轮，也可使用四凸角凸轮。这样，图13描绘了对应于实现阀针58对吸入阀64的碰撞目标时的凸轮角(图5E)的“Y。”。图13还描绘了对应于刚刚在“Y。”之前的凸轮角的“X。”。“X。”标示电磁线圈56应当断开以便实现阀针58对吸入阀64的碰撞目标的期望正时(即正时)的凸轮角位置。这样，在对应于 "X° ”的凸轮角处，电磁线圈56是断电的。然后，在对应于“Y。”的凸轮角处，阀针58撞击吸入阀64。在阀针58撞击吸入阀64时，吸入阀64和止挡104之间仍然存在间距或间隔， 并且柱塞74可处于其最高速度。而且，PCV停止正时应当补偿阀针58的响应时间，阀针58 的响应时间等于凸轮经由随动件23接触柱塞74以在“X。”和“Y。”之间旋转所必需的时间，其中，关闭正时⑴位于碰撞目标⑴之前。图13还描绘了凸轮升程、PCV命令(例如开启或关闭)和阀针行程相对于驱动柱塞74的例如凸轮86的凸轮的凸轮角之间的关系。如所描绘的，电磁线圈58刚一断电，阀针58的阀针行程可减少。阀针行程可以是当PCV是通电的时，面向吸入阀64的阀针58的一个端部与吸入阀64之间的距离。电磁线圈56刚一断电，该阀针行程距离减少。此外，凸轮行程或凸轮位置可接近BDC位置，但还未位于BDC位置。图14描绘了柱塞行程in (mm)与凸轮角(° )之间关系的曲线124和柱塞速度 in(mm/° )与凸轮角(° )之间关系的曲线126。图14的曲线的优点在于当例如柱塞74 的柱塞处于最大速度时，人们能够可视地看见柱塞的各个瞬时速度。在图14中，在如水平轴所示的“Y。”处，柱塞74可处于最大速度。图14中的位置“Y”可对应于75°或约75° 的凸轮角、0. 15mm/deg或约0. 15mm/deg的柱塞速度以及0. 05-0. Imm之间的柱塞行程。用来使柱塞74移动的凸轮可以是三凸角凸轮，四凸角凸轮或其他凸轮。这样，电磁线圈56的断开正时可先于凸轮接触柱塞74的一个端部或在图14所示的实例中在75°的凸轮凸角之前发生。这样，给电磁线圈断电可发生在第二可移动的阀构件的最大速度处的角度之前或先于该角度一些角度(例如1° -5° )或柱塞74的最大速度处。图15描绘了根据本公开的一个实施例的剖面图。在整个附图中，相应附图标记表示相应零件。实施例的前述描述用于例示和说明目的，并非旨在排除或限制本发明。特殊实施例的个别元件或特征一般不限制于特殊实施例，在适用时，是可互换的，并且即使未具体显示或说明，也能用于所选择的实施例。特殊实施例的个别元件或特征还可以多种方式进行改型。这种改型不认为偏离本发明，并且所有这种修改旨在包括在本发明的范围内。再次描述的方法步骤、过程和操作不解释为必需以所讨论的或例示的特殊顺序执行，除非特别标识为执行顺序。还应当理解的是，可使用附加或替代步骤。 当元件或层被指出在“在......上”、“接合于”、“连接于”或“联接于”另一元件
或层时，它可以直接在其他元件或层上、接合于、连接于或联接于其他元件或层，或者可显示插入元件或层。与此相反，当元件被指出“直接在上方”、“直接接合于”、“直接连接于”或 “直接联接于“另一元件或层时，可不存 在插入元件或层显示。用来描述元件之间关系的其他措词应以类似方式理解(例如，“在两者之间”与“直接在两者之间”、“邻近”与“直接邻近”等)。如在此所用的，术语“和/或”包括一个或多个有关所列事项的任何一个和所有组合。
权利要求
1.一种控制泵的方法，包括设置泵壳体，所述泵壳体限定第一室、第二室、第三室和第四室；在第一室中设置第一可移动的阀构件，且在第二室中设置第二可移动的阀构件；移动在所述第二室中的所述第二可移动的阀构件抵靠阀座；以及移动在所述第一室中的所述第一可移动的阀构件抵靠所述第二可移动的阀构件。
2.按照权利要求1所述的控制泵的方法，其特征在于，所述第二可移动的阀构件在所述第一可移动的阀构件之前开始移动。
3.按照权利要求2所述的控制泵的方法，其特征在于，所述方法还包括 设置进入所述第一室的流体入口 ；以及当所述第二可移动的阀构件撞击所述阀座时，防止流体流入所述第一室。
4.按照权利要求2所述的控制泵的方法，其特征在于，所述第一可移动的阀构件和第二可移动的阀构件是物理上分开的零件。
5.按照权利要求4所述的控制泵的方法，其特征在于，所述第一室和第二室是分开的。
6.按照权利要求4所述的控制泵的方法，其特征在于，所述壁限定所述第一室和第二室之间的流体通道。
7.按照权利要求6所述的控制泵的方法，其特征在于，所述方法还包括设置电磁线圈，其中所述电磁线圈的通电和断电控制所述第一可移动的阀构件的移动。
8.按照权利要求7所述的控制泵的方法，其特征在于，第二弹簧驻留在所述第二室内， 并且偏置所述第二可移动的阀构件。
9.按照权利要求8所述的控制泵的方法，其特征在于，第一弹簧驻留在所述第一室内， 并且朝向所述第二可移动的阀构件偏置所述第一可移动的阀构件。
10.一种控制泵的方法，包括对所述泵设置壳体，所述壳体限定第一室、第二室、第三室和第四室；在所述第一室内设置流体入口，在所述第四室内设置流体出口 ；在所述第一室内设置第一可移动的阀构件，且在所述第二室内设置第二可移动的阀构件；在所述第四室内设置第三可移动的阀构件； 设置电磁线圈；在所述泵的吸入行程过程中，将所述第三室内的柱塞移离所述第三室从而所述第三室的体积增大，并且在所述第三室内形成真空以抽吸燃料从所述入口，经过所述第一室、经过所述第二室进入所述第三室；移动所述第三阀构件抵靠阀座，以防止流体通过出口排出；在所述泵的泵送行程过程中，给所述电磁线圈通电，并且同时将所述第一可移动的阀构件吸引向所述电磁线圈，移动所述第二可移动的阀构件抵靠阀座；以及在所述柱塞的上止点之前和之后保持所述电磁线圈通电。
11.按照权利要求10所述的控制泵的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述柱塞的上止点之后，所述第二可移动的阀构件移离所述阀座，以允许流体从入口经过第一室，流入第二室。
12.按照权利要求11所述的控制泵的方法，其特征在于，所述方法还包括 移动所述第二可移动的阀构件。
13.按照权利要求12所述的控制泵的方法，其特征在于，所述方法还包括 移动所述第一可移动的阀构件抵靠所述第二可移动的阀构件。
14.一种控制泵的方法，包括设置第一室、限定入口的室壳体以及限定第一缝隙的第一壁，所述第一室邻近电磁线圈，并且所述电磁线圈的通电和断电控制阀针的移动；设置具有吸入阀的第二室，所述第二室位于紧邻所述第一室之后，其中所述第一缝隙限定所述第一室和第二室之间的流体通道；设置对容纳柱塞的套筒开放的第三室，和第二壁，其中所述第二壁限定作为所述第二室和第三室之间的流体通道的第二缝隙；设置具有排出阀构件和第三壁的第四室，所述第三壁限定位于所述第三室和第四室之间的第三缝隙，其中所述第三缝隙限定所述第三室和第四室之间的流体通道； 将流体通过所述入口、第一室和第二室抽吸到所述第三室中； 给所述电磁线圈通电引起所述阀针移动，所述阀针的移动导致所述吸入阀落座于所述第一壁；将柱塞移动到所述柱塞的上止点位置，并且移动到所述第三室内以便使流体在所述第三室中加压；以及当所述柱塞移动经过上止点位置时，保持电磁线圈通电，而这又保持所述阀针抵靠所述电磁线圈。
15.按照权利要求14所述的控制泵的方法，其特征在于，所述方法还包括 给所述电磁线圈断电，并且导致所述阀针移动和撞击所述吸入阀。
16.按照权利要求15所述的控制泵的方法，其特征在于，阀针弹簧可以附接或设置在所述阀针的一个端部，从而所述阀针弹簧位于所述电磁线圈的中央附近，并且所述阀针弹簧被所述电磁线圈至少部分地环绕。
17.按照权利要求15所述的控制泵的方法，其特征在于，给所述电磁线圈断电发生在所述吸入阀的最大速度之前。
18.按照权利要求15所述的控制泵的方法，其特征在于，给所述电磁线圈断电发生在所述柱塞的最大速度处。
19.按照权利要求14-18所述的控制泵的方法，其特征在于，吸入阀弹簧附接在所述吸入阀上，并且所述吸入阀弹簧偏置所述吸入阀抵靠吸入阀阀座。
20.按照权利要求14-18所述的控制泵的方法，其特征在于，所述方法还包括 设置具有多个凸轮凸角的凸轮；位于所述柱塞的端部的随动件；以及旋转所述凸轮并且将所述随动件接触所述多个凸轮凸角以便移动所述柱塞。
全文摘要
用于减小噪音的直喷泵控制策略，一种泵可具有第一室和电磁线圈以便控制第一阀构件的移动。第二室可具有第二阀构件以便控制流体移动到第三室内。第一流体通道可连接第一和第二室，第二通道可连接第二和第三室，第三通道可连接第三和第四室。给所述第三室加压后引起流体流入和离开第四室，第三室因柱塞的向下移动而降压。刚一利用通电的电磁线圈降压，第二阀构件浮动，然后移动抵靠阀座。当所述第二阀构件移向所述阀座时，所述电磁线圈是断电的，从而当所述第二阀构件以最大速度移动时，引起所述第一阀构件移动并且撞击所述第二阀构件。
文档编号F02D41/38GK102287284SQ20111011357
公开日2011年12月21日 申请日期2011年4月28日 优先权日2010年4月30日
发明者J·卢宾斯基, R·斯彭斯, 古桥努, 小田薰, 罗摩默梯·禅那 申请人:电装国际美国公司