CN113994090A - 泵、尤其是燃料高压泵 - Google Patents

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Abstract

一种泵具有至少两个泵元件(10、12)，所述泵元件分别具有在行程运动中被驱动的泵活塞(14、16)，所述泵活塞分别限界一泵工作室(30、32)。所述泵工作室(30、32)能够分别通过一能电操控的入口阀(34、36)与流入口(38)连接，其中，所述入口阀(34、36)被电子控制装置(52)操控，并且所述入口阀(34、36)在相应的泵活塞(14、16)的输送行程期间能够通过所述控制装置(52)引起所述入口阀(34、36)的关闭，用于改变相应的泵活塞(14、16)的输送量。至少两个泵活塞(14、16)的直径(d1、d2)大小不同。根据泵的输送量需求仅使用具有小活塞直径的泵元件(10)或具有大活塞直径的泵元件(12)用于输送，或者使用所有泵元件(10、12)用于输送。

Description

泵、尤其是燃料高压泵
技术领域
本发明从根据权利要求1所述类型的泵、尤其是燃料高压泵出发。
背景技术
这样的呈燃料高压泵形式的泵通过文献DE 10 2013 212 302A1已知。该泵具有多个泵元件，这些泵元件分别具有在行程运动中被驱动的泵活塞，所述泵活塞分别限界泵工作室。每个泵元件具有可电操纵的入口阀，通过该入口阀在各泵活塞的抽吸行程中将流体吸入到各泵工作室中，并且通过电子控制装置操控该入口阀。在相应泵活塞的输送行程中，如果应实现输送，则通过控制装置引起相应入口阀的关闭，或如果不应通过泵活塞实现输送，则引起入口阀的打开。如果入口阀在泵活塞的输送行程中是打开的，则通过泵活塞将流体无压力地反向输送到泵的流入口中。如果入口阀在泵活塞的输送行程中是关闭的，则在泵工作室中建立压力，并且通过泵活塞在高压下排出流体，例如排出到流体存储器中。通过在泵活塞的输送行程期间入口阀的关闭持续时间的变化，可以通过控制装置改变在输送行程期间通过泵活塞输送的流体量。在泵活塞的输送行程期间入口阀越久地关闭，则泵元件的输送量越大。根据泵的输送量需求可以使用仅一个或多个泵元件用于输送，其方法是：在未使用泵元件的情况下通过控制装置引起入口阀持续打开。泵元件的泵活塞的直径在已知的泵的情况下构造为大小相同的。几何上的输送体积由此在所有泵元件中是相同的。通过泵活塞的直径及其行程确定的泵的整个输送量根据最大输送量需求设计。如果仅使用泵元件的一部分用于输送，虽然降低了泵驱动装置的负载，但无所谓使用泵元件中的哪个用于输送而驱动装置的负载都是相同的。在泵的多个运行区域中不需要最大输送量，从而仅需要使用泵元件之一用于输送。在已知的泵中限制了在利用输送体积方面的灵活性以及降低泵驱动装置负载的可能性。
发明内容
本发明的优点：
相比之下，根据本发明的具有根据权利要求1特征的泵具有以下优点：通过泵活塞的不同直径存在用于利用输送体积的增大的灵活性，因为可以仅使用具有小直径的泵活塞的泵元件或者可以仅使用具有大直径的泵活塞的泵元件或者使用所有泵元件用于输送。此外，可以进一步降低泵的驱动装置的负载。
在从属权利要求中给出根据本发明的泵的有利构型和扩展方案。根据权利要求3的构造方式能够实现泵的输送量匹配于小输送量需求至中等输送量需求，并且在此，如果在泵的运行区域一部分中仅使用具有小直径的泵活塞的泵元件用于输送，则实现泵的驱动装置的进一步卸载。由于较小的直径，泵活塞具有较小的质量，这导致驱动装置的负载相应减小。根据权利要求4的构造方式能够实现输送量匹配于提高的输送量需求，其中，在此仅需要使用一个泵元件用于输送，这也能够实现泵的驱动装置的卸载。
附图说明
在附图中示出并在下面的说明中详细地阐述本发明的实施例。
图1示出泵的简化的横截面视图；和
图2示出一曲线图，其中示出关于内燃机负载L的泵的输送量需求M。
具体实施方式
在图1中示出泵，该泵尤其是用于机动车的内燃机的燃料喷射装置的燃料高压泵。所述泵具有多个、例如两个泵元件10和12，所述泵元件又分别具有泵活塞14或16，该泵活塞在行程运动中被驱动。泵活塞14、16例如可以被驱动轴18驱动，该驱动轴具有至少一个偏心轮或凸轮20，泵活塞14、16至少间接地支撑在所述偏心轮或凸轮上。驱动轴18可以是泵的一部分，或替代地也可以设置为泵不具有自身的驱动轴，而驱动轴18是内燃机的一部分。驱动轴18可以是内燃机的轴，通过该轴也操纵内燃机的换气阀。泵活塞14、16分别通过一个支撑元件19，例如呈滚子挺杆
Figure BDA0003390850730000021
的形式的支撑元件支撑在凸轮20上。可以设置，使用一个共同的凸轮20用于两个泵元件10、12，其中，泵元件10、12在绕着凸轮20的周向方向上错开地布置，如这在图1中所示的那样。替代地也可以设置，对于每个泵元件10、12存在单独的凸轮20，其中，两个凸轮20和泵元件10、12然后沿驱动轴18的纵轴线的方向相互错开地布置。此外，替代地也可以设置，例如通过电驱动装置使泵活塞14、16在行程运动中运动。
泵活塞14、16分别在泵的各自一个壳体件26或28的缸孔22或24中被密封地引导。每个泵活塞14、16借助其背离驱动轴18的端部在相应的缸孔22、24中分别限界泵工作室30、32。每个泵工作室30、32通过入口阀34、36而具有与例如由输送泵引导过来的流入口38的连接，经由该流入口在各泵活塞14、16径向向内地朝驱动轴14的旋转轴线15指向的抽吸行程中给泵工作室30、32充注燃料。此外，泵工作室30、32分别通过一个从所述泵工作室向外打开的出口止回阀40、42而具有与流出口44的连接，该流出口例如通向燃料高压存储器46，并且经由该流出口可以在泵活塞14、16的径向向外地远离驱动轴14的旋转轴线15指向的输送行程中将燃料从泵工作室30、32排出。
入口阀34、36是可电操纵的，例如分别通过一个电磁促动器48、50，该电磁促动器被电子控制装置52操纵。在此设置，如果入口阀的促动器48、50不被控制装置52操控、即未通电，则入口阀34、36打开。入口阀34、36的打开例如可以通过弹簧元件引起。在各泵活塞14、16的抽吸行程期间，各入口阀34、36打开，使得燃料可以流入到各泵工作室30、32中。在各泵活塞14、16的输送行程中，仅当各入口阀34、36关闭时才能够实现到高压存储器46中的高压输送。如果各入口阀34、36打开，则通过各泵活塞14、16将燃料从各泵工作室30、32反向输送到流入口38中。为了在各泵活塞14、16的输送行程期间关闭各入口阀34、36，必须通过控制装置52操控各促动器48、50，即对所述促动器通电。
通过在各泵活塞14、16的输送行程期间入口阀34、36的关闭或打开持续时间可以影响从泵输送到燃料高压存储器46中的燃料量。入口阀34、36的关闭持续时间越长，则输送量越大；而入口阀34、36的关闭持续时间越短，则输送量越小。如果通过泵元件10、12之一不应实现到燃料高压存储器46中的输送，则在各泵活塞14、16的整个输送行程期间不通过控制装置46操控各入口阀34、36的促动器48、50、即不对所述促动器通电，使得各入口阀34、36保持打开。
根据本发明设置，第一泵元件10的泵活塞14的直径d1小于第二泵元件12的直径d2。各泵元件10、12的几何上的或最大的输送量由各泵活塞14、16的直径和各泵活塞14、16的行程得出。第一泵元件10的最大输送量因此小于第二泵元件12的最大输送量。第一泵活塞14的质量由于其较小的直径相比于第二泵活塞16的质量更小。相应地，如果仅使用第一泵活塞14用于输送，则泵的驱动装置的负载也更小。如果仅使用第二泵活塞16用于输送，则泵的驱动装置的负载相比于在使用两个泵活塞14、16用于输送时还更小。在不使用泵活塞14或16用于输送时，其滚子挺杆19无负载地在凸轮20上滚动，由此，不但凸轮20而且相应的滚子挺杆19仅受小的负载。
在图2中示出一曲线图，在该曲线图中根据内燃机负载L示出泵的需要的输送量M。随着内燃机的负载L增大，必须将更大的燃料量喷射到内燃机的汽缸中，所述燃料量从燃料高压存储器46中获得。因此，随着内燃机的负载L增大，需要到燃料高压存储器46中的泵的更大输送量M。泵的需要的输送量M例如可以随着内燃机负载L近似线性地增加。在图2中标记出具有内燃机的小负载至中等负载的区域A，在该区域中相应地仅需要相对于泵的最大输送量的小至中等的输送量。根据本发明，在泵的该运行区域A中仅使用第一泵元件10用于将燃料输送到燃料高压存储器46中。第一入口阀34的促动器48被控制装置52如此操控，使得通过第一泵活塞14将需要的燃料量输送到燃料高压存储器46中。第二入口阀36的促动器50因此在泵的该运行区域A中在第二泵活塞16的输送行程期间不被控制装置52操控、即未被通电，使得该入口阀36保持打开并且泵活塞16不输送燃料到燃料高压存储器46中。
在图2中标记出具有内燃机的较高、但非最大负载的区域B，在该区域中，相应地需要泵的较高的输送量、但并非其最大输送量。根据本发明，在泵的该运行区域B中仅使用第二泵元件12用于将燃料输送到燃料高压存储器46中。第二入口阀36的促动器50被控制装置52如此操控，使得通过第二泵活塞16将需要的燃料量输送到燃料高压存储器46中。第一入口阀34的促动器48因此在泵的该运行区域B中在第一泵活塞14的输送行程期间不被控制装置52操控、即未被通电，使得第一入口阀34保持打开并且第一泵活塞14不输送燃料到燃料高压存储器46中。
在图2中标记出具有内燃机的高负载至最大负载的区域C，在该区域中，相应地仅需要泵的高输送量至最大的输送量。根据本发明，在泵的该运行区域C中不但使用第一泵元件10而且使用第二泵元件12用于将燃料输送到燃料高压存储器46中。因此，两个泵元件10、12的两个入口阀34、36的促动器48、50在泵的该运行区域C中在泵活塞14、16的输送行程期间被控制装置52如此操控，使得通过泵活塞14、16将需要的燃料量输送到燃料高压存储器46中。在最大的输送量需求的情况下，通过控制装置52如此操控两个入口阀34、36的促动器48、50，使得在泵活塞14、16的整个输送行程期间关闭入口阀34、36。

Claims (6)

1.一种泵、尤其是燃料高压泵，其具有至少两个泵元件(10、12)，所述泵元件分别具有在行程运动中被驱动的泵活塞(14、16)，所述泵活塞分别限界泵工作室(30、32)，其中，所述泵工作室(30、32)能够分别通过能电操控的入口阀(34、36)与流入口(38)连接，其中，所述入口阀(34、36)被电子控制装置(52)操控，并且所述入口阀(34、36)在相应的泵活塞(14、16)的输送行程期间能够通过所述控制装置(52)引起所述入口阀(34、36)的关闭，用于改变相应的泵活塞(14、16)的输送量，其特征在于，至少两个泵活塞(14、16)的直径(d1、d2)大小不同。
2.根据权利要求1所述的泵，其特征在于，所述泵元件(10、12)的入口阀(34、36)被所述控制装置(52)操控，使得根据由所述泵待输送的流体量仅使用泵元件(10、12)之一或者使用多个泵元件(10、12)用于输送。
3.根据权利要求2所述的泵，其特征在于，在所述泵的相对于其最大输送量的小输送量需求至中等输送量需求的情况下，通过所述控制装置(52)在泵活塞(14)的输送行程期间仅引起如下泵元件(10)的入口阀(34)关闭，该泵元件的泵活塞(14)具有小的直径(d1)，而至少另一泵元件(12)的入口阀(36)保持打开。
4.根据权利要求2或3所述的泵，其特征在于，在所述泵的相对于其最大输送量的提高的输送量需求的情况下，通过所述控制装置(52)在泵活塞(16)的输送行程期间仅引起如下泵元件(12)的入口阀(36)关闭，该泵元件的泵活塞(16)具有大的直径(d2)，而至少另一泵元件(10)的入口阀(34)保持打开。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的泵，其特征在于，在泵的高输送量需求至最大输送量需求的情况下，通过所述控制装置(52)引起所有泵元件(10、12)的入口阀(34、36)关闭。
6.根据前述权利要求中任一项所述的泵，其特征在于，所述泵活塞(14、16)的行程运动通过具有至少一个凸轮(20)的驱动轴(18)引起，所述泵活塞(14、16)分别通过支撑元件支撑在所述凸轮上。
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