CN101922392A - 发动机燃料泵驱动系统 - Google Patents

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Abstract

一种燃料泵驱动机构可包括燃料泵摇臂和支点部件。燃料泵摇臂可具有限定凸轮接合区域的第一端和限定料泵接合区域的第二端。支点部件可与摇臂接合，并且可在第一和第二姿态之间转换。当处于第一姿态时，支点部件可在第一和第二端之间的第一位置处与摇臂接合，而当处于第二姿态时，支点部件可在第一位置和第二端之间的第二位置处与摇臂接合。当支点部件处于第一姿态时，摇臂可为挺杆提供第一泵送行程，而当支点部件处于第二姿态时，摇臂可为挺杆提供比第一泵送行程小的第二泵送行程。

Description

发动机燃料泵驱动系统
技术领域
本发明涉及内燃机，更具体地涉及一种发动机燃料泵驱动系统。
背景技术
本节提供与本发明相关的背景信息，其不一定是现有技术。
发动机总成通常包括提供用于燃烧的加压燃料的燃料泵。某些发动机包括直接喷射燃料系统，其中燃料被直接喷射进入气缸。直接喷射系统通常在高压条件下工作。高压要求在低发动机转速条件下可能需要比在较高发动机转速下所需要的泵输出能力更大的泵输出能力，从而导致系统效率不高。
发明内容
一种燃料泵驱动机构可包括燃料泵摇臂和支点部件。所述燃料泵摇臂可具有限定凸轮凸角接合区域的第一端和限定燃料泵挺杆接合区域的第二端。所述支点部件可与所述摇臂接合，并可在第一和第二姿态之间转换。当处于第一姿态时，支点部件可在第一和第二端之间的第一位置处与摇臂接合，而当处于第二姿态时，支点部件可在第一位置和第二端之间的第二位置处与摇臂接合。当支点部件处于第一姿态时，摇臂可为挺杆提供第一泵送行程，而当支点部件处于第二姿态时，摇臂可为挺杆提供比第一泵送行程小的第二泵送行程。
一种发动机总成可包括燃料泵摇臂、支点部件、凸轮凸角和燃料泵。所述燃料泵摇臂可具有第一和第二端。所述支点部件可与摇臂接合，并可在第一和第二姿态之间转换。当处于第一姿态时，支点部件可在第一和第二端之间的第一位置处与摇臂接合，而当处于第二姿态时，支点部件可在第一位置和第二端之间的第二位置处与摇臂接合。所述凸轮凸角可在第一端处与摇臂接合，以便移动摇臂。燃料泵可包括在第二端与摇臂接合的挺杆，并且可以在摇臂的移动的作用下被驱动。摇臂可以在支点部件处于第一姿态时为挺杆提供第一泵送行程，并且在支点部件处于第二姿态时提供比第一泵送行程小的第二泵送行程。
一种致动发动机燃料泵的方法可包括使燃料泵以第一泵输出能力工作，该操作包括在第一端使燃料泵摇臂与凸轮凸角接合，并且使摇臂的第二端与燃料泵挺杆接合。摇臂可在第一和第二端之间的第一位置由支点部件支撑，并且摇臂可提供对应于第一泵输出能力的第一泵送行程。该方法可进一步包括使燃料泵以比第一泵输出能力小的第二泵输出能力工作，该操作包括在第一位置和第二端之间的第二位置支撑摇臂。凸轮凸角可在第一端与摇臂接合，并且摇臂的第二端可与燃料泵挺杆接合，从而当摇臂被支撑在第二位置处时提供比第一泵送行程小的第二泵送行程。
方案1.一种燃料泵驱动机构，包括：
燃料泵摇臂，所述燃料泵摇臂具有限定凸轮凸角接合区域的第一端和限定燃料泵挺杆接合区域的第二端，以及
支点部件，所述支点部件与所述摇臂接合，并且能够在第一和第二姿态之间转换，当处于第一姿态时，所述支点部件在所述第一和第二端之间的第一位置处与所述摇臂接合，当处于第二姿态时，所述支点部件在所述第一位置和所述第二端之间的第二位置处与所述摇臂接合，当所述支点部件处于第一姿态时，所述摇臂为所述挺杆提供第一泵送行程，当所述支点部件处于第二姿态时，所述摇臂为所述挺杆提供比所述第一泵送行程小的第二泵送行程。
方案2.如方案1所述的燃料泵驱动机构，其中所述支点部件包括第一和第二枢轴区域，所述支点部件能够从第一姿态旋转到第二姿态，在第一姿态中所述第一枢轴区域在所述第一位置处抵靠所述摇臂，在第二姿态中所述第二枢轴区域在所述第二位置处抵靠所述摇臂。
方案3.如方案1所述的燃料泵驱动机构，还包括与所述支点部件接合并在第一和第二姿态之间移动所述支点部件的致动机构。
方案4.如方案3所述的燃料泵驱动机构，其中所述致动机构包括电螺线管致动机构。
方案5.如方案3所述的燃料泵驱动机构，其中所述致动机构包括机械致动机构。
方案6.如方案1所述的燃料泵驱动机构，其中所述摇臂包括与所述凸轮凸角和所述泵挺杆接合的第一侧面以及与所述第一侧面相对且与所述支点部件接合的第二侧面。
方案7.如方案1所述的燃料泵驱动机构，其中所述第一泵送行程对应于第一泵输出能力，而所述第二泵送行程对应于小于所述第一泵输出能力的第二泵输出能力。
方案8.一种发动机总成，包括：
具有第一和第二端的燃料泵摇臂；
支点部件，所述支点部件与所述摇臂接合，并且能够在第一和第二姿态之间转换，当处于第一姿态时，所述支点部件在所述第一和第二端之间的第一位置处与所述摇臂接合，当处于第二姿态时，所述支点部件在所述第一位置和所述第二端之间的第二位置处与所述摇臂接合；
凸轮凸角，所述凸轮凸角在所述第一端处与所述摇臂接合以移动所述摇臂；以及
包括挺杆的燃料泵，所述挺杆与所述摇臂在所述第二端处接合，并且在所述摇臂的移动的作用下被驱动，当所述支点部件处于第一姿态时，所述摇臂为所述挺杆提供第一泵送行程，而当所述支点部件处于第二姿态时，所述摇臂为所述挺杆提供比所述第一泵送行程小的第二泵送行程。
方案9.如方案8所述的发动机总成，其中所述支点部件包括第一和第二枢轴区域，所述支点部件能够从第一姿态旋转到第二姿态，在第一姿态中所述第一枢轴区域在所述第一位置处抵靠所述摇臂，在第二姿态中所述第二枢轴区域在所述第二位置处抵靠所述摇臂。
方案10.如方案8所述的发动机总成，还包括与所述支点部件接合并且在第一和第二姿态之间移动所述支点部件的致动机构。
方案11.如方案10所述的发动机总成，其中所述致动机构包括电螺线管致动机构。
方案12.如方案10所述的发动机总成，其中所述致动机构包括机械致动机构。
方案13.如方案8所述的发动机总成，其中所述摇臂包括与所述凸轮凸角和所述泵挺杆接合的第一侧面以及与所述第一侧面相对且与所述支点部件接合的第二侧面。
方案14.如方案8所述的发动机总成，其中所述第一泵送行程对应于第一泵输出能力，而所述第二泵送行程对应于第二泵输出能力，所述第二泵输出能力小于所述第一泵输出能力。
方案15.如方案8所述的发动机总成，其中当发动机以第一发动机速度工作时，所述支点部件与所述摇臂在所述第一位置处接合，而当发动机以比所述第一发动机速度大的第二发动机速度工作时，所述支点部件与所述摇臂在所述第二位置处接合。
方案16.一种方法，包括：
使发动机燃料泵以第一泵输出能力工作，该操作包括使燃料泵摇臂在第一端与凸轮凸角接合并使所述摇臂的第二端与燃料泵挺杆接合，所述摇臂在所述第一和第二端之间的第一位置处被所述支点部件支撑，并且所述摇臂提供对应于所述第一泵输出能力的第一泵送行程；以及
使所述发动机燃料泵以比所述第一泵输出能力小的第二泵输出能力工作，该操作包括在所述第一位置和所述第二端之间的第二位置处支持所述摇臂，并且在所述第一端处使所述摇臂与所述凸轮凸角接合，以及使所述摇臂的第二端与所述燃料泵挺杆接合，以提供比所述第一泵送行程小的第二泵送行程。
方案17.如方案16所述的方法，还包括通过使所述支点部件从第一姿态旋转到第二姿态而在第一和第二泵输出能力之间进行切换，在第一姿态中所述支点部件的第一枢轴区域在所述第一位置处抵靠所述燃料泵摇臂，在第二姿态中所述支点部件的第二枢轴区域在所述第二位置处抵靠所述燃料泵摇臂。
方案18.如方案16所述的方法，其中所述燃料泵在发动机启动期间以所述第一泵输出能力工作。
方案19.如方案16所述的方法，其中所述燃料泵在发动机转速低于每分钟1000转时以所述第一泵输出能力工作。
方案20.如方案16所述的方法，其中所述燃料泵在发动机转速高于每分钟1000转时以所述第二泵输出能力工作。
通过本文提供的描述，进一步的应用领域将变得显而易见。本发明内容部分的描述和具体示例只是为了说明的目的，而并非用于限制本发明的范围。
附图说明
此处描绘的附图只是为了说明的目的，而并非用于以任何方式限制本发明的范围。
图1是根据本发明的发动机总成的示意图；
图2是图1所示发动机总成的燃料泵驱动系统的第一示意图；
图3是图1所示发动机总成的燃料泵驱动系统的第二示意图；以及
图4是图1所示发动机总成的燃料泵驱动系统的第三示意图。
在几幅附图中对应的附图标记代表对应的部件。
具体实施方式
现在将参考附图对本发明的示例做更全面的描述。下文的描述实质上仅是示例性的，而并非用于对本发明、其应用或使用进行限定。
现在参见图1，其中示意性地示出了发动机总成10。发动机总成10可限定出气缸14，气缸14具有布置在其中的活塞16，并且发动机总成10可包括凸轮轴18和燃料系统20。虽然发动机总成10被图示为直列顶置凸轮构造，但是可以理解，本发明不限于直列顶置凸轮布局，而是可同样应用于V型发动机和整体式凸轮布局。凸轮轴18可包括用于打开和关闭进气门和排气门(未示出)的凸角22以及燃料泵致动凸轮凸角23。
燃料系统20可包括燃料泵24、燃料箱26、燃料喷射器28以及燃料泵驱动机构30。燃料泵24可以与燃料箱26和燃料喷射器28流体连通，并可通过燃料喷射器28向气缸14提供加压燃料流。在本发明的非限制性示例中，燃料系统20可形成为直接喷射燃料系统，其中燃料喷射器28与气缸14直接流体连通。
另外再参考图2-4，燃料泵24可形成为高压燃料泵，并且可包括与燃料泵驱动机构30接合以泵送燃料的往复式泵挺杆32。挺杆32可包括往复式部件34和偏置部件38，往复式部件34在其一端具有滚轮元件36，偏置部件38迫使滚轮元件36与燃料泵驱动机构30接合。作为非限制性示例，燃料泵24可以是往复式活塞型燃料泵。
燃料泵驱动机构30可支撑在发动机结构12上，并且可包括燃料泵摇臂40、支点部件42以及致动机构44。摇臂40可包括相对的第一侧面和第二侧面46、48。在摇臂40的第一端可在第一侧面46上限定凸轮接合区域50，并且在摇臂40的第二端可在第一侧面46上限定燃料泵挺杆接合区域52。支点部件42可在第一端与第二端之间的位置出与摇臂40的第二侧面48接合。
支点部件42可联接到致动机构44，并可包括第一和第二枢轴区域54、56。致动机构44可以是机械致动机构，也可以是电致动机构。作为非限制性示例，示例性的机械致动机构可包括液压致动机构，其动作方式与液压致动凸轮轴相位器类似。电致动机构可包括螺线管致动机构。
致动机构44可在第一和第二位置之间移动支点部件42，从而调整摇臂40的枢轴位置。当支点部件42处于第一姿态时(图2和图3)，其可在第一端和第二端之间的第一位置(L1)处与摇臂40接合，而当其处于第二姿态时(图4)，支点部件40可在第一位置(L1)与第二端之间的第二位置(L2)处与摇臂40接合。
作为非限制性示例，支点部件42可以在致动机构44的作用下在第一和第二姿态之间旋转。当支点部件42处于第一姿态时，第一枢轴区域54可在第一位置(L1)处抵靠摇臂40，并且第二枢轴区域56可以不与摇臂40接合。当支点部件42处于第二姿态时，第二枢轴区域56可以在第二位置(L2)处抵靠摇臂40，并且第一枢轴区域54可以不与摇臂40接合。虽然附图所示为在第一和第二姿态之间旋转，但是可以理解，摇臂40的枢轴可以采用很多其它方式调整，包括但不限于沿摇臂40的纵向长度移动支点部件。进一步，本发明不限于两个枢轴位置。作为非限制性示例，任意不连续数量或者甚至是连续可变数量的枢轴位置都可以使用。
第一位置(L1)可以为摇臂40提供比第二位置(L2)限定的枢轴位置更靠近凸轮接合区域50的枢轴位置。因此燃料泵24的输出(或能力)可通过支点部件42在第一和第二姿态之间的移动而被增大或减小。更具体地说，挺杆32的泵送行程可通过支点部件42的移动来调整。
从图2可以看出，当凸轮凸角23的底部58与凸轮接合区50相接合时，挺杆32的完全伸展位置被限定。图3示出了第一泵送行程(S1)，当凸轮凸角23的顶端60与凸轮接合区域50接合并且支点部件42处于第一姿态时该第一泵送行程(S1)被限定。图4示出了第二泵送行程(S2)，当凸轮凸角23的顶端60与凸轮接合区域50接合并且支点部件42处于第二姿态时该第二泵送行程(S2)被限定。因为第一位置(L1)限定的枢轴位置比第二位置(L2)限定的枢轴位置更靠近凸轮凸角23，所以第一泵送行程(S1)比第二泵送行程(S2)更大。因此，在给定发动机转速下，支点部件42处于第一姿态时燃料泵24的输出(或能力)更大。
采用燃料泵驱动机构30，可以在不增加泵尺寸的条件下满足所需的燃料需求。作为非限制性示例，在发动机起动条件下，包括发动机以低于每分钟1000转的转速工作时，支点部件42可以处于第一姿态。相反，在发动机正常工作期间，包括发动机以高于每分钟1000转的转速工作时，支点部件42可以处于第二姿态。支点部件42可以根据发动机燃料需求被移动位置。

Claims (10)

1.一种燃料泵驱动机构，包括：
燃料泵摇臂，所述燃料泵摇臂具有限定凸轮凸角接合区域的第一端和限定燃料泵挺杆接合区域的第二端，以及
支点部件，所述支点部件与所述摇臂接合，并且能够在第一和第二姿态之间转换，当处于第一姿态时，所述支点部件在所述第一和第二端之间的第一位置处与所述摇臂接合，当处于第二姿态时，所述支点部件在所述第一位置和所述第二端之间的第二位置处与所述摇臂接合，当所述支点部件处于第一姿态时，所述摇臂为所述挺杆提供第一泵送行程，当所述支点部件处于第二姿态时，所述摇臂为所述挺杆提供比所述第一泵送行程小的第二泵送行程。
2.如权利要求1所述的燃料泵驱动机构，其中所述支点部件包括第一和第二枢轴区域，所述支点部件能够从第一姿态旋转到第二姿态，在第一姿态中所述第一枢轴区域在所述第一位置处抵靠所述摇臂，在第二姿态中所述第二枢轴区域在所述第二位置处抵靠所述摇臂。
3.如权利要求1所述的燃料泵驱动机构，还包括与所述支点部件接合并在第一和第二姿态之间移动所述支点部件的致动机构。
4.如权利要求3所述的燃料泵驱动机构，其中所述致动机构包括电螺线管致动机构。
5.如权利要求3所述的燃料泵驱动机构，其中所述致动机构包括机械致动机构。
6.如权利要求1所述的燃料泵驱动机构，其中所述摇臂包括与所述凸轮凸角和所述泵挺杆接合的第一侧面以及与所述第一侧面相对且与所述支点部件接合的第二侧面。
7.如权利要求1所述的燃料泵驱动机构，其中所述第一泵送行程对应于第一泵输出能力，而所述第二泵送行程对应于小于所述第一泵输出能力的第二泵输出能力。
8.一种发动机总成，包括：
具有第一和第二端的燃料泵摇臂；
支点部件，所述支点部件与所述摇臂接合，并且能够在第一和第二姿态之间转换，当处于第一姿态时，所述支点部件在所述第一和第二端之间的第一位置处与所述摇臂接合，当处于第二姿态时，所述支点部件在所述第一位置和所述第二端之间的第二位置处与所述摇臂接合；
凸轮凸角，所述凸轮凸角在所述第一端处与所述摇臂接合以移动所述摇臂；以及
包括挺杆的燃料泵，所述挺杆与所述摇臂在所述第二端处接合，并且在所述摇臂的移动的作用下被驱动，当所述支点部件处于第一姿态时，所述摇臂为所述挺杆提供第一泵送行程，而当所述支点部件处于第二姿态时，所述摇臂为所述挺杆提供比所述第一泵送行程小的第二泵送行程。
9.如权利要求8所述的发动机总成，其中所述支点部件包括第一和第二枢轴区域，所述支点部件能够从第一姿态旋转到第二姿态，在第一姿态中所述第一枢轴区域在所述第一位置处抵靠所述摇臂，在第二姿态中所述第二枢轴区域在所述第二位置处抵靠所述摇臂。
10.一种方法，包括：
使发动机燃料泵以第一泵输出能力工作，该操作包括使燃料泵摇臂在第一端与凸轮凸角接合并使所述摇臂的第二端与燃料泵挺杆接合，所述摇臂在所述第一和第二端之间的第一位置处被所述支点部件支撑，并且所述摇臂提供对应于所述第一泵输出能力的第一泵送行程；以及
使所述发动机燃料泵以比所述第一泵输出能力小的第二泵输出能力工作，该操作包括在所述第一位置和所述第二端之间的第二位置处支持所述摇臂，并且在所述第一端处使所述摇臂与所述凸轮凸角接合，以及使所述摇臂的第二端与所述燃料泵挺杆接合，以提供比所述第一泵送行程小的第二泵送行程。
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