CN1068095C - 变量式计量泵 - Google Patents

Abstract

一种流体计量泵(1)，它由加压流体源驱动。在燃油计量泵的情况下，所述加压流体源可以是曲轴箱(37)扫气式两冲程内燃机。由泵(37)排出的计量油量是加压流体压力和该压力作用于泵(1)的泵送机构(15)的时间的函数。在发动机的情况下，特别是在怠速或发动机高速情况下，可以通过一个设置在管路(33)中的截流门(35)实现压力衰减，所述管路将泵(1)的启动腔和加压流体源如两冲程发动机的曲轴箱连通起来。

Description

变量式计量泵

本发明涉及一种泵，特别是涉及一种适用于计量内燃机用油的计量泵。

作为一种特别是在汽车发动机中实现燃油充分燃烧从而减少废气排放的装置，设想出了直喷式内燃机。直喷式内燃机实现上述目的的能力主要取决于排送到这种发动机的燃烧室中的油量的计量精度。

这就对排送到发动机燃烧室中的燃油的计量泵的设计提出了要求，即能够精细地控制由其排出的油量。这样一来，就可获得排至燃烧室中的油量的高精度。

精确控制燃油的要求在加油量开环运转系统中是十分迫切的。在开环系统中，操作员指令被直接转换成所要求的燃油计算量，流向发动机的气流作为次变量而受到控制。

如今用于内燃机中的某些燃油计量泵是变量式泵。在这些泵中，排油量是由设置在泵中的活塞的行程控制的。为了确保达到准确的行程调节，也可以在泵中采用凸轮或其它机械止动件。这种凸轮或机械止动件通常是设置用来改变活塞在泵的工作缸中的位移量的。因此，特别是在怠速或高速下用来控制供油水平的任何微调都必须机械地调节机械止动件的活塞。在过去，这种机械调节在某些供油系统中是通过一个机电装置如步进电机实现的，所述机电装置调节一个作用于燃油计量泵的活塞的凸轮位置。步进电机的工作通常处于电控机构(ECU)的控制下。

这种控制通常致使硬件要求更复杂并致使对硬件控制算法的合理设计复杂化。由于这种复杂性，所以增加了与步进电机有关的成本和与在ECU中所需的驱动装置线路有关的(但关系不大)成本。还容易理解的是，驱动步进电机所需的电能在没有电池的特殊发动机结构、消费者对商品价格很敏感或者可用电能较少的情况下都可能是一个问题。利用小型发动机的装置如链锯、除草机和其它小型发动机装置特别易于受到上述问题的困扰。步进电机在长期的耐用性和精度方面也有问题。就此而论，我们可以从现有系统中知道，电机在高速下可能会丧失步进性。另外，由于机械装置易受到某种滞后的影响，所以步进电机可能具有相应的慢响应。因此，需要价格便宜而操作技术简单的功能近似系统。

本发明的目的是提供一种燃油计量泵，其中可以调节泵行程以克服至少现有系统中的某些问题。

为了实现上述目的，按本发明的一个方面，提供了一种用于计量内燃机中流体的变量式计量泵，它包括一个与流体源相连的流体腔和一个与一个加压工作流体源相通的控制腔，其中的压力随发动机频率或速率改变。按本发明，流体腔和控制腔的相对容积可随一个泵送机构的往复运动发生变化，该泵送机构的一部分至少部分地构成了控制腔，所述泵送机构部分被设置成易于受到加压工作流体源的压力作用，所述压力可通过用于衰减来自加压工作流体源压力的衰减机构而得到减弱；加压工作流体源与上述压力作用于泵送机构的时间一起决定了由泵送机构从流体腔中排出的流体计算量。

由衰减机构减弱该加压工作流体源的压力，这是有利的。

还有利的是，计量泵可用作内燃机的燃油计量泵。在这种情况下，流体是燃油。但值得注意的是，该泵不局限于上述用途。

有利的是，控制腔可以通过一条管路与加压工作流体源(在曲轴箱扫气式两冲程内燃机的情况下，该加压工作流体腔最好是发动机的曲轴箱腔)相连，在此管路中可设有一个衰减机构如截流门装置。由此可知，在曲轴箱扫气式两冲程内燃机中与控制腔连通的工作流体源可以是曲轴箱负压或曲轴箱正压。或者，截流门装置可构成计量泵的罩或外壳的一部分。

衰减机构是指这样一种机构，它减弱或控制加压工作流体源中的压力变化，以限定压力-时间形态特性曲线，从而启动泵送机构以获得在预定工作状态下的理想流体计算量。衰减程度可以是发动机速率的函数，但衰减机构不必是截流门。换句话说，其它装置也可获得理想结果。

最好，截流门装置的定位是有选择地调节的。由于可以选择截流门装置位置来减弱曲轴箱或其它加压工作流体源的压力变化，所以利用截流门装置可实现对泵送机构位移的精细控制，于是获得了所需的由泵送机构排出的燃油或流体计算量的微调水平。这可能对在发动机怠速情况下控制油量特别有利。

至少在某些工作状态下，泵送机构行程优选地由末端机械挡块来决定，而在其它工作状态下，泵送机构行程短于由末端机械挡块确定的行程。

泵送机构最好是活塞，但也可以是设置用来将流体腔和控制腔隔开的弹性膜或其它适当的机构。关于这一点，例如象在采用一根从活塞延伸的或例如在泵送机构是一个压力响应机构如将流体腔和控制腔隔开的弹性膜的情况下与活塞相邻的计量杆的计量泵中那样，流体腔可远离控制腔。

因此，在泵送机构是支承在泵的工作缸内的活塞的情况下，不是象在某些现有燃油计量系统中那样地控制燃油计量泵活塞的机械工作死点，而是通过调节活塞的驱动压力源来控制由燃油计量泵排放的或计量的燃油。这样一来，就不需要一个用于控制由燃油计量泵排出的油量的独立致动机构如步进电机。

如上所述，优选的加压工作流体源是一个两冲程发动机的曲轴箱腔，但也可以利用在发动机上的、在发动机频率和速率下或根据发动机频率和速率而变化的其它压力源。例如，控制腔可以与发动机的汽缸压力相通。

在曲轴箱扫气式两冲程发动机的情况下，当衰减机构如截流门装置最好至少在怠速情况下减弱曲轴箱压力信号时，实际上在推动泵送机构的有效压力中产生了综合减弱效果，这是因为曲轴箱压力变化可能是因一个相对关闭的进气主阀和截流门装置作用而减弱的。因此，泵送机构可以在流体腔内克服流体或燃油压力地低速抽送燃油或流体，并克服其它任何偏压机构(如止流弹簧)使泵送机构复位的作用及克服惯性和摩擦作用。结果，泵送机构可在发生最大位移或行程之前完成其泵送行程。这样一来，泵送机构的位移或行程是由衰减度或通过调节来自曲轴箱的压力信号而控制的，而不是通过在某些情况下会被采用的泵送机构的机械死点决定的。

其结果就是，一旦确定了截流门装置位置，则在确定的节流度上由燃油计量泵排出的油量取决于速率。在这种情况下，怠速不再受到电控而是取决于截流门装置的位置。于是，截流门装置的常规调节可以提供一种根据不同的发动机或其它影响因素而不同的所需的怠速确定点。截流门装置的常规调节可提供一种方便的方法以在必要时保持这个所需怠速确定点。就此而言，截流门装置可以接受机械调节或以任何适当方式进行调节，如象在汽化发动机中所知道的那样利用一个怠速调节螺栓进行调节。

一种在这里可能需要的结构是：例如可以通过产生“力矩储备”的方式实现气流节流。于是在发动机减速情况下，经过截流门装置的气体流速下降，致使穿过截流门装置的气压的压力衰减减弱。这导致泵送机构的行程加长且计量油量相应增加。

除了截流门装置的作用外，发动机低速也导致泵送机构受曲轴箱压力的时间加长。于是，泵送机构将会有更多的时间去克服导致长行程和进而导致计量油量增加的泵中的惯性、摩擦和/或其它偏压作用。

其它有益效果可能随之而来，即在与“力矩储备”相反的方式中，当发动机增速时，经过截流门装置的气体流动加快，致使穿过截流门装置的气压的压力衰减加强。另外，发动机增速也导致泵送机构受曲轴箱压力的时间缩短。于是，泵送机构克服泵中惯性和摩擦作用的时间更短了。总的来说，这导致泵送机构的行程缩短和计量油量的相应减少，特别是在流向发动机的气流通常因动态时间作用而减少的两冲程发动机中，因此需要相应地减少供油量。

因此很明显，对截流门装置的特殊调节来说，泵送机构的位移或行程只作为发动机速率函数地受到控制。另外，当截流门装置被用于怠速状态时，油料系统实质上是自补偿的。

在脱离怠速(Off-idle)的情况下，理想地使截流门装置保持在打开状态下。因而至少在某些发动机脱离怠速工作情况下，计量泵相应地使由其排出的计量油量由例如限定泵送机构最大行程的末端机械挡块确定，所述泵送机构例如是一个其末端挡块位置可由机械系统如凸轮改变的活塞，该凸轮与操作员指令响应地致动。在怠速和/或某些高速下，泵送机构的往复运动可通过节流调节加压工作流体源如发动机曲轴箱腔中气体而得到控制。

可有利地根据操作员指令有利地改变截流门装置位置，最理想的是通过截流门装置和操作员指令机构之间的机械联动机构来实现上述调节。如果是在汽车的情况下，则截流门装置可能与加速踏板位置有关，或在某些发动机结构中，它与进气阀位置有关，最好如此选择这两种位置，以便获得合适的节流度并对泵送机构位移进行适当控制。

在冷发动状态下，可以采用一个油料自动浓缩装置如一个以与用于船艇发动机中的浓缩装置近似的方式工作的油压驱动式类似机构。

可以提供一种行之有效的浓缩装置如双金属弹簧。此弹簧被装在截流门装置上，从而使截流门装置可以通过类似方式工作来关闭汽化器，于是在发动机处于冷态时由此使压力衰减减弱并提供了更多的燃油和更浓的化合物，并且在发动机处于热态时使压力衰减加强并使泵送机构缩短行程以及减少了排油量。双金属弹簧也可设计用来补偿在燃油计量泵内可能由摩擦力引起的阻力和随发动机温度和室温函数变化的粘滞力。

或者在价格敏感的市场中，可给操作员配备一种手动微调机构，当发动机工作随温度变化时，操作员利用此微调机构对排油程度进行微调。或者也可以采用一种自动调节装置，它可能涉及一个位于操作员指令机构和截流门装置之间的机械联动装置。

显然，节流调节曲轴箱压力以便调整泵送机构行程不必局限于发动机冷态或怠速下。例如，用于其它发动机工作环境的排油量微调可能是合适的。

可以设置截流门装置来调节曲轴箱正压(进而调节作用于泵送机构的力)，而不是调节泵送机构的回程(即，由于曲轴箱负压和作用于泵送机构的复位弹簧或偏压弹簧的原因)。这样一来，排油行程进而计算出的排油量就受到了控制，但流体腔的再补充未受阻且很快地进行再补充。

一种实现上述功能的方法可以是提供一种阀装置如一个安装在第二条绕过截流门装置且与截流门装置平行的管路中的单向阀。当曲轴箱压力变负而偏压弹簧开始使泵送机构复位时，在控制腔内的流体具有一条更理想的气流道(即，通过单向阀开口而不是通过截流门装置)。这样一来，截流门装置的截流效果在泵送机构的回程中被减弱。

在某些发动机中，特别是在发动机高速运转时，每个发动机周期的气流可能由于协调发动机的原因而减少。在这些情况下，为了保证获得发动机选定工作所需的适当气/油比，必须有利地减少加油量。即，为了避免富集不点火(rich misfire)，应该减少发动机的加油量。通常，这会需要与操作员指令无关地去实现。加油量的减少一般是作为速率函数和按要求实现的。加油量的减少在电控发动机如在“线点火”控制型发动机中是很顺畅的。但在凸轮控制的燃油计量泵中可能无法实现这种控制，在这种计量泵中加油主要取决于操作员或驾驶员的指令。

有利的是，在采用上述计量泵的发动机中，可以在发动机怠速和/或高速情况下象上述那样通过截流门装置调节加油量。在怠速或发动机高速运转情况下适当地启动截流门装置可起到衰减驱动计量泵的泵送机构的曲轴箱压力信号的作用并进而减少其位移或行程。在此方面，设置截流门装置，从而在怠速工作情况下，截流门装置靠近或接近其关闭位置地工作，而在发动机高速运转且其截流门状态通常为打开的情况下，截流门装置在其完全打开或接近完全打开的状态下工作。一种与截流门装置相连的合适的机械联动装置可使截流门装置改变如在高速下的开口度和/或改变负荷状态以调节发动机加油量。

除了截流门装置外或取代截流门装置地设置了另一个衰减机构，以便减弱曲轴箱压力信号并进而缩短泵送机构行程以保持理想的气/油比。如果需要，可以在泵的控制腔与加压工作流体源(通常是曲轴箱)的流通管线中设置一个压力控制机构如具有固定面积的或可变面积的节流孔机构，从而发动机速率越高，此衰减机构越大地减小作用于泵送机构的曲轴箱压力。由此缩短了泵送机构行程，进而减少了由计量泵排出的油量。

另一方面，本发明提供了一种用于计量内燃机中的流体的变量式计量泵的工作方法，所述泵包括一个与流体源相连的流体腔和一个与一个加压工作流体源相通的控制腔，其中的压力随发动机频率或速度而变化。按本发明，流体腔和控制腔的相对容积可根据一个泵送机构的往复运动发生变化，该泵送机构的一部分至少部分地构成控制腔，并且被设置成易于受到加压工作流体源压力的作用，所述压力通过用于衰减来自加压工作流体源的压力的衰减机构而得到减弱，该加压工作流体源的压力与该压力作用于泵送机构的时间一起决定了由泵送机构从流体腔中排出的计量所得的流体量。

有利的是，将此方法用于供给内燃机的燃油的计量中，在这种情况下，所述流体是燃油。但请注意，本方法不局限于这种用途。

可利用一个位于加压工作流体源和泵送机构之间的截流门装置来减小加压工作流体源的压力，截流门装置可根据截流门装置的位置控制泵送机构的位移。在排油曲轴箱扫气式两冲程发动机的情况下，优选的加压工作流体源是发动机的曲轴箱，但也可以有利地采用在发动机频率下变化的、在发动机上的其它压力源。例如，加压工作流体源可以是发动机缸。在这两种情况下，泵送机构都可以承受正压和负压。

利用位于截流门装置和操作员指令机构之间的机械联动装置来控制截流门装置的位置。操作员指令机构可以是汽车的加速踏板位置，或在某些发动机结构中，它可以是进气阀位置，从而可以获得适当的节流度和对泵送机构的位移的控制。

泵送机构可能是活塞、弹性膜或其它合适机构，在怠速或冷发动或其它发动机工作状态下，可以根据传递的曲轴箱压力的变化来控制泵送机构的位移。特别是，有可能需要在发动机高速情况下控制泵送机构的位移。在这种情况下，当曲轴箱压力信号被送给泵的泵送机构时，采用一个压力控制机构如具有固定或可变面积的节流孔来减弱上述信号。这样一来，可以在发动机增速时明显衰减曲轴箱压力信号幅度，从而获得对排进发动机的燃油的微调控制。

显然，不是调节曲轴箱或其它驱动燃油计量泵的泵送机构的压力源，而是在怠速和/或高速情况下，由燃油计量泵计量出的油料自身可受到调节而获得同样结果。或者，曲轴箱或其它其它驱动燃油计量泵的泵送机构的压力源可与泵计量燃油一起受到调节。但可以理解的是，这样的实施例是有些不实用的。与通常存在于向泵的控制腔供应加压工作流体的管路中的20-30kPa的压力相比，紧接在泵出口下游的燃油压力处于1-2MPa数量级。因而，在泵出口处或泵出口下游处从任何截流门装置中高压泄漏出燃油，这可能造成一定的麻烦。另外，燃油计算量通常较小，一般为立方毫米级，它可能给设计适当的截流门装置以便调节由泵计量的燃油增加难度。相反，设置在来自曲轴箱而如通向燃油计量泵的控制腔的管路中的截流门装置可能是一个简单的蝶阀，这种蝶阀在已知的气流控制系统中是公知的且可能不会产生上述麻烦和难题。

还可以提供一种位于曲轴箱上游的截流门装置，从而加压工作流体源在其加入曲轴箱前被减弱。在这种情况下，截流门装置可以与进气主阀独立地或一体地制成，或只采用进气截流门来减弱流体压力。但是尽管这样的系统从一定技术角度上看可能令人满意地发挥了作用，但是最好独立控制驱动流体计量泵的流体压力。即，最好在曲轴箱下游设置一个不同类的截流门装置以便减弱先受到曲轴箱上游侧的进气主阀控制的流体压力。

另外，在脱离怠速情况下，截流门装置被理想地保持在打开状态下。因此，泵可以至少在某些发动机非怠速工作情况下使由计量泵排出的燃油计算量由机械末端挡块决定，所述末端挡块限定了泵送机构的最大行程，泵送机构或许是活塞，可通过一个机械装置如与操作员指令响应地被启动的凸轮装置改变活塞末端挡块的位置。在怠速或某种高速情况下，泵送机构或活塞的行程或位移可以通过调节加压工作流体源来控制。

显然，上述计量泵和计量方法同样可用于两冲程、四冲程或其它发动机，尽管本发明特别适用于曲轴箱扫气式两冲程发动机。在四冲程发动机中，需要采用一套附加控制方法，从而来自加压工作流体源的压力只造成在每个发动机第二周期中启动泵送机构。上述方法的失效将导致比所需的每次气缸点火的加油次数多一倍的加油次数。这种方法可使用一个简单的通/断两用阀

根据参见附图地对本发明的最佳实施例的描述，本发明将变得显而易见。

附图中的唯一一幅图是本发明的燃油计量泵的截面图。

燃油计量泵有一个其中设有一条燃油输入通道3和一条燃油输出通道5泵体1。燃油输入通道3经过滤件7将燃油送至燃油计量腔19。一根计量杆9伸入腔19并在孔10和腔19内的移动，决定了经过输出通道5计量所得的油量。

燃油计量泵杆9在其上端11刚性地配有一个活塞15。与下端12相邻的是一个控制输入通道3和燃油计量腔19之间流通用的单向阀件17。单向阀21控制燃油从燃油计量腔19向燃油输出通道5的流动，所述输出通道将燃油引向一个或多个燃油喷嘴(未示出)。

与燃油计量杆9刚性相连的活塞15构成了一个上控制腔22和一个下腔24，而且活塞根据对控制腔2所施油压而在缸23内运动。下腔24与控制腔22之间是密封的且经开孔20与大气相通。施加油压将使活塞15移动并由此使燃油计量杆9下移，如此一来将导致单向阀17关闭而单向阀21开启，从而在燃油计量腔19和孔10中的一些或所有燃油经燃油输出通道5被喷出。最好是，可以通过改变活塞15行程进而改变燃油计量杆9行程的方式而根据发动机或在本发明优选实施例中的曲轴箱扫气式两冲程发动机的供油要求来在每个燃油计量杆9的每个行程中改变从孔10和燃油计量腔中排出的油量，尽管其它的两冲程发动机或四冲程发动机或其它发动机也可以类似地采用这种泵。

在脱离怠速的情况下，送给发动机的油量变化可以通过改变可转动地安装在轴27上以便与上端活塞挡块29连用的凸轮25的位置来实现。凸轮25、上端挡块29与下端挡块28一起限定了活塞15行程。因此，可以增减每个行程中从燃油计量腔19和孔10中送出的油量以使凸轮25到达不同位置。凸轮25运动可直接由操作员控制。在所示实施例中，在离开怠速情况下，由一个ECU控制机构如步进电机31控制凸轮25，从而送给发动机的油量与发动机速率和要求有关。

在曲轴箱扫气式两冲程发动机的情况下，给上控制腔22供给以启动活塞15的高压流体是通过在发动机曲轴箱内的泵力输入的压缩空气，这是有利的。但也可以使用其它高压流体和压力源来启动活塞15。例如，在发动机缸内的压力可被用作压力源。与曲轴箱压力相似的是，应该要求压力源能按发动机频率振动。

上述结构可以在离开怠速的情况下令人满意地工作，但是在怠速或邻近怠速情况下，每个发动机周期的低供油速率可能要求以不同方式控制泵。

因此，与管路33相通地示出了泵1的上控制腔22，一个蝶阀35形截流阀位于所述管线中。值得注意的是，截流阀不必与泵1分开地设置，它可被制成泵1的一部分。本领域技术人员在读到上述内容后就会理解到也可以采用其它截流阀类型。

管路33与曲轴箱扫气式两冲程发动机的曲轴箱37相连。用于蝶阀35固定安装的腔22内压力将根据曲轴箱37发出的曲轴箱压力减弱信号而变化。在脱离怠速情况下，如上所述，凸轮25可被用于控制活塞15行程。在这种情况下，蝶阀35通常会处于完全开启状态。

在怠速情况下或邻近怠速时，选择蝶阀35位置以使曲轴箱37发出适当地减小压力的信号，从而对活塞15行程产生微调控制并进而微调由泵1送入的油量。微调控制是通过适当地截断从曲轴箱37流出的燃油以获得所需的燃油计量泵操作而实现的。可以通过协调蝶阀35状态以产生一个衰减压力信号而实现上述情况，所述信号经控制腔22作用于活塞15。这样一来，在怠速情况下，如上所述，活塞15行程可被维持在理想范围内，且给发动机排放燃油直接取决于发动机速率。

选择节流度以便在整个怠速范围内获得理想的燃油排放量。因此在怠速中，截流阀或蝶阀35基本是关闭的，这就产生了一个压力极度减弱信号，从而使泵1在理想低速下工作。当发动机怠速率加大时，逐渐打开蝶阀35(不一定以线性方式)直到其完全被打开为止。此时，如果需要，可利用上述凸轮系统控制活塞15行程。通常，凸轮系统情况与发动机脱离怠速情况相同。

这样一来，在怠速期间内，每个发动机周期输入的油量在固定节流度情况下依赖于输入速率而不受电控机构控制。可简单地通过调节截流阀位置如通过简单的调节螺栓的调节来调整怠速。

另外，一种为上述装置提供浓缩装置的简便方式是采用一根双金属弹簧，此弹簧响应于发动机温度变化而获得对蝶阀35的所需调节。于是，例如可以在冷发动情况下根据需要实现燃油浓缩。可以通过计算和/或试错法选择弹簧性能以便获得预定发动机速率所需的活塞15行程。但不必采用双金属弹簧，如果需要，可用另一种具有实现对蝶阀35位置进行按需调节功能的机构来代替双金属弹簧。例如，可以利用一个在操作员节流踏板位置和阀35之间的联动机构来改变蝶阀35位置。无论采用何种机构，燃油计量泵将定量工作，从而将所需油量排给内燃机以便实现特定发动机工作环境，喷油或排油过程本身通常处于电控机构(ECU)的控制下。

采用上述系统而带来的一个好处是，在怠速或发动机低速情况下，用蝶阀35调节气流通常产生“力矩储备”。即，当发动机减速时，流经蝶阀35的气体流速下降，结果造成穿过蝶阀35的气压衰减减弱。这导致活塞15行程加长且致使所计量的、使发动机增速到所需值的油量相应增加。

显然，发动机低速还将造成活塞15承受来自曲轴箱37压力的时间增长。于是，活塞15有更多时间来克服泵1中惯性和摩擦影响。这导致较长的活塞15的行程且供给发动机的计量油量增多。

在怠速和发动机低速情况下，当发动机提速时，出现了相反效果。当发动机增速时，流经蝶阀35的气体流动加快了，结果造成穿过蝶阀35的气压衰减程度加大。发动机增速还将造成活塞15承受来自曲轴箱37压力的时间缩短。于是，活塞15用于克服泵1中惯性和摩擦影响的时间减少了。所造成的活塞15短行程将引起供给发动机的计量油量相应地减少。因此，发动机速率将下降到所要求的值。就此而言，在这种发动机低速和怠速情况下，燃油系统基本上是自我补偿的。

也可将上述系统用于在某种发动机高速下控制发动机加油量。在某些发动机中，特别是当高速运行时，协调发动机可造成每个发动机周期的气流减少。于是，为了保持适于执行发动机优选工作的气/油比，需要减少供给发动机的加油量。与加油主要取决于操作员或驾驶员指令的发动机不同的是，本系统可通过蝶阀35调节加油量。适当地启动蝶阀35可用于减弱来自曲轴箱37的曲轴箱压力信号并由此缩短活塞15行程。

在这个方面，可如此设置蝶阀35，即在怠速情况下，蝶阀接近其关闭状态地工作，而在高速情况下，蝶阀在其全开放状态或接近全开放状态下工作。全开放状态通常响应于发动机截流门全部打开的工作环境。与蝶阀35相连的适当联动机构将能使阀在上述高速或负荷状态下被致动，从而减少发动机加油量，进而避免了富集不点火。

在管路33中，与蝶阀35一体地或与蝶阀独立地设有另外一个压力控制机构如具有固定面积或可变面积的节流孔，从而发动机速率越高，压力控制机构对作用于活塞15的曲轴箱压力的减弱越强。因此，可以理想地缩短活塞15行程并进而减少由计量泵排出的油量。

从凸轮控制活塞15行程可能在脱离怠速情况下进行来看，尽管上述系统是一个混合系统，但这并不重要。在某些对价格敏感的市场上，可能需要一起取消凸轮和步进电机。当采用本发明时，上述情况是可能实现的，可在泵的设计中勾掉凸轮25和步进电机31，只要活塞15行程在来自曲轴箱37的压力波动作用下保持主导地位就行了。

在上述实施例中，计量泵采用了一根根据来自曲轴箱37的压力变化而移动的计量杆9。计量腔19实际上远离控制腔22。但并不是设置一个独立的计量腔19，而是泵可能与控制腔22相邻地设置计量腔。在这样的实施方案中，计量腔可通过一个泵送机构如弹性膜与控制腔22隔离，而不使计量杆延伸。

另外，在上述实施例中，上端挡块29决定了泵送机构或活塞15的行程，即在调节曲轴箱压力时，活塞15通常未完成其整个移向下端挡块28的行程。于是，回程使活塞15返回泵1的上端挡块29或由凸轮25决定的位置。

可利用与此相反的过程来控制由泵1排出的加油量。不是在调节曲轴箱压力时防止活塞15到达其下端挡块28，而是如此设计系统以使活塞不返回上端挡块29而始终与下端挡块28抵接。于是，不是控制活塞15的泵送或排放行程，而是可以控制活塞15的再注油行程或回程。因此，流体腔只充入了由活塞15的受控回程所决定的定量油料。于是，此油量可以在下一排放行程中被排出。

因此，泵1可以相反方式工作，即排油量是由活塞15的受控回程决定的，而不是由前述实施例中所述的受控泵送行程决定的。换句话说，燃油是被计量入泵1，而不是计量出泵1。

显然，上述未竟之言是此实施例省去了活塞15所用的上、下端挡块。于是，控制活塞15以使其在其机械死点之间循环移动，这种控制决定了泵1送油量。在这种情况下，如果采用燃油计量泵的发动机以非均匀方式工作的话，则为了确定排给发动机的油量，可能需要另一个装置来决定活塞有效行程。

上述实施例并比不是想限定本发明，在本发明的范围内可以补充其它实施例，而且很明显，补充实施例构成了本发明的一部分。特别要指出的是，泵和流体排送方法可适用于除计量发动机用油外的其它用途。

Claims (17)

1．一种用于计量内燃机中流体的变量式计量泵，它包括：

一个与流体源相连的流体腔；

一个与一个加压工作流体源相通的控制腔，其中的压力随发动机频率或速率改变；

其特征在于，流体腔和控制腔的相对容积可根据一个泵送机构的往复运动发生变化，该泵送机构的一部分至少部分地构成控制腔，所述泵送机构部分被设置成易于受到加压工作流体源压力作用，所述压力可通过用于衰减来自加压工作流体源压力的衰减机构而得到减弱；所述加压工作流体源的压力与该压力作用于泵送机构的时间一起决定了由泵送机构从流体腔中排出的计量所得的流体量。

2．如权利要求1所述的计量泵，其特征在于，该衰减机构是一个截流门装置。

3．如权利要求1所述的计量泵，其特征在于，所述计量泵是一个用于内燃机的燃料或燃油计量泵。

4．如权利要求3所述的计量泵，其特征在于，该加压工作流体源在随发动机速率变化的压力下供应流体。

5．如权利要求3或4所述的计量泵，其特征在于，所述衰减机构决定了泵送机构在怠速或接近怠速工作情况下的行程。

6．如权利要求3所述的计量泵，其特征在于，该加压工作流体源是一个发动机的曲轴箱腔。

7．如权利要求6所述的计量泵，其特征在于，所述衰减机构位于一条将曲轴箱腔与控制腔连通起来的管路内。

8．如权利要求3所述的计量泵，其特征在于，所述截流门装置与一个操作员指令机构相连。

9．如权利要求3所述的计量泵，其特征在于，在一条绕过衰减机构的回路管中设有一个阀装置。

10．一种用于计量内燃机中的流体的变量式计量泵的工作方法，所述泵包括一个与流体源相连的流体腔和一个与一个加压工作流体源相通的控制腔，其中的压力随发动机频率或速度而变化，其特征在于流体腔和控制腔的相对容积可根据一个泵送机构的往复运动发生变化，该泵送机构的一部分至少部分地构成控制腔，所述泵送机构部分被设置成易于受到加压工作流体源压力的作用，所述压力通过用于衰减来自加压工作流体源的压力的衰减机构而得到减弱，该加压工作流体源的压力与该压力作用于泵送机构的时间一起决定了由泵送机构从流体腔中排出的计量所得的流体量。

11．如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述泵计量用于内燃机中的燃料或燃油。

12．如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述衰减机构是一个截流门装置。

13．如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述衰减机构决定了泵送机构在怠速或接近怠速工作情况下的行程。

14．如权利要求11所述的方法，其特征在于，该加压工作流体源是一个发动机的曲轴箱腔。

15．如权利要求11所述的方法，其特征在于，一个燃油浓缩机构在冷启动状态下调节截流门装置。

16．如权利要求11所述的方法，其特征在于，只作为发动机速率的函数地确定所述泵送机构的行程。

17．如权利要求10所述的方法，其特征在于，衰减程度是发动机速率的函数。