用於減小噪音的直噴泵控制策略的製作方法

2023-10-04 08:53:14

專利名稱：用於減小噪音的直噴泵控制策略的製作方法
技術領域：
本公開涉及一種控制直噴泵的方法，例如可用於向直噴內燃機供應加壓燃料。
背景技術：
本部分提供了不必須是現有技術的涉及本公開的背景信息。一些現代內燃機，例如以汽油為燃料的發動機，可使用部分地由汽油直噴泵控制的直接燃料噴射。雖然這種汽油直噴泵已經實現了預期目的，但仍存在改進的需求。這種改進需求中的一種可能在於壓力控制閥的控制。在工作時，壓力控制閥的內部零件可能與相鄰零件形成接觸，這可能產生能夠被站在正在工作的直噴泵幾英尺(例如3英尺或約1米)外的人聽到的噪音。因此期望改善控制方法以降低直噴泵的可聽得見的噪音。

發明內容
本部分提供了本公開的概述，不是其全部範圍或所有特徵的全面公開。控制泵的方法可包括在限定第一室入口的燃燒室殼體內部設置四個燃燒室。相鄰第一室可存在電磁線圈。給電磁線圈通電和斷電可控制第一可移動的閥構件(例如，閥針)的移動。該方法還可包括在燃燒室殼體內部設置具有第二可移動的閥構件的第二室。第二室可位於緊鄰第一室後面，並且第一縫隙可限定第一室和第二室之間的流體通道。該方法還包括在所述燃燒室內部設置對套筒開放的第三室，所述套筒可以是圓柱形的並且包含柱塞。該方法還包括設置第二壁，所述第二壁限定作為第二室和第三室之間的流體通道的第二縫隙。該方法還包括設置具有第三可移動的閥構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間的第三縫隙。所述第三縫隙可以限定所述第三室和第四室之間的流體通道。該方法可包括將流體通過入口、第一室和第二室抽吸到第三室內。然後，給所述電磁線圈通電可引起第一可移動的閥構件移動。所述第二可移動的閥構件可移動。接著， 將柱塞移動到所述第三室中的柱塞的上止點(「TDC」)位置可使第三室內的流體加壓。然後，當柱塞移動超過柱塞的上止點位置時保持電磁線圈的通電將使所述第一可移動的閥構件繼續鄰近所述電磁線圈。接著，停止所述電磁線圈的通電，從而引起第一可移動的閥構件移動且撞擊第二可移動的閥構件。鄰近所述電磁線圈的第一可移動的閥構件的端部與撞擊所述第二可移動的閥構件的第一可移動的閥構件的端部相反，並且撞擊閥座或壁的所述第二可移動的閥構件的端部與撞擊所述第一可移動的閥構件的端部的第二可移動的閥構件的端部相反。該方法可還包括將彈簧(例如，閥針彈簧)附接於所述第一可移動的閥構件 (例如，閥針)的端部從而所述閥針彈簧位於所述電磁線圈的中央附近，並且所述閥針彈簧至少部分地由所述電磁線圈環繞。該方法可還包括設置部分地位於第一室和第二室內的第一可移動的閥構件，將吸入閥彈簧附接到吸入閥(例如，所述第二可移動的閥構件)從而吸入閥彈簧偏置所述吸入閥抵靠閥座。閥針彈簧力大於吸入閥彈簧力，從而當所述電磁線圈不通電時，所述閥針和吸入閥接觸，並且所述吸入閥是開放的(不接觸所述閥座/壁)且離開(不是被拉向)所述電磁線圈。在吸入行程過程中(從所述第三室向下移動)，在所述吸入閥的最大速度或者柱塞的最大速度處可發生給所述電磁線圈斷電。該方法可還包括設置具有多個凸輪凸角的凸輪，旋轉所述凸輪並使所述柱塞的一個端部經由隨動件接觸所述多個凸輪凸角(所述柱塞與凸輪凸角之間不直接接觸)，以使所述柱塞移入或移出所述第三室。該方法可還包括設置第三可移動的閥構件和附接於第三可移動的閥構件的彈簧，並且利用所述第三閥構件彈簧偏置第三閥構件抵靠第三壁，以使第四室與第三室之間密封。進一步的應用領域根據這裡提供的描述而變得明顯。本概述中的描述和具體實例旨在僅例示本公開，而非限制本公開的範圍。


這裡描述的附圖僅用於優選實施例而非所有可能實施方式的例示目的，並且不是為了旨在限制本公開的範圍。圖1是描繪利用根據本公開的操作方法控制燃料系統的機動車的側視圖；圖2是圖1的機動車燃料系統的側視圖，描繪了燃料噴射器，共軌和根據本公開的操作方法控制的直噴燃料泵；圖3A是根據本公開的圖2的燃料系統燃料泵的側視圖；圖3B是根據本公開的高壓燃料泵的透視圖；圖4是根據本公開的操作方法控制的直噴燃料泵的剖面示意圖；圖5A-5E是直噴燃料泵的剖面示意圖，描繪了根據本公開的操作方法的柱塞、針閥和吸入閥的位置；圖6是描繪根據本公開的操作方法，相關凸輪位置相對於直噴燃料泵的閥針和吸入閥的位置的曲線圖；圖7A-7C是描繪根據本公開操作方法的直噴燃料泵的閥針和吸入閥的不同位置；圖8是描繪根據本公開的控制直噴燃料泵的方法的流程圖；圖9是描繪根據本公開的控制直噴燃料泵的方法的流程圖；圖10是描繪根據本公開的控制直噴燃料泵的方法的流程圖；圖11A-11F描繪了根據本公開的一系列直噴燃料泵控制策略；圖12是相對於壓力控制閥的打開或關閉的操作狀態的柱塞升程位置與凸輪轉角的關係曲線圖；圖13是描繪凸輪升程、壓力控制閥命令或通電，和閥針升程與凸輪角的關係曲線圖；圖14是描繪柱塞升程和柱塞速度二者與凸輪角的關係曲線圖；以及圖15描繪了根據本公開的實施例的剖面圖。在附圖的幾個視圖中，對應的附圖標記表示對應的零件。
具體實施例方式參照圖1-15，將描述控制直噴燃料泵的方法以及連同環繞機動車的燃料系統部件。首先參照圖1-2，圖1-2描述了具有發動機12、燃料供應管線14、燃料箱16和燃料泵組件18的機動車10，例如汽車。燃料泵組件18可應用法蘭安裝在燃料箱16中，並且當燃料箱16盛有液體燃料時，燃料泵組件18可浸沒在數量變化的液體燃料中或由數量變化的液體燃料環繞。燃料泵組件18中的電動燃料泵可通過燃料供應管線14將燃料從燃料箱 16中泵送到直噴燃料泵22中，其中直噴燃料泵22是高壓泵。液體燃料一到達直噴燃料泵 22，則可在被引導到共軌24之前進一步加壓，燃料噴射器26從共軌24接收燃料，用於在發動機12的燃燒汽缸內部的最終燃燒。圖3A是根據本公開的圖2的直 噴燃料泵22的側視圖。直噴燃料泵22可使用隨動彈簧27以保持抵靠隨動件23(例如，凸輪隨動件)的力，如圖3B所示的那樣。滾子25 可以是隨動件23的一部分，並且是滾子25與凸輪86相接觸，更具體地，與凸輪86的凸角相接觸。由於隨動彈簧27保持抵靠隨動件23的恆定力，滾子25可與凸輪86的外表面保持連續接觸。現在參照包括圖4，將顯示由例如發動機控制器或泵控制器控制直噴燃料泵22的結構及相關方法。直噴燃料泵22可包括通常限定內部腔室50的整個殼體或外殼體48，內部腔室50限定其他的更小的腔室和容納對其進行操作以用來對流過直噴燃料泵22的燃料加壓和控制的各種結構和零件。例如汽油的液體燃料可流過燃料供給管線14，燃料供給管線14可被連接到或被最終引導到直噴燃料泵22的壓力控制閥(「PVC」)部分的入口 52。 沿箭頭44流動的燃料可流經入口 52，進入第一室54，第一室54容納閥針58和閥針彈簧 60，閥針彈簧60偏置抵靠閥針58的一個端部。閥針58也可稱為第一可移動的閥構件58， 閥針彈簧60可稱為第一可移動的閥構件彈簧60。電磁線圈56定位在燃燒室54的外側。 第二室62可容納吸入閥64，吸入閥64與閥針58協作或者一起工作，並且與閥座66接合和解除接合以便管理流經直噴燃料泵22的燃料流動。吸入閥64也可稱為第二可移動的閥構件64。例如，吸入閥64可以利用偏置抵靠壁70的彈簧68進行偏置。吸入閥64剛一離開閥座66，燃料進入第三室72，第三室72可以是加壓室72，其中柱塞74將燃料加壓到期望的壓力，柱塞74的外直徑形成密封以允許其相對於內直徑或表面76滑動。加壓室72的輸出壓力取決於內燃機應用所需要的輸出壓力。根據彈簧82的彈簧常數，出口止回閥78可以落座於第四室84中的閥座80上或從第四室84中的閥座80上離開。當泵22處於吸入行程時，止回閥可幫助保持燃料軌道中的高壓。為了進一步便於加壓室72中燃料的加壓，柱塞74的端部89經由發動機12的旋轉直接或間接驅動的隨動件23而騎在凸輪86的凸角上或者與凸輪86的凸角相接觸。因此，不同的柱塞長度和凸輪凸角可影響燃燒室72中燃料的加壓。現在轉向圖5A-5E，並且參照圖6，將描述根據本公開的直噴燃料泵22的更具體的控制。圖5A描繪了燃料沿著箭頭44進入第一室54的吸入行程，當電磁線圈56斷電或切斷電源時，這是可能的。當電磁線圈56斷電時，閥針彈簧60能夠迫使閥針58離開電磁線圈56，使得閥針58接觸吸入閥64 (例如當吸入閥64在閥座66和朝向止擋104之間移動時)，並且將吸入閥64偏置抵靠彈簧68，從而彈簧68受到壓縮。當彈簧68壓縮時，吸入閥 64從閥座66移動以允許燃料流過吸入閥64，流入加壓室72。當柱塞74的端部89經由隨動件23沿凸輪86的表面行進時，柱塞74沿箭頭88向下移動，沿箭頭44的燃料流動因此受到沿箭頭88向下移動的柱塞74的促進或加速，如圖4所共同提及的那樣。柱塞74的向下移動因在加壓室72中形成真空而產生吸入力。當柱塞74沿箭頭88移動而離開加壓室72時，止回閥78可落座於閥座80上並與閥座80形成密封。在柱塞74的吸入行程過程中， 彈簧82的力還便於使止回閥78落座於閥座80上；而且，加壓室72中產生的真空也將止回閥吸向閥座80。因此，圖5A描繪了電磁線圈是斷電的從而燃料可通過柱塞74抽吸到加壓室72中時的情況。如圖6所描繪的，圖5A的吸入行程的柱塞74的位置可與凸輪升程的降低或下降一致，例如在曲線73的位置75。 參照圖5B和圖6，描繪了當柱塞74在汽缸或套筒90中沿箭頭88向上移動時的預行程或預加壓行程。如圖6所描繪的，預行程階段構成其中凸輪86(圖4)處於提升柱塞74 的過程中的移動；然而，燃料能夠沿箭頭92流出直噴燃料泵22 (在吸入閥64落座之前)，並因此，燃料還未在加壓室72中加壓。因此，圖5B表示這樣一種情況，使得當電磁線圈56是切斷電源的或斷電的，即使閥針彈簧60的力大於柱塞74所引起的流動燃料92的力，燃料可自加壓室72流經直噴燃料泵22，流出殼體入口或泵入口 52，同時吸入閥移向(浮向)止擋104。在圖5B的預行程過程中，止回閥78可落座於閥座80上，吸入閥可落座於止擋104 上，其中柱塞74開始向上移動。如圖6所描繪的，圖5B的預行程行程的柱塞74的位置可與凸輪升程的增加相一致，例如在曲線73的位置77。圖5C描繪了泵送行程，其中電磁線圈56是通電的，並且作為圖5B的預加壓行程的繼續，柱塞74沿箭頭88繼續向上或朝向加壓室72移動。當柱塞74在套筒90中移動時， 燃料在加壓室72中加壓。如圖6所描繪的，泵送行程階段構成其中凸輪86(圖3B和4)處於朝向相對於凸輪86的提升或移動能力的上止點的位置提升或移動柱塞74且柱塞74到達相對於凸輪86的提升或移動能力的上止點(「TDC」)的位置的移動。然而，燃料能夠流經直噴燃料泵22，並且沿箭頭94在出口 96處排出泵22，並因此使燃料在加壓室72中加壓。 因此，圖5C表示這樣一種情況，使得當電磁線圈56是接通電源的或通電的時，通電的電磁線圈56的力吸引閥針58，由此壓縮閥針彈簧60並且使閥針的端部98不再與吸入閥64接觸。因此，彈簧68偏置吸入閥64抵靠閥座66以防止燃料流入第一室或入口室54，以及當止回閥彈簧82壓縮時燃料受迫流入第四室或排出室84並從出口 96流出。繼續參照圖5C，當燃料從出口 96排出時，流動燃料的力和/或室72中的相關壓力可大於彈簧82作用於止回閥78的阻力或壓縮力以允許彈簧82壓縮和止回閥78移動， 從而燃料94能夠從出口 96排出。當吸入閥64正在關閉以及隨後關閉時，彈簧68可偏置抵靠壁100。類似地，當止回閥78正在打開或關閉時，彈簧82可偏置抵靠壁102。因此，圖 5A至5C各代表柱塞74的位置、電磁線圈56的相應狀態(如，工作或停止工作)以及柱塞 74位置和電磁線圈56的狀態對通過直噴燃料泵22的燃料流的影響。如圖6所描繪的，圖 5C的泵送行程的柱塞74的位置可與凸輪升程的增加相一致，例如曲線73的位置79。圖5D描繪了例如閥針58和吸入閥64的內部零件的位置。更具體地，當柱塞74 接近TDC時，閥針58的位置剛剛先於TDC，這使得當柱塞74的一個端部經由隨動件23接觸凸輪的一部分，柱塞74的相反端部位於最接近加壓室72。由於電磁線圈56接通電源或通電，閥針58被從吸入閥64拉離，使得當柱塞74接近TDC時，閥針58不觸及吸入閥64。同樣，圖5D描繪了吸入閥64不與止擋104接觸。如圖6所描繪的，圖5D的泵送行程的柱塞 74的位置可與凸輪升程的增加相一致，例如曲線73的位置81，該位置81剛剛先於柱塞的 TDC位置85。圖5E描繪了在處於閥針58剛在凸輪86的TDC之後時，例如閥針58和吸入閥64的內部零件的位置。即，柱塞74正在開始從TDC移離，並可以處於吸入行程的初始位置。 在圖5E中，與閥針58和吸入閥64作為相互接觸的單個質量的組合相反，僅吸入閥64與止擋104接觸，這是因為電磁線圈56保持通電並因此閥針58保持吸到電磁線圈56並可靠地離開吸入閥64。由於閥針不實際接觸電磁線圈56，可為閥針設置止擋。吸入閥在最大發動機速度值(最大rpm)處因柱塞真空而進行浮動。浮動意味著吸入閥64駐留在閥座66和止擋104之間，與二者都不相互接觸。為使吸入閥64接觸止擋104，電磁線圈56必須被斷電，閥針58必須推動吸入閥64抵靠止擋104。柱塞74的真空不能獨自地產生足夠的力使得吸入閥接觸止擋104。剛剛在柱塞74開始從T DC移離後，吸入閥64可接近止擋104，但不接觸止擋104， 這是因為加壓室72中的壓力降低到允許彈簧68壓縮的壓力，以因加壓室72中壓力的降低而容許燃料再次被抽吸到入口 52中，流過閥64進入加壓室72。因此，由於閥針58因通電的電磁線圈56而可靠地離開吸入閥64，吸入閥64移向止擋104 (即吸入閥64正在浮動)。 接著，電磁線圈56被斷電，閥針58移離電磁線圈56，移向吸入閥64，並且在吸入閥64正在浮動時撞擊吸入閥64 (在吸入閥64的最大速度處)。這樣，閥針58和吸入閥64作為組合質量接觸止擋104並且產生噪音。組合質量運動的距離因在TDC後給電磁線圈斷電而減小。 這減小了動量，並因而減小了碰撞能量以及因該碰撞而產生的相應噪音。剛剛在TDC後的一些點，例如當加壓室72內的壓力變得足夠小以致允許彈簧82容許出口止回閥78關閉， 柱塞74再次開始吸入行程。為了開始將燃料抽吸到加壓室72中，閥針58因電磁線圈56斷電並允許閥針58撞擊吸入閥64而從電磁線圈56釋放。當閥針58撞擊吸入閥64，可產生能聽得見的噪音。這樣，根據上面解釋的動作以及連同圖5D，當吸入閥64朝向止擋104浮動或移動而還未到達止擋104，閥針58撞擊吸入閥64時，產生可在機動車10的外側聽見的第一噪音。與允許閥針58和吸入閥64作為相互接觸的單個質量一起運動更大的距離且然後撞擊止擋104的情況所產生的噪音相比，這種噪音產生情況產生更小的噪音。如圖6所描繪的，圖5E的泵送行程的柱塞74的位置可與正在降低的凸輪升程的初始時期相一致，例如剛剛在柱塞74的TDC位置85後的曲線73的位置83處。當閥64朝向止擋104移動時， 流體可仍環繞閥64流動，流入第三室72。圖7A-7C強調了直噴燃料泵22的內部部件的位置。例如，圖7B和圖7C強調了直噴燃料泵22的部件的噪音產生位置。然而，因為圖7A描繪了閥針58和吸入閥64的位置剛剛在柱塞74到達TDC之前，由於吸入閥64還未接觸止擋104或吸入閥64，如上面所解釋的那樣，所描繪的吸入閥64的位置不產生或引起任何噪音。參照圖7B，當柱塞74向下運動時(圖5E)，加壓室72中的壓力改變且變得更低了。該壓力的降低有助於引起吸入閥64 被拉向止擋104。然而，電磁線圈被接通或通電，這樣將閥針58被拉向電磁線圈56附近，拉離吸入閥64，從而閥針58被拉離吸入閥64，可能不觸及吸入閥64。如圖7B所描繪的吸入閥剛一單獨移向止擋104，柱塞74正在接近TDC且隨後到達TDC，然後開始從TDC下降，如圖7C所描繪的那樣。而且，圖7C描繪了在電磁線圈56斷電並且釋放閥針58後，閥針58 撞擊吸入閥64。因閥針彈簧60的力偏置抵靠閥針58，閥針58移動。同時，加壓室72內的壓力可降低以加速閥針58移動到吸入閥64中而吸入閥64正在浮動。如圖7C所描繪的， 閥針58剛撞擊吸入閥64就產生聽得見的噪音，如警示信號108所表示的那樣。接著，閥針 58和吸入閥64 —起運動且撞擊止擋104，引起第二可聽得見的噪音(見圖5A，閥針58和吸入閥64的組合質量與止擋104的可聽得見的接觸)。每次可聽見的碰撞低於閥58和吸入閥64的單個質量一起從閥座66運動且作為單個的更大的質量一起碰撞，產生單個的更大
聲的碰撞。簡言之，在工作中，柱塞74經過TDC後，柱塞74開始向下移動或離開第三室72，而這產生吸力或第三室72中的真空以及對吸入閥64的吸力。吸力引起吸入閥64開始移離閥座66，移向止擋104，但不是一直移向止擋104。電磁線圈56在柱塞74經過TDC後斷電， 所以，當吸入閥64 「浮動/移動」時，閥針58在該浮動過程中撞擊吸入閥64，導致可聽得見的噪音，其中吸入閥64 「浮動/移動」意味著吸入閥位於閥座66和止擋104之間。閥針58 和吸入閥64則相互接觸，作為一個質量一起運動，直到吸入閥64撞擊止擋104。然而，因吸入閥64已經移向止擋104，閥針58和吸入閥64 —起運動的距離減小。這樣，閥針58和吸入閥64 —起撞擊止擋104的碰撞減弱，並因此減小或降低了任何可聽得見的噪音。此外， 閥針58與吸入閥64的碰撞被正時成使得當吸入閥64處於最大速度時發生閥針58與吸入閥64的碰撞，以在閥針58和吸入閥64作為單個或組合質量一起撞擊止擋104之前，減小閥針58撞擊吸入閥64的可聽得見的噪音。圖8和圖9描繪了根據本公開的引起直噴燃料泵噪音減小的控制或操作的決策的流程圖，該決策基於例如機動車10的機動車的發動機的工作速度(例如每分鐘的轉速或RPM)。更具體地，在圖8中，如果機動車的發動機正處於怠速狀態，例如從600到 IOOOrpm的旋轉，則可以採用噪音減小控制策略。如圖9中的另一個實例，只有發動機12在 1000-1300RPM或作為另一實例，在低於2000RPM工作時才可以採用直噴燃料泵的噪音減小控制。此外，圖10也描繪了確定是否採用直噴燃料泵22的噪音減小控制取決於多個決定的一種流程圖。例如，只有達到發動機速度閾值(例如，發動機RPM在1000-1300之間)並且加速踏板未被按壓(即未被使用)時才可以採用噪音減小控制。如果直噴燃料泵22的噪音減小策略未被採用，則使用直噴燃料泵22的標準控制。噪音減小控制可包括連同圖 5A-5E和圖7A-7C所解釋的情況。非噪音減小控制策略或標準控制(圖8_10)可以包括在 TDC之前給電磁線圈斷電。圖11A-11F描繪了用於控制直噴燃料泵22的一系列控制策略。圖IlA描繪了凸輪升程輪廓與時間的關係曲線，從χ與y軸的匯合點或交叉點起，凸輪升程沿y或豎軸增加， 時間沿χ或水平軸增加。為與圖11B-11F進行比較，圖IlA基本上重複了圖6所描繪的吸入行程110、預行程112和泵送行程114。位置116描繪了柱塞74的下止點(「BDC」)位置，位置118描繪了柱塞74的TDC位置。圖IlB描繪了用於比較目的的已知控制信號與時間的關係。圖IlC描繪了根據本公開的上面解釋的噪音減小控制方法中所使用的電磁線圈 56的通電信號。如所描繪的，在超過凸輪86的TDC位置時，例如趨於凸輪86的BDC位置， 控制信號可以開啟或通電。凸輪86的TDC位置還對應於柱塞74的TDC位置。圖IlD描繪了電磁線圈56的通電信號，與圖IlC的信號相比，這種信號只是開啟時間更短的脈衝信號。即通電信號可以脈衝開啟，然後剛剛在柱塞74的TDC位置118之後就脈衝停止了。圖IlE描繪了電磁線圈56的另一通電信號，除了這種信號可以是一種衰減類型的信號外，在這一點上，能量從剛剛在TDC之前的凸輪位置開始線性減小，並且在BDC 之前、TDC之後的位置終結衰減。圖IlF描繪了電磁線圈56的另一通電信號，除了這種信號是一種階躍類型的信號外，在這一點上，能量從剛在TDC之前的凸輪位置以一個或多個階梯的形式進行減小，並且在BDC之前的位置終結，例如剛剛在TDC之後。 圖12是柱塞升程位置與相對於壓力控制閥(「PCV」)或電磁線圈56的開啟或關閉位置的凸輪轉角位置(對於一個具有4個凸角的凸輪，各個凸角之間具有90° )之間的關係曲線圖。這樣，在圖12中，與正在開啟的PCV相關的點劃線表示時間相對於凸輪角的轉移和延展。這樣，電磁線圈56在TDC前的-15°凸輪角處可以是接通的，直到在TDC後的20°和25°凸輪角處仍保持接通。而且，電磁線圈56可以在75°凸輪角處接通，並且直到110°和115°凸輪角處仍然保持接通。-45°、45°和135°的凸輪角可代表柱塞BDC 位置，0°和90°的凸輪角可代表柱塞TDC位置。這樣，控制可以為直噴燃料泵的泵22的方法可需要設置具有殼體48的泵22，殼體 48限定第一室54、第二室62、第三室72和第四室84。該方法可還需要在第一室54中設置流體入口 52和在第四室84中設置流體出口 96。第一可移動的閥構件58可設置在第一室 54中，第二可移動的閥構件64可設置在第二室62中，以及第三可移動的閥構件78可設置在第四室84中。該方法可進一步需要設置具有電磁線圈56的第一室54以在第一室54中往復地移動第一可移動的閥構件58。在泵22的吸入行程過程中，例如燃料44的流體可通過在第三室72中的可移動的柱塞74移離第三室72從而在第三室72中形成真空而被抽吸到第一室54中，通過在第三室72中的可移動的柱塞74移離第三室72從而在第三室72中形成真空以抽吸燃料流經入口 52、經過第一室54、經過第二室62，進入第三室72。該方法可還需要移動第三閥構件78抵靠閥座80，以防止燃料通過出口 96流出。在泵22的泵送行程過程中，第三室72內的壓力增加，該方法可包括給電磁線圈56 通電，同時或剛一給電磁線圈56通電，將第一可移動的閥構件58吸引向電磁線圈56，移動第二可移動的閥構件64抵靠閥座66，例如利用彈簧力68，並且移動第三可移動的閥構件78 抵靠閥座80，例如利用彈簧力，以使第三室72與流體隔離地承受加壓。該方法可還包括在柱塞74的上止點位置之前和之後保持電磁線圈56的通電狀態。更具體地，柱塞74可基於凸輪86的凸輪旋轉而移動，凸輪86可具有凸輪凸角。當柱塞74最深地進入到第三室72 中時，柱塞74可以被認為位於上止點(TDC)位置。當柱塞74離第三室72最遠時，例如當柱塞74的一個端部經由在凸輪凸角之間距離均等的凸輪部分處的凸輪隨動件而與凸輪86 接觸，柱塞74可以被認為處於下止點(「BDC」)位置。柱塞74剛一到達上止點位置，新的吸入行程就再次開始。這樣，在柱塞74的上止點之後，控制泵22的方法可還包括從閥座66移離第二可移動的閥構件64以允許流體從入口 52流經第一室54，流入第二室62，然後流入第三室72。為了在泵22工作期間減少噪音， 當泵22在其循環工作期間再次開始吸入行程時，第二可移動的閥構件64可獨自地，沒有其他鄰接閥或閥針與之附接或連接地，移向閥止擋104。當吸入閥64在閥座66和止擋104之間「浮動」時，電磁線圈剛剛被斷電後，第一可移動的閥構件58可接觸第二可移動的閥構件 64，並產生噪音(噪音A)。然後，閥針58或芯和吸入閥64將碰撞止擋104，導致另一噪音 (噪音B)。然而，如果第一可移動的閥構件58接觸吸入閥(噪音C)並且作為單個質量一起移動從閥座66到止擋104的整個距離，且碰撞止擋104，在止擋104處引起噪音(例如噪音「D」)，噪音B可能低於這一噪音。在上面描述的方法中，彈簧60可至少部分地由電磁線圈56環繞。第二室62可位於緊鄰第一室54之後，僅由分隔壁隔離，例如分隔壁可限定第二縫隙。即第二縫隙53可限定第一室54和第二室62之間的通道。第一可移動的閥構件58，也被認為是閥針，可至少部分地穿過或駐留在第二縫隙53中。即第一可移動的閥構件58可部分地穿過或駐留在第一室54中，部分地在第二室62中。吸入閥彈簧68可附接到吸入閥64，吸入閥彈簧68可偏置抵靠壁70以移動吸入閥64。第三室72可以是加壓室72。套筒90或汽缸90可以包含柱塞74，柱塞74在加壓室72中壓縮燃料。止回閥彈簧82可以被附接到止回閥78上以偏置止回閥78抵靠閥座80從而使第四室84密封於第三室72。閥座80可以是分隔緊鄰的第三室72和第四室84的壁的一部分。具有凸輪凸角的凸輪86可旋轉且接觸柱塞74的一個端部89。此外，控制泵的方法可包括在室殼體48中設置限定入口 52的第一室54。該方法可還包括設置限定第一縫隙53的第一壁66。第一室54可容納電磁線圈56，電磁線圈56 的通電和斷電控制第一可移動閥構件58的移動。該方法可還包括在室殼體48中設置具有第二可移動的閥構件64的第二室62，第二室62可位於緊鄰第一室54之後，第一縫隙53可限定第一室54和第二室62之間的流體通道。該方法可進一步包括在室殼體48中設置對套筒90開放的第三室72，套筒90可以是圓筒形的，且容納柱塞74。該方法可還包括設置第二壁70，第二壁70限定作為第二室62和第三室72之間的 流體通道的第二縫隙71。該方法可還包括設置具有第三可移動的閥構件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之間的第三縫隙87。第三縫隙可限定第三室72和第四室78之間的流體通道。該方法可包括將流體經過入口 52、第一室54和第二室62抽吸入第三室72。給電磁線圈56通電可引起第一可移動閥構件58的移動，這引起第二可移動的閥構件64撞擊並落座於第一壁66。接著，移動柱塞74可移動到柱塞74的上止點位置且移動進入第三室72 以允許第三室72中的流體加壓。然後，當柱塞74移動經過柱塞74的上止點位置時，保持電磁線圈56通電將允許第一可移動的閥構件58保持抵靠電磁線圈56或止擋。接著，電磁線圈56的通電可以停止，由此引起第一可移動的閥構件58移動且撞擊第二可移動的閥構件64。撞擊電磁線圈的第一可移動的閥構件58的端部與撞擊第二可移動的閥構件64的第一可移動閥構件58的端部相對，並且撞擊作為閥座的壁70的第二可移動的閥構件64的端部與撞擊第一可移動的閥構件58的端部的第二可移動的閥構件64的端部相對。該方法可還包括將第一可移動的閥構件彈簧60附接到第一可移動的閥構件58的一個端部，使得第一可移動的閥構件彈簧60位於電磁線圈56的近似中央或位於電磁線圈56的中央，第一可移動的閥構件彈簧60由電磁線圈56至少部分地環繞。該方法可還包括將第一可移動的閥構件58部分地設置在第一室54和第二室62中，將第二可移動的閥構件彈簧68以第二可移動的閥構件彈簧68可偏置第二可移動的閥構件64抵靠閥座或壁70的方式附接到第二可移動的閥構件64上。該方法可還包括設置具有多個凸輪凸角的凸輪86，旋轉凸輪86，並且柱塞74的一個端部89接觸所述多個凸輪凸角以將柱塞74移入和移離第三室72。該方法可還包括設置附接於第三可移動的閥構件78的第三可移動的閥構件彈簧82，並且利用第三可移動的閥構件彈簧82偏置第三可移動的閥構件78抵靠第三壁80以使第四室84與第三室72之間密封。
圖13是描繪凸輪升程、壓力控制閥命令或通電以及閥針升程與凸輪角之間的關係曲線圖；圖14是描繪柱塞升程和柱塞速度與凸輪角之間的關係曲線圖。當吸入閥64正在「浮動」時，圖13和圖14可用來確定關閉正時的一部分。如前所述，吸入閥64還稱作第二可移動的閥構件64。參照圖4，當吸入閥64在落座於壓緊第一壁66和壓緊壁70或止擋 104(圖5E)之間時，吸入閥64可發生浮動。部分上面作出的解釋連同圖5A-5E解釋了通過當閥構件64正在閥座66和止擋104之間「浮動」時，給電磁線圈56斷電和允許閥針58撞擊閥構件64來減小噪音的方法，與在止擋104處相反。在另一方法中，並且參照圖6，沿曲線73的吸入行程輪廓的位置120具有與其相關聯的相應凸輪角。位置120可表示相應PCV關閉正時(電磁線圈56停止正時)處的凸輪角。類似地，沿曲線73的吸入行程輪廓的位置122具有與其相關聯的相應凸輪角。位置 122可表示閥64的相應閥速度峰值處的凸輪角。圖13描繪了與例如圖4的凸輪86的凸輪角的差異。雖然圖4中描繪了一個三凸角凸輪，也可使用四凸角凸輪。這樣，圖13描繪了對應於實現閥針58對吸入閥64的碰撞目標時的凸輪角(圖5E)的「Y。」。圖13還描繪了對應於剛剛在「Y。」之前的凸輪角的「X。」。「X。」標示電磁線圈56應當斷開以便實現閥針58對吸入閥64的碰撞目標的期望正時(即正時)的凸輪角位置。這樣，在對應於 "X° 」的凸輪角處，電磁線圈56是斷電的。然後，在對應於「Y。」的凸輪角處，閥針58撞擊吸入閥64。在閥針58撞擊吸入閥64時，吸入閥64和止擋104之間仍然存在間距或間隔， 並且柱塞74可處於其最高速度。而且，PCV停止正時應當補償閥針58的響應時間，閥針58 的響應時間等於凸輪經由隨動件23接觸柱塞74以在「X。」和「Y。」之間旋轉所必需的時間，其中，關閉正時⑴位於碰撞目標⑴之前。圖13還描繪了凸輪升程、PCV命令(例如開啟或關閉)和閥針行程相對於驅動柱塞74的例如凸輪86的凸輪的凸輪角之間的關係。如所描繪的，電磁線圈58剛一斷電，閥針58的閥針行程可減少。閥針行程可以是當PCV是通電的時，面向吸入閥64的閥針58的一個端部與吸入閥64之間的距離。電磁線圈56剛一斷電，該閥針行程距離減少。此外，凸輪行程或凸輪位置可接近BDC位置，但還未位於BDC位置。圖14描繪了柱塞行程in (mm)與凸輪角(° )之間關係的曲線124和柱塞速度 in(mm/° )與凸輪角(° )之間關係的曲線126。圖14的曲線的優點在於當例如柱塞74 的柱塞處於最大速度時，人們能夠可視地看見柱塞的各個瞬時速度。在圖14中，在如水平軸所示的「Y。」處，柱塞74可處於最大速度。圖14中的位置「Y」可對應於75°或約75° 的凸輪角、0. 15mm/deg或約0. 15mm/deg的柱塞速度以及0. 05-0. Imm之間的柱塞行程。用來使柱塞74移動的凸輪可以是三凸角凸輪，四凸角凸輪或其他凸輪。這樣，電磁線圈56的斷開正時可先於凸輪接觸柱塞74的一個端部或在圖14所示的實例中在75°的凸輪凸角之前發生。這樣，給電磁線圈斷電可發生在第二可移動的閥構件的最大速度處的角度之前或先於該角度一些角度(例如1° -5° )或柱塞74的最大速度處。圖15描繪了根據本公開的一個實施例的剖面圖。在整個附圖中，相應附圖標記表示相應零件。實施例的前述描述用於例示和說明目的，並非旨在排除或限制本發明。特殊實施例的個別元件或特徵一般不限制於特殊實施例，在適用時，是可互換的，並且即使未具體顯示或說明，也能用於所選擇的實施例。特殊實施例的個別元件或特徵還可以多種方式進行改型。這種改型不認為偏離本發明，並且所有這種修改旨在包括在本發明的範圍內。再次描述的方法步驟、過程和操作不解釋為必需以所討論的或例示的特殊順序執行，除非特別標識為執行順序。還應當理解的是，可使用附加或替代步驟。 當元件或層被指出在「在......上」、「接合於」、「連接於」或「聯接於」另一元件
或層時，它可以直接在其他元件或層上、接合於、連接於或聯接於其他元件或層，或者可顯示插入元件或層。與此相反，當元件被指出「直接在上方」、「直接接合於」、「直接連接於」或 「直接聯接於「另一元件或層時，可不存 在插入元件或層顯示。用來描述元件之間關係的其他措詞應以類似方式理解(例如，「在兩者之間」與「直接在兩者之間」、「鄰近」與「直接鄰近」等)。如在此所用的，術語「和/或」包括一個或多個有關所列事項的任何一個和所有組合。
權利要求
1.一種控制泵的方法，包括設置泵殼體，所述泵殼體限定第一室、第二室、第三室和第四室；在第一室中設置第一可移動的閥構件，且在第二室中設置第二可移動的閥構件；移動在所述第二室中的所述第二可移動的閥構件抵靠閥座；以及移動在所述第一室中的所述第一可移動的閥構件抵靠所述第二可移動的閥構件。
2.按照權利要求1所述的控制泵的方法，其特徵在於，所述第二可移動的閥構件在所述第一可移動的閥構件之前開始移動。
3.按照權利要求2所述的控制泵的方法，其特徵在於，所述方法還包括 設置進入所述第一室的流體入口 ；以及當所述第二可移動的閥構件撞擊所述閥座時，防止流體流入所述第一室。
4.按照權利要求2所述的控制泵的方法，其特徵在於，所述第一可移動的閥構件和第二可移動的閥構件是物理上分開的零件。
5.按照權利要求4所述的控制泵的方法，其特徵在於，所述第一室和第二室是分開的。
6.按照權利要求4所述的控制泵的方法，其特徵在於，所述壁限定所述第一室和第二室之間的流體通道。
7.按照權利要求6所述的控制泵的方法，其特徵在於，所述方法還包括設置電磁線圈，其中所述電磁線圈的通電和斷電控制所述第一可移動的閥構件的移動。
8.按照權利要求7所述的控制泵的方法，其特徵在於，第二彈簧駐留在所述第二室內， 並且偏置所述第二可移動的閥構件。
9.按照權利要求8所述的控制泵的方法，其特徵在於，第一彈簧駐留在所述第一室內， 並且朝向所述第二可移動的閥構件偏置所述第一可移動的閥構件。
10.一種控制泵的方法，包括對所述泵設置殼體，所述殼體限定第一室、第二室、第三室和第四室；在所述第一室內設置流體入口，在所述第四室內設置流體出口 ；在所述第一室內設置第一可移動的閥構件，且在所述第二室內設置第二可移動的閥構件；在所述第四室內設置第三可移動的閥構件； 設置電磁線圈；在所述泵的吸入行程過程中，將所述第三室內的柱塞移離所述第三室從而所述第三室的體積增大，並且在所述第三室內形成真空以抽吸燃料從所述入口，經過所述第一室、經過所述第二室進入所述第三室；移動所述第三閥構件抵靠閥座，以防止流體通過出口排出；在所述泵的泵送行程過程中，給所述電磁線圈通電，並且同時將所述第一可移動的閥構件吸引向所述電磁線圈，移動所述第二可移動的閥構件抵靠閥座；以及在所述柱塞的上止點之前和之後保持所述電磁線圈通電。
11.按照權利要求10所述的控制泵的方法，其特徵在於，所述方法還包括在所述柱塞的上止點之後，所述第二可移動的閥構件移離所述閥座，以允許流體從入口經過第一室，流入第二室。
12.按照權利要求11所述的控制泵的方法，其特徵在於，所述方法還包括 移動所述第二可移動的閥構件。
13.按照權利要求12所述的控制泵的方法，其特徵在於，所述方法還包括 移動所述第一可移動的閥構件抵靠所述第二可移動的閥構件。
14.一種控制泵的方法，包括設置第一室、限定入口的室殼體以及限定第一縫隙的第一壁，所述第一室鄰近電磁線圈，並且所述電磁線圈的通電和斷電控制閥針的移動；設置具有吸入閥的第二室，所述第二室位於緊鄰所述第一室之後，其中所述第一縫隙限定所述第一室和第二室之間的流體通道；設置對容納柱塞的套筒開放的第三室，和第二壁，其中所述第二壁限定作為所述第二室和第三室之間的流體通道的第二縫隙；設置具有排出閥構件和第三壁的第四室，所述第三壁限定位於所述第三室和第四室之間的第三縫隙，其中所述第三縫隙限定所述第三室和第四室之間的流體通道； 將流體通過所述入口、第一室和第二室抽吸到所述第三室中； 給所述電磁線圈通電引起所述閥針移動，所述閥針的移動導致所述吸入閥落座於所述第一壁；將柱塞移動到所述柱塞的上止點位置，並且移動到所述第三室內以便使流體在所述第三室中加壓；以及當所述柱塞移動經過上止點位置時，保持電磁線圈通電，而這又保持所述閥針抵靠所述電磁線圈。
15.按照權利要求14所述的控制泵的方法，其特徵在於，所述方法還包括 給所述電磁線圈斷電，並且導致所述閥針移動和撞擊所述吸入閥。
16.按照權利要求15所述的控制泵的方法，其特徵在於，閥針彈簧可以附接或設置在所述閥針的一個端部，從而所述閥針彈簧位於所述電磁線圈的中央附近，並且所述閥針彈簧被所述電磁線圈至少部分地環繞。
17.按照權利要求15所述的控制泵的方法，其特徵在於，給所述電磁線圈斷電發生在所述吸入閥的最大速度之前。
18.按照權利要求15所述的控制泵的方法，其特徵在於，給所述電磁線圈斷電發生在所述柱塞的最大速度處。
19.按照權利要求14-18所述的控制泵的方法，其特徵在於，吸入閥彈簧附接在所述吸入閥上，並且所述吸入閥彈簧偏置所述吸入閥抵靠吸入閥閥座。
20.按照權利要求14-18所述的控制泵的方法，其特徵在於，所述方法還包括 設置具有多個凸輪凸角的凸輪；位於所述柱塞的端部的隨動件；以及旋轉所述凸輪並且將所述隨動件接觸所述多個凸輪凸角以便移動所述柱塞。
全文摘要
用於減小噪音的直噴泵控制策略，一種泵可具有第一室和電磁線圈以便控制第一閥構件的移動。第二室可具有第二閥構件以便控制流體移動到第三室內。第一流體通道可連接第一和第二室，第二通道可連接第二和第三室，第三通道可連接第三和第四室。給所述第三室加壓後引起流體流入和離開第四室，第三室因柱塞的向下移動而降壓。剛一利用通電的電磁線圈降壓，第二閥構件浮動，然後移動抵靠閥座。當所述第二閥構件移向所述閥座時，所述電磁線圈是斷電的，從而當所述第二閥構件以最大速度移動時，引起所述第一閥構件移動並且撞擊所述第二閥構件。
文檔編號F02D41/38GK102287284SQ20111011357
公開日2011年12月21日 申請日期2011年4月28日 優先權日2010年4月30日
發明者J·盧賓斯基, R·斯彭斯, 古橋努, 小田薰, 羅摩默梯·禪那 申請人:電裝國際美國公司