一种低噪声汽油直喷高压油泵的制作方法

本发明属于汽车技术领域，涉及一种低噪声汽油直喷高压油泵结构，适用于汽油直喷发动机所用的高压油泵。

背景技术：

随着汽车的油耗和国家排放法规的日趋严格，越来越多的汽油机采用汽油缸内直喷技术。汽油缸内直喷技术通过汽油直喷高压油泵将汽油压力升高，再通过高压喷嘴将汽油直接喷射到燃烧室。对于汽油直喷高压油泵来言目前存在的问题是虽然能够实现油压的提升，但汽油直喷高压油泵工作时的噪声非常大，尤其在发动机低速小负荷运转时甚至超过了发动机的噪声。其原因是因为目前汽油直喷高压油泵普遍采用开关阀控制汽油的进回，开关阀频繁的开启关闭撞击阀座造成较大的噪声。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的缺陷，提供了一种低噪声汽油直喷高压油泵，通过控制计量阀总成的开启位置调节进入高压油泵的汽油量，避免阀座的撞击，从而实现了高压油泵的低噪声工作，并且结构相对简单、制造装配成本低。

为此，本发明涉及一种低噪声汽油直喷高压油泵，其直接安装在发动机罩盖上并且由发动机凸轮驱动。所述低噪声汽油直喷高压油泵包括：高压油泵主体，所述高压油泵主体通过固定部件直接安装在发动机罩盖上并且包括进油孔；计量阀总成，所述计量阀总成安装在所述高压油泵主体的计量阀安装孔中，所述计量阀安装孔与所述进油孔贯通，并且从所述计量阀总成输出的汽油量由发动机电子控制单元控制；单向阀总成，所述单向阀总成安装在所述高压油泵主体的单向阀安装孔中，当所述计量阀总成的运动部件在发动机电子控制单元的控制下运动时，所述单向阀安装孔与所述计量阀安装孔贯通；柱塞阀部件总成，所述柱塞阀部件总成安装在所述高压油泵主体的柱塞孔中，所述柱塞孔与所述单向阀安装孔贯通；出油阀总成，所述出油阀总成安装在所述高压油泵主体的出油阀安装孔中，当所述柱塞孔内的高压汽油压力超过所述出油阀总成的阻力时，所述出油阀安装孔与所述柱塞孔贯通；出油连接部件，所述出油连接部件安装在所述高压油泵主体的出油孔中，所述出油孔与所述出油阀安装孔贯通；泄油阀总成，所述泄油阀总成安装在所述高压油泵主体的泄油阀安装孔中，所述泄油阀安装孔与所述出油孔贯通，当所述出油孔内的高压汽油压力超过泄油阀总成的阻力时，所述泄油阀安装孔与所述柱塞孔贯通；稳压降噪阻尼总成，所述稳压降噪阻尼总成与发动机低压进油管路连接并且与所述进油孔贯通。

根据本发明的优选实施方式，所述计量阀总成通过螺栓整体连接到所述高压油泵主体上。

根据本发明的优选实施方式，所述计量阀总成包括：阀体，所述阀体上开设有活塞孔、至少一个径向进油孔、以及轴向出油孔，所述至少一个径向进油孔的总截面积小于所述高压油泵主体的进油孔的截面积；运动活塞总成，所述运动活塞总成能够在驱动力的作用下克服阻力在所述活塞孔中运动。

根据本发明的优选实施方式，所述计量阀总成还包括围绕所述阀体布置的第一密封o型圈和第二密封o型圈。

根据本发明的优选实施方式，所述运动活塞总成的靠近所述单向阀总成的端部壁面开有至少一个径向孔，所述径向孔与所述径向进油孔贯通并且与所述轴向出油孔连通，所述运动活塞总成的另一端部为衔铁总成。

根据本发明的优选实施方式，所述计量阀总成还包括：铁芯，所述铁芯被压入所述活塞孔中的与所述轴向出油孔相反的端部，并且所述铁芯的面对所述运动活塞总成的表面与所述运动活塞总成的衔铁总成之间留有气隙；电磁驱动部件，所述电磁驱动部件连接在阀体上并且由发动机电子控制单元控制。

根据本发明的优选实施方式，所述单向阀总成包括依次安装在所述单向阀安装孔内的阀座、球阀、弹簧座、弹簧和球阀座，所述阀座内设有油孔，所述球阀安装在所述阀座和所述弹簧之间并且与所述阀座的密封面配合，所述弹簧座固定及限制所述弹簧的预压缩量。

根据本发明的优选实施方式，所述柱塞部件总成包括：柱塞套，所述柱塞套安装在所述柱塞孔的内侧；柱塞，所述柱塞的上部插入到所述柱塞套中；柱塞弹簧上座，所述柱塞弹簧上座固定在所述高压油泵主体上，所述柱塞的下端延伸出所述柱塞弹簧上座的下端；柱塞弹簧下座，所述柱塞的下端固定在所述柱塞弹簧下座上；柱塞卡环和油封，所述柱塞通过所述油封和所述柱塞卡环支撑在所述柱塞弹簧上座上；柱塞弹簧，所述柱塞弹簧套在所述柱塞上，并且所述柱塞弹簧的上端与柱塞弹簧上座连接，下端与柱塞弹簧下座连接。

根据本发明的优选实施方式，所述出油阀总成为单向阀并且包括依次安装在所述出油阀安装孔内的出油阀座、出油球阀、出油阀弹簧座、出油阀弹簧和出油球阀座，所述出油阀座内设有油孔，所述出油球阀安装在所述出油阀座和所述出油阀弹簧之间并且与所述出油阀座的密封面配合，所述出油阀弹簧座固定及限制所述出油阀弹簧的预压缩量。

根据本发明的优选实施方式，所述泄油阀总成为单向阀并且包括依次安装在所述泄油阀安装孔内的泄油阀座、泄油球阀、泄油阀弹簧座、泄油阀弹簧和泄油球阀座，所述泄油阀座内设有油孔，所述泄油球阀安装在所述泄油阀座和所述泄油阀弹簧之间并且与所述泄油阀座的密封面配合，所述泄油阀弹簧座固定及限制所述泄油阀弹簧的预压缩量。

根据本发明的优选实施方式，所述稳压降噪阻尼总成包括固定在所述高压油泵主体上的泵体上盖，所述泵体上盖上设置有与发动机低压油管连接的进油接头，所述进油接头内设置有上部进油孔，所述上部进油孔内安装有滤芯，所述泵体上盖与所述高压油泵主体之间形成稳压降噪油腔，所述稳压降噪油腔内的压圈和座圈中间安装有稳压降噪阻尼薄板总成。

根据本发明的优选实施方式，所述稳压降噪阻尼薄板总成通过上下两个波纹状薄板焊接而成，所述两个波纹状薄板之间为中空结构。

根据本发明的优选实施方式，所述高压油泵主体通过连接法兰和o型密封圈直接安装在发动机罩盖上。

根据本发明的低噪声汽油直喷高压油泵具有众多优点：计量阀总成作为一个独立总成采用螺栓连接的方式连接到高压油泵主体上，此结构具有装配工艺简单并且可更换计量阀的优点；高速计量阀总成保证了高压油泵的响应速度，使得运动活塞反应迅速，高压油泵压缩汽油量精确控制；计量阀的运动活塞不与阀体撞击能够充分降低高压油泵工作时的噪声；并且由于计量阀的精确油量控制，使得柱塞孔内的压缩汽油量计量精确，降低高压油泵的驱动损耗能量。

附图说明

本发明的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的优选实施方式更好地理解，其中相同的附图标记表示相同或相似的部件。

图1为根据本发明的低噪声汽油直喷高压油泵的结构示意图；

图2为根据本发明的低噪声汽油直喷高压油泵的高压油泵主体的结构示意图；

图3为根据本发明的低噪声汽油直喷高压油泵的单向阀总成、出油阀总成和溢流阀总成的示意图；

图4为根据本发明的低噪声汽油直喷高压油泵的计量阀总成的结构示意图；

图5为根据本发明的低噪声汽油直喷高压油泵的柱塞部件总成的结构示意图；

图6为根据本发明的低噪声汽油直喷高压油泵的稳压降噪阻尼总成的结构示意图。

具体实施方式

下面详细讨论实施例的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施例仅示范性地说明实施和使用本发明的特定方式，而非限制本发明的范围。

如图1所示：根据本发明的低噪声汽油直喷高压油泵包括高压油泵主体1、计量阀总成2、单向阀总成3、柱塞部件总成4、出油阀总成5、泄油阀总成6、出油连接部件7、稳压降噪阻尼总成8、连接法兰9和o型密封圈10。

如图1、2所示：高压油泵主体1的下部通过固定部件(例如图1所示的连接法兰9和o型密封圈10)直接安装在发动机上罩盖(图中未示出)上。在高压油泵主体1的上端开设有进油孔11，下部中心开设有轴向的柱塞孔14，中部径向开设有计量阀安装孔12、出油阀安装孔15、泄油阀安装孔16、单向阀安装孔13和出油连接部件7的出油孔17。出油孔17和单向阀安装孔13位于柱塞孔14的两侧并分别与该柱塞孔14贯通，进油孔11与计量阀安装孔12贯通，泄油阀安装孔16一方面通过通孔19与柱塞孔14的顶部贯通，另一方面与出油孔17贯通，出油阀安装孔15和出油孔17相互贯通。

如图1、2、3所示：所述单向阀总成3包括依次安装在单向阀安装孔13内的阀座31、球阀32、弹簧座33、弹簧34。该阀座31优选地通过过盈配合的方式装配在泄油孔13内部，阀座31内有油孔311；所述球阀32安装在阀座31和弹簧34之间，其与阀座31的密封面配合密封汽油；弹簧座33其作用为固定及限制弹簧34的预压缩量。

如图1、2、3所示：在出油阀安装孔15内安装有出油阀总成5，出油阀总成5为单向阀。如图3所示：所述出油阀总成5依次包括出油阀座51、出油球阀52、出油阀弹簧座53、出油阀弹簧54和出油球阀座55。该出油阀座51优选地通过过盈配合的方式装配在出油阀安装孔15内部，出油阀座51内设有油孔511；所述出油球阀52安装在出油阀座51和出油阀弹簧54之间并且与出油阀座51的密封面配合密封汽油；出油阀弹簧座53其作用为固定及限制出油阀弹簧54的预压缩量。

如图1、2、3所示：在泄油孔16内安装有泄油阀总成6，泄油阀总成6为单向阀。如图3所示：所述泄油阀总成6包括依次安装在所述泄油孔16内的泄油阀座61、泄油球阀62、泄油阀弹簧座63、泄油阀弹簧64和泄油球阀座65。该泄油阀座61优选地通过过盈配合的方式装配在泄油孔16内部，泄油阀座61内设有油孔611；所述泄油球阀62安装在泄出油阀座61和泄油阀弹簧64之间并且与泄油阀座61的密封面配合密封汽油；泄油阀弹簧座63其作用为固定及限制泄油阀弹簧64的预压缩量。

如图1、2、4所示：在计量阀安装孔12的内侧安装有计量阀总成2，所述计量阀总成2可通过螺栓整体连接到所述高压油泵主体1上。计量阀总成2包括阀体21、压紧弹簧22、运动活塞总成23、铁芯24、电磁驱动部件25、第一密封o型圈27和第二密封o型圈28。所述阀体21内设置有供所述运动活塞总成23穿过的活塞孔211、径向进油孔212以及轴向出油孔213，其中所述径向进油孔212与高压油泵主体1上的进油孔11连通，径向进油孔212能够为一个或多个，但总截面积需小于进油孔11的截面积；阀体21的限位块26中的轴向出油孔213与单向阀安装孔13相通；第一密封o型圈27和第二密封o型圈28围绕阀体21布置，第一密封o型圈27用于防止从进油孔11进入的汽油通过计量阀安装孔12的壁面泄露到单向阀安装孔13；第二密封o型圈28用于防止从进油孔11进入的汽油通过计量阀安装孔12的壁面泄露到高压油泵主体1外部；运动活塞总成23的靠近单向阀总成3的端部壁面涂有耐磨涂层并且另一端部的衔铁总成233的上表面涂有硬化涂层以用于提高运动活塞总成23的寿命；铁芯24优选地通过过盈配合方式被压入活塞孔211中的与轴向出油孔213相反的端部，并且铁芯24的面对运动活塞总成23的表面与运动活塞总成23的衔铁总成233之间留有一定的气隙241；电磁驱动部件25优选地过盈配合或焊接的方式连接在阀体21上。

如图1、4所示：计量阀总成2的电磁驱动部件25作用于计量阀总成2上，驱动运动活塞总成23运动到相应位置，该电磁驱动部件25受发动机电子控制单元(ecu)控制。电磁驱动部件25包括缠绕线圈251、塑封部件252、外壳253和连接插头254。电磁驱动部件25采用过盈配合或焊接的方式连接在阀体21上。

如图1、2、5所示：在柱塞孔14中安装有柱塞阀部件总成4。所述柱塞部件总成4包括柱塞套41、柱塞42、柱塞弹簧上座43、柱塞弹簧下座44、柱塞卡环45、油封46、柱塞弹簧47；所述柱塞套41优选地通过过盈配合的方式安装在所述柱塞孔14的内侧，所述柱塞42的上部插入到所述柱塞套41中，所述柱塞弹簧上座43固定在所述高压油泵主体1上，所述柱塞42通过所述油封46和所述柱塞卡环45支撑在所述柱塞弹簧上座43上，该柱塞42的下端延伸出所述柱塞弹簧上座43的下端；在所述柱塞42的下端固定在所述柱塞弹簧下座44上，所述柱塞弹簧47套在所述柱塞42上，并且所述柱塞弹簧47的上端与柱塞弹簧上座43连接，下端与柱塞弹簧下座44连接。柱塞42的壁面涂有耐磨涂层以用于提高所述柱塞42的寿命。

如图1、6所示：在高压油泵主体1的顶部安装有稳压降噪阻尼总成8，该稳压降噪阻尼总成8包括固定在高压油泵主体1上的泵主体上盖84。该泵主体上盖84的中心固定有与发动机低压油管连接的进油接头85，进油接头85内设置有上部进油孔81，上部进油孔81内安装有滤芯86。在泵主体上盖84与高压油泵主体1顶部之间形成稳压降噪油腔82，稳压降噪油腔82与上部进油孔81以及与高压油泵主体1上端的进油孔11相贯通，在稳压降噪油腔82内的压圈87和座圈88中间安装有稳压降噪阻尼薄板总成83，该稳压降噪阻尼薄板总成83通过上下两个波纹状薄板831焊接而成，两个波纹状薄板831之间为中空结构。

如图1所示：在出油孔17中安装有出油连接部件7，该出油连接部件7与高压供油管道相连。

根据本发明的低噪声汽油直喷高压油泵的工作原理如下：

发动机低压管路内的汽油通过稳压降噪阻尼总成8上的进油接头85内的上部进油孔81进入稳压降噪油腔82内，进油接头85内的上部进油孔81中的滤芯86起过滤汽油中杂质颗粒的作用。汽油经过滤芯86过滤其中的杂质颗粒后进入到稳压降噪油腔82中，从高压油泵主体1上端面的进油孔11引入到计量阀总成2上的径向进油孔212。由于计量阀总成2中的电磁驱动部件25没有接通电流，从而没有电磁力产生，运动活塞总成23在压紧弹簧22的弹簧力作用下处于初始位置。运动活塞总成23上的径向孔231与径向进油孔212没有重合面积，此时汽油无法从径向进油孔212进入到运动活塞总成23上的径向孔231中，汽油流量为零；当计量阀总成2中的电磁驱动部件25接通最大电流时，运动活塞总成23上的衔铁总成233受电磁力影响克服压缩弹簧22的弹簧力向铁芯24方向运动，从而使得运动活塞总成23上的径向孔231与径向进油孔212具有最大重合面积，汽油由径向进油孔212通过径向孔231、轴向孔232后进入到单向阀安装孔13内，此时汽油流量最大；当计量阀总成2中的电磁驱动部件25接通电流为零与最大之间某一数值时，此时运动活塞总成23上的径向孔231与径向进油孔212重合面积为零与最大值之间某一数值，即进入到单向阀安装孔13内的油流量为零与最大值之间某一数值。在整个工作过程中，计量阀的运动活塞不与阀体撞击因此能够充分降低高压油泵工作时的噪声。

进入到单向阀安装孔13内汽油可以通过单向阀总成3的阀座31上的油孔311作用于球阀32的表面上，在克服弹簧34的弹簧力后，使得球阀32离开阀座31的油孔311入口，高压汽油通过阀座31的油孔311进入到柱塞孔14中。

柱塞42在柱塞弹簧47弹簧力作用向下运动时，发动机ecu根据高压管路内压力传感器反馈压力数值计算需要的汽油量，进而转化为计量阀2的驱动电流大小。计量汽油通过阀座31的油孔311持续进入到柱塞孔14和柱塞套41内孔中，当柱塞42在发动机凸轮轴的驱动下向上运动时，柱塞孔14和柱塞套41内孔中汽油被压缩，当柱塞孔14和柱塞套41内孔中汽油压力大于单向阀总成3内部汽油压力时，球阀32运动贴近阀座31形成密封，单向阀关闭，汽油无法流回计量阀安装孔12内。柱塞孔14和柱塞套41内孔中汽油继续压缩产生高压汽油。高压汽油通过出油阀安装孔15和出油阀座51的通油孔511，在克服出油阀弹簧54的弹簧力后，打开出油球阀52，高压汽油通过出油阀安装孔15、出油阀座51的油孔511和出油阀弹簧座53罩壁上的出油孔551流入出油孔17中，接着通过出油连接部件7进入存储高压汽油的高压管道中，从而为直喷系统提供高压汽油。

当柱塞42在柱塞弹簧47的弹簧力作用再次下行时，柱塞孔14中的汽油压力低于出油孔17中的汽油压力，此时在高压汽油压力和出油阀弹簧54的弹簧力作用下，出油球阀52与出油阀座51的密封面贴合在一起，高压汽油无法流回柱塞孔14中。

当高压管道中汽油具有高于低噪声汽油直喷高压油泵限定的压力时，高压汽油能够通过泄油阀座61的油孔611作用于泄油球阀62的表面上，在克服泄油球阀62的弹簧力后，使得泄油球阀62离开泄油阀座61的油孔611入口，高压汽油通过泄油阀座61的油孔611重新进入到稳压降噪油腔82中。高压汽油在流回到稳压降噪油腔82内时，此时稳压降噪阻尼薄板总成83在高压汽油的冲击下被压缩，从而减少高压汽油对整个低噪声汽油直喷高压油泵的冲击噪声。

以上已揭示本发明的技术内容及技术特点，然而可以理解，在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述公开的构思作各种变化和改进，但都属于本发明的保护范围。

上述实施方式的描述是例示性的而不是限制性的，本发明的保护范围由权利要求所确定。