專利名稱：控制泵送組件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種用于泵送流體的設(shè)備和用于控制該設(shè)備的方法。
背景技術(shù)：
已經(jīng)開發(fā)出多種用于排送由電力驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的壓力流體的泵。例如， 在某些燃料噴射系統(tǒng)中，燃料通過往復(fù)式泵組件排送，該往復(fù)式泵組件 由通常來自汽車電力系統(tǒng)的電流驅(qū)動(dòng).在一種這樣的燃料泵設(shè)計(jì)中，磁 阻間隙線圏置于螺線管外殼中，電樞以可移動(dòng)方式安裝在該外殼內(nèi)并固 定到導(dǎo)管。螺線管線團(tuán)可被通電以迫使電樞朝環(huán)繞螺線管線團(tuán)所限定的 磁路中的磁阻間隙移動(dòng)。導(dǎo)管與電樞一起移動(dòng)，進(jìn)入泵部分并從其中退 出。通過導(dǎo)管進(jìn)入并退出泵部分的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，流體在工作過程中被吸入 泵部分并從泵部分排出。
在上述類型的泵中，電樞和導(dǎo)管通常在一個(gè)或多個(gè)偏置彈簧的作用 下回復(fù)到其初始位置。在燃料噴嘴連接到泵的情況下，輔助偏置彈簧可 用于使燃料噴嘴回復(fù)到其初始位置.當(dāng)中止向線團(tuán)提供通電電流時(shí)，偏 置彈簧的組合迫使整個(gè)驅(qū)動(dòng)組件回復(fù)到其初始位置。所得到的設(shè)備的周 期是螺線管線團(tuán)通電時(shí)的增壓沖程所需時(shí)間與使電樞和導(dǎo)管回復(fù)到其 初始位置以^ii行下一增壓沖程所需時(shí)間的總和，螺線管線團(tuán)通電時(shí)驅(qū)
動(dòng)組件向致動(dòng)位置移動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)速度通常是燃料進(jìn)入燃燒室的流速的函 數(shù)。增加發(fā)動(dòng)機(jī)速度能夠縮短每個(gè)燃燒周期時(shí)間段。因此，如果要增加 發(fā)動(dòng)機(jī)速度的話，燃料輸送系統(tǒng)必須以逐漸加快的速度為每個(gè)燃燒循環(huán) 提供預(yù)期體積的燃料。
這種泵用于要求嚴(yán)格的場合，例如用于給內(nèi)燃機(jī)的燃燒室提供燃料 的場合，周期極短。該周期指的是燃料噴射器裝載燃料、將燃料排到燃 燒室并回復(fù)到其初始位置以便重新開始下一個(gè)循環(huán)總共需要的時(shí)間。燃 料噴射器的周期通常很短。例如，用于直接噴射系統(tǒng)中的噴射器的周期
能夠達(dá)到0.01秒。那就是說，該噴射器在一秒鐘內(nèi)能夠?qū)⒀b載燃料、將 燃料排到燃燒室、以及重新裝載以便進(jìn)行下一循環(huán)的動(dòng)作進(jìn)行100次。
盡管該周期似乎非常短，但是在可能的情況下還希望進(jìn)一步減少該時(shí) 間。
而且，泵沖程循環(huán)開始和結(jié)束時(shí)的可重復(fù)性和精度對(duì)于在工作條件 變化的情況下優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的性能非常重要。盡管可以通過提供用于使往 復(fù)式驅(qū)動(dòng)組件回復(fù)到初始位置的強(qiáng)度較大的彈簧來縮短周期，但是在螺 線管通電的情況下，這種彈簧具有在驅(qū)動(dòng)組件上施加方向相反的力的負(fù) 面效應(yīng)。因此必須通過相應(yīng)增加螺線管通電產(chǎn)生的力來克服這種力。然 而，在某些時(shí)候，由于電力部件的限制以及由于電力損耗而產(chǎn)生的熱量， 這種力所需的電流能級(jí)變得不為人們所期望。
在例如那些用于摩托車和雪地汽車之類的高性能發(fā)動(dòng)機(jī)中，發(fā)動(dòng)機(jī) 速度能夠達(dá)到非常高的級(jí)別，這意味著周期非常短。為了實(shí)現(xiàn)這一目的， 電樞和導(dǎo)管需要非?？斓鼗貜?fù)到其初始位置。這意味著電樞和導(dǎo)管在較 高的速度下回復(fù)到初始位置。當(dāng)電樞高速?zèng)_擊外殼時(shí)，沖擊力會(huì)使電樞 反彈，從而意味著電樞在被彈簧的偏置力推回到初始位置之前會(huì)從外殼 移開。這可能導(dǎo)致在開始下一個(gè)噴射過程時(shí)電樞不在正確的初始位置， 因此降低了噴射器的精度。
另外，近年來發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的噪音級(jí)別已經(jīng)被大幅度降低。這導(dǎo)致之 前聽不到的噪音，尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)低速工作時(shí)的噪音，現(xiàn)在會(huì)被聽到。此 類噪音之一就是在電樞回復(fù)到初始位置時(shí)沖擊外殼時(shí)由噴射器產(chǎn)生的 "卡嗒"聲。這種"卡嗒"聲可能是發(fā)動(dòng)機(jī)使用者所不允許的。在線性 往復(fù)式液壓泵用于其他產(chǎn)生較小噪音的設(shè)備時(shí)，那種情況也是很麻煩
的。
鑒于上述問題，需要不僅控制泵沖程循環(huán)的開始而且控制泵沖程循 環(huán)的結(jié)束以便改進(jìn)前述問題中一個(gè)或多個(gè)。
因此需要一種在線性往復(fù)式液壓泵中泵送流體的改進(jìn)技術(shù)。特別需 要提供一種在保持甚至增加液壓泵精度的情況下為液壓泵提供短周期 的改進(jìn)技術(shù)。
還需要一種減少線性往復(fù)式液壓泵產(chǎn)生的噪音的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于在往復(fù)式泵裝置中泵送流體的新技術(shù)，該往復(fù) 式泵裝置設(shè)計(jì)成滿足至少一個(gè)、優(yōu)選所有這些需要。該技術(shù)特別適用于 在例如燃燒室燃料噴射系統(tǒng)之類的燃料輸送系統(tǒng)中使用。該泵送驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)提供優(yōu)于已知裝置的優(yōu)點(diǎn)，包括減少周期等。
該技術(shù)基于采用至少 一個(gè)永磁鐵和至少 一個(gè)線團(tuán)組件的泵送組件， 永磁鐵和線團(tuán)組件之一至少部分地形成驅(qū)動(dòng)組件。線團(tuán)組件通過可逆電 路循環(huán)通電以使驅(qū)動(dòng)組件產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)組件可直接聯(lián)接到線團(tuán)。 驅(qū)動(dòng)組件可延伸到泵部分中，并在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中通過插入和抽出泵 部分導(dǎo)致流體壓力產(chǎn)生變化。泵部分內(nèi)的例如單向閥之類的閥通過壓力 變化致動(dòng)，從而允許流體被吸入泵部分并從其中排出。
更具體地說，驅(qū)動(dòng)組件具有往復(fù)式線閨組件，極性交變的控制信號(hào) 通過可逆電路施加給線團(tuán)組件。驅(qū)動(dòng)部分的永磁鐵結(jié)構(gòu)產(chǎn)生磁場，該磁 場與給線團(tuán)提供控制信號(hào)時(shí)產(chǎn)生的電磁場相互作用。根據(jù)施加給線圉的 控制信號(hào)的極性，力沿兩個(gè)方向之一施加給線團(tuán)。可逆電路釆用存儲(chǔ)電 容器和若干開關(guān)以便在驅(qū)動(dòng)組件被向下驅(qū)動(dòng)時(shí)獲得線團(tuán)往復(fù)的能量。電 容器放電時(shí)該電能被循環(huán)利用，從而使通過線圍的電流極性相反并將驅(qū) 動(dòng)組件向上驅(qū)動(dòng)到其初始位置。驅(qū)動(dòng)構(gòu)件將線團(tuán)的運(yùn)動(dòng)傳遞到泵元件， 泵元件與線團(tuán)一起往復(fù)運(yùn)動(dòng)從而在每個(gè)泵循環(huán)過程中將流體吸入泵室 并從泵室排出。
本發(fā)明實(shí)施方式的一個(gè)方面提供一種移動(dòng)泵送組件的方法，該方法
減小線性往復(fù)式液壓泵產(chǎn)生的"卡嗒"噪音。
本發(fā)明實(shí)施方式的另一方面提供一種移動(dòng)泵送組件的方法，該方法 減小驅(qū)動(dòng)組件與線性往復(fù)式液壓泵的外殼之間的沖擊速度，從而提高泵 在短周期工作時(shí)的精度。
本發(fā)明實(shí)施方式的又一方面提供一種在一系列發(fā)動(dòng)機(jī)速度下操作 用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器的方法。
應(yīng)當(dāng)指出的是，本發(fā)明的某些實(shí)施方式可能覆蓋本發(fā)明的多個(gè)方面。
本發(fā)明涉及一種移動(dòng)例如上述泵送組件之類的泵送組件的方法。在 第一步中，施加沿第一方向流過線團(tuán)組件的第一電流以便移動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件 離開初始位置從而產(chǎn)生第一泵送運(yùn)動(dòng)。然后，驅(qū)動(dòng)組件回復(fù)到初始位置 從而產(chǎn)生第二泵送運(yùn)動(dòng)。在第二泵送運(yùn)動(dòng)臨近結(jié)束的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)，施加 沿第 一方向流過線困組件的第二電流以便使驅(qū)動(dòng)組件在到達(dá)初始位置 之前減速。
能夠預(yù)期的是，可施加沿第二方向流過線團(tuán)組件的第三電流以使或 幫助驅(qū)動(dòng)組件回復(fù)到初始位置。
本發(fā)明還涉及一種控制用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器的方法。該方法包 括提供噴射控制器，該噴射控制器通過給驅(qū)動(dòng)組件施加通電信號(hào)來控制 該燃料噴射器。通電信號(hào)的組合為波形。噴射控制器施加最適合發(fā)動(dòng)機(jī) 工作條件的波形并可以在發(fā)動(dòng)機(jī)工作條件變化時(shí)采用不同的波形。
更具體地說，在第一步中，設(shè)置噴射控制器使其給燃料噴射器的驅(qū) 動(dòng)組件施加信號(hào)波形以控制驅(qū)動(dòng)組件的運(yùn)動(dòng)。該信號(hào)波形由第一、第二、 以及第三通電信號(hào)中至少一個(gè)組成。第一通電信號(hào)移動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件離開初 始位置從而產(chǎn)生第一泵送運(yùn)動(dòng)。第二通電信號(hào)使驅(qū)動(dòng)組件回復(fù)到其初始 位置從而產(chǎn)生第二泵送運(yùn)動(dòng)。第三通電信號(hào)使泵送組件在到達(dá)其初始位 置之前減速。由第一和第三通電信號(hào)組成的第一信號(hào)波形在發(fā)動(dòng)機(jī)速度 的第一范圍內(nèi)施加給驅(qū)動(dòng)組件。至少由第一和第二通電信號(hào)組成的第二 信號(hào)波形在大于第一范圍的第二發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍內(nèi)施加給驅(qū)動(dòng)組件。
能夠預(yù)期的是，第二信號(hào)波形也可包括第三通電信號(hào)。
還能夠預(yù)期的是，由第一、第二、以及第三信號(hào)組成的第三信號(hào)波 形可在大于第二范圍的第三發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍內(nèi)施加給驅(qū)動(dòng)組件。


通過閱讀下面的詳細(xì)描述并參照附圖，本發(fā)明的上述優(yōu)點(diǎn)以及其他
優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，附圖中
圖l是用于將燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)中的一系列液壓泵組件的簡圖2是根據(jù)本技術(shù)的用于排送壓力流體，例如用于將燃料噴射到圖1所 示內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)的示例性泵的局部截面圖3是圖2所示的泵通電時(shí)在泵送階段的局部截面圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的可逆電路和電流的電路圖5是圖4所示可逆電路的示例性實(shí)施方式；以及
圖6是對(duì)應(yīng)于圖4和5所示可逆電路的電流波形；
圖7是對(duì)應(yīng)于圖4和5所示可逆電路的另一電流波形；
圖8是對(duì)應(yīng)于圖4和5所示可逆電路的又一電流波形。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參見附圖，首先來看圖1，其中以簡圖的形式示出燃料噴射系 統(tǒng)10，該燃料噴射系統(tǒng)包括用于將加壓燃料排送到內(nèi)燃機(jī)12中的一系 列泵。雖然使用本技術(shù)的液壓泵可用于多種場合，但是它們特別適用于 燃料噴射系統(tǒng)，在燃料噴射系統(tǒng)中少量燃料被循環(huán)加壓以便根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī) 功能的需求將燃料噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室中。所述泵可以如所示的實(shí)施 方式中一樣用于單個(gè)燃燒室，或者如在燃料軌、進(jìn)料歧管等中通過多種 方式給燃料加壓。更常見地，本泵送技術(shù)可用于燃料噴射之外的場合(例 如排氣系統(tǒng)中的水噴射、潤滑油噴射)，例如用于響應(yīng)于給驅(qū)動(dòng)組件的 線團(tuán)通電的電控制信號(hào)而排送壓力流體的系統(tǒng)中，下面將對(duì)此進(jìn)行描
述。
在圖1所示的實(shí)施方式中，燃料噴射系統(tǒng)10包括燃料存儲(chǔ)箱14， 例如用于容納液態(tài)燃料儲(chǔ)備的箱體。第一泵16通過第一燃料管線15a 從存儲(chǔ)箱吸取燃料，并通過第二燃料管線15b將燃料輸送到分離器18。 在所示的實(shí)施方式中，盡管沒有分離器18系統(tǒng)也足以能夠工作，但是 分離器18用于確保燃料噴射系統(tǒng)的下游接收到液態(tài)燃料而非混合狀態(tài) 的燃料。第二泵20通過第三燃料管線15c從分離器18吸取液態(tài)燃料并 通過第四燃料管線15d和冷卻器22以及第五燃料管線15e將燃料輸送 到進(jìn)料或入口歧管24。冷卻器22可以是任何適合類型的流體冷卻器， 包括空氣和液體加熱交換器、散熱器等。
來自進(jìn)料歧管24的燃料用于噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)12的燃燒室內(nèi)，下面將 更全面地對(duì)此進(jìn)行描述。返回歧管26被設(shè)置用來使沒有噴射到發(fā)動(dòng)機(jī) 的燃燒室內(nèi)的流體重新循環(huán)。在所示的實(shí)施方式中，調(diào)壓閥28通過第 六燃料管線15f聯(lián)接到返回歧管26，并用于維持返回歧管26內(nèi)的預(yù)期 壓力。經(jīng)調(diào)壓閥28返回的流體通過第七燃料管線15g重新循環(huán)到收集 如圖中以標(biāo)號(hào)30示出的液態(tài)燃料的分離器18中。圖1中以標(biāo)號(hào)32示 出的燃料的氣態(tài)組分可升離燃料表面，并且可以根據(jù)分離器內(nèi)液態(tài)燃料 高度而經(jīng)由浮球閥34逃逸。浮球閥34包括一個(gè)浮子，該浮子對(duì)聯(lián)接到 通氣管線36的通氣閥進(jìn)行操作。通氣管線36被設(shè)置用來使氣態(tài)組分逃 逸，例如用于再次加壓、再循環(huán)等。該浮子漂浮在分離器18內(nèi)的液態(tài) 燃料30上并基于液態(tài)燃料30的高度和分離器18內(nèi)存在的蒸汽來調(diào)節(jié) 通氣閥。
發(fā)動(dòng)機(jī)12包括用于驅(qū)動(dòng)輸出軸(未圖示)旋轉(zhuǎn)的一系列汽缸或燃 燒室38。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所能夠理解的，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的不同， 活塞(未圖示)響應(yīng)燃燒室內(nèi)的燃料燃燒情況而在每個(gè)燃燒室內(nèi)被往復(fù) 驅(qū)動(dòng)?；钊谌紵覂?nèi)的沖程使得用于隨后的燃燒循環(huán)中的清新空氣得 以進(jìn)入燃燒室，同時(shí)將燃燒產(chǎn)物從燃燒室中排出去。盡管本實(shí)施方式采 用直列式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)，但是根據(jù)本技術(shù)的泵適用于多種場合和發(fā) 動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)，包括二沖程循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)之外的其他發(fā)動(dòng)機(jī)類型。
在所示的實(shí)施方式中，往復(fù)泵40，在該例中是燃料噴射器，與每個(gè) 燃燒室38相關(guān)聯(lián)，從而將加壓燃料從進(jìn)料歧管24吸出，并進(jìn)一步對(duì)燃
10
料加壓以便將其噴射到相應(yīng)燃燒室38內(nèi)。噴嘴42被設(shè)置用來將每個(gè)往 復(fù)泵40下游的加壓燃料噴射成霧狀。雖然本技術(shù)不限于任何特定的噴 射系統(tǒng)或噴射方案，但是在所示的實(shí)施方式中，在液態(tài)燃料中產(chǎn)生的壓 力脈沖迫使用于缸內(nèi)直接噴射的噴嘴42的噴口或出口處形成燃料噴霧 43。往復(fù)泵40的操作由噴射控制器44控制。噴射控制器44通常包括 已編程微處理器或其他數(shù)字處理電路以及用于存儲(chǔ)給泵提供控制信號(hào) 所用線路的存儲(chǔ)器，并將通電信號(hào)施于泵從而使它們以下文將更全面進(jìn) 行描述的多種方式中的任一種方式進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
圖2和3示出一種例如用于圖l所示類型燃料噴射系統(tǒng)中的示例性 往復(fù)泵組件。具體而言，圖2示出一種泵及噴嘴組件100,其包括根據(jù) 本技術(shù)驅(qū)動(dòng)的泵。組件100主要包括驅(qū)動(dòng)部分102和泵部分104。驅(qū)動(dòng) 部分102設(shè)計(jì)成對(duì)施加給驅(qū)動(dòng)部分的致動(dòng)線團(tuán)的反極性控制信號(hào)作出響 應(yīng)而使泵部分104內(nèi)產(chǎn)生往復(fù)式泵送作用，下面將更詳細(xì)地對(duì)此進(jìn)行描 述。因此，可通過改變施加給驅(qū)動(dòng)部分102的交變極性信號(hào)的波形來控 制泵部分104的輸出特性。在當(dāng)前設(shè)想的實(shí)施方式中，圖2所示的泵及 噴嘴組件100特別適合于在圖l所示內(nèi)燃機(jī)中應(yīng)用.而且，在圖2所示 的實(shí)施方式中，噴嘴組件直接安裝在泵部分104的出口處，從而使得圖 1中的泵40和噴嘴42結(jié)合為單個(gè)組件100。如上所示，在適當(dāng)?shù)膱龊?中，例如在將壓力流體輸送給歧管、燃料軌、或其他下游部件的場合中， 泵40可與噴嘴42相分離。
如圖2所示，驅(qū)動(dòng)部分102包括外殼106，該外殼106被i殳計(jì)成在 工作過程中接收并支撐驅(qū)動(dòng)部分102以及將部件密封在外殼106內(nèi)。驅(qū) 動(dòng)部分102進(jìn)一步包括至少一個(gè)永磁鐵108,在所示的優(yōu)選實(shí)施方式中， 其包括一對(duì)永磁鐵108和110。永磁鐵108和110彼此隔開并設(shè)置得臨 近中央鐵芯112，該中央鐵芯112由例如鐵磁材料之類能夠傳導(dǎo)磁通量 的材料制成。繞線管114設(shè)置在永磁鐵108和110以及鐵芯112周圍。 雖然磁鐵108和110以及鐵芯112固定地支撐在外殼106內(nèi)，但是繞線 管114能夠相對(duì)于這些部件縱向地自由滑動(dòng)。也就是^L,繞線管114環(huán) 繞鐵芯112，并且可在圖2所示方向上相對(duì)于鐵芯向上及向下滑動(dòng)。線 圏116纏繞在繞線管114內(nèi)，并且線圏的自由端聯(lián)接到用于接收通電控 制信號(hào)的引線L，該通電控制信號(hào)例如來自如圖l所示以及參照?qǐng)D4進(jìn) 一步論述的噴射控制器44。繞線管114進(jìn)一步包括延伸部118，該延伸
部118從繞線管114的、安裝線圏116以驅(qū)動(dòng)泵部分104的區(qū)域伸出， 下面將對(duì)此進(jìn)行描述。雖然圖2僅示出一個(gè)延伸部，但應(yīng)當(dāng)理解的是， 繞線管114可包括沿繞線管114周向設(shè)置的一系列延伸部。最后，驅(qū)動(dòng) 部分102包括支撐體或隔離體120，該支撐體或隔離體幫助支撐永磁鐵 108和110以及中央鐵芯112并幫助將驅(qū)動(dòng)部分102和泵部分104隔開。 然而，應(yīng)當(dāng)指出的是，在所示的實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)部分102的內(nèi)部空間， 包括其內(nèi)設(shè)置線圍116的空間，在工作過程中充滿了例如用于冷卻目的 之類的流體。
驅(qū)動(dòng)構(gòu)件122借助于延伸部118固定到繞線管114。在所示的實(shí)施 方式中，驅(qū)動(dòng)構(gòu)件122形成總體上為杯狀的板，該杯狀板具有用于流體 穿行的中央孔。驅(qū)動(dòng)構(gòu)件122的杯子形狀有助于對(duì)柱塞124定中心，柱 塞124設(shè)置在驅(qū)動(dòng)構(gòu)件122的凹形部內(nèi)。柱塞124優(yōu)選地具有從柱塞124 的尾部延伸到頭部區(qū)域128的縱向中央開口或中央孔126，頭部區(qū)域128 設(shè)計(jì)成接觸并抵靠驅(qū)動(dòng)構(gòu)件122。偏置彈簧130被壓縮在頭部區(qū)域128 和泵部分104的下部件之間以使柱塞124、驅(qū)動(dòng)構(gòu)件122、以及繞線管 114和線團(tuán)116保持在初始位置。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解， 柱塞124、驅(qū)動(dòng)構(gòu)件122、延伸部118、繞線管114、以及線團(tuán)116形成 往復(fù)驅(qū)動(dòng)組件，在設(shè)備工作過程中，該往復(fù)驅(qū)動(dòng)組件被驅(qū)動(dòng)而進(jìn)行振蕩 運(yùn)動(dòng)，下面將更全面地對(duì)此進(jìn)行描述。應(yīng)當(dāng)理解的是，其他類型和構(gòu)造 的驅(qū)動(dòng)組件也可用于本發(fā)明中。
驅(qū)動(dòng)部分102和泵部分104 "^殳計(jì)成彼此對(duì)接，優(yōu)選"&計(jì)成4吏這些部 件能夠作為子組件獨(dú)立制造和安裝并使它們能夠根據(jù)需要被使用。在所 示的實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)部分102的外殼106在裙部132處終止，裙部132 繞泵部分104的周壁134固定。驅(qū)動(dòng)部分102和泵部分104優(yōu)選地例如 通過軟密封件136密封。或者，這些外殼可通過螺紋接合或其他任何適 當(dāng)技術(shù)相連接。
泵部分104形成中央孔138，該中央孔138設(shè)計(jì)成接收柱塞124。 孔138還用于在設(shè)備工作過程中為柱塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向。環(huán)形凹槽 140環(huán)繞孔138并接收偏置彈簧130，從而使偏置彈簧130保持在中央 位置以便進(jìn)一步幫助導(dǎo)向柱塞124。在所示的實(shí)施方式中，頭部區(qū)域128 包括周向溝槽或凹槽142，其在與凹槽140相對(duì)的端部接收偏置彈簧
130。
閥構(gòu)件144設(shè)置在泵部分104內(nèi)、置于柱塞124下方。在所示的實(shí) 施方式中，在工作過程中閥構(gòu)件144形成柱塞124的可分離延伸部，但 是當(dāng)柱塞124如圖2所示地收回時(shí)閥構(gòu)件144與柱塞124隔開間隙146。 間隙146通過限制閥構(gòu)件144的上行運(yùn)動(dòng)形成，例如通過限制限定孔138 的周壁來形成?？稍诖宋恢迷O(shè)置溝槽(未圖示)，以在該柱塞行進(jìn)到其 收回位置時(shí)使環(huán)繞閥構(gòu)件144的流體能夠流過。如下面更全面地描述的， 間隙146容許包括柱塞124的整個(gè)往復(fù)驅(qū)動(dòng)組件在接觸閥構(gòu)件144以壓 縮流體并從泵部分排出流體之前，在增壓沖程內(nèi)獲得動(dòng)量。
閥構(gòu)件144i殳置在泵室148內(nèi)。泵室148接收來自入口 150的流體。 因此入口 150包括入口通道152,例如加壓燃料之類的流體通過入口通 道152引入泵室148?？傮w上以標(biāo)號(hào)154標(biāo)示的單向閥組件"^殳置在入口 通道152和泵室148之間，在設(shè)備的增壓沖程中，單向閥組件由泵室148 內(nèi)產(chǎn)生的壓力關(guān)閉.在所示的實(shí)施方式中，流體通道156設(shè)置在入口通 道152和驅(qū)動(dòng)部分102的部件所處的空間之間。流體通道156可使流體 自由流入驅(qū)動(dòng)部分102，以確保驅(qū)動(dòng)部分的部件浸泡在流體中。流體出 口 (未圖示)可通過相似的方式與驅(qū)動(dòng)部分102的內(nèi)部空間流體連通， 以使來自驅(qū)動(dòng)部分102的流體能夠再次循環(huán)。閥構(gòu)件144由偏置彈簧158 保持在朝間隙146偏置的位置。在所示的實(shí)施方式中，偏置彈簧158在 閥構(gòu)件144的上部和擋團(tuán)160之間壓縮。
當(dāng)由上述部件限定的泵用于直接燃料噴射時(shí)，作為一種示例性用 法，噴嘴組件162可直接結(jié)合進(jìn)泵組件104下部。如圖2所示，示例性 噴嘴組件162包括密封地配合到泵部分104的噴嘴本體164。提動(dòng)閥芯 166設(shè)置在形成于閥本體中的中央孔內(nèi)，并在收回位置與閥本體相密封 抵靠。保持構(gòu)件168設(shè)置在提動(dòng)閥芯166的上端部。保持構(gòu)件168接觸 偏置彈簧170,該偏置彈簧170被壓縮在噴嘴本體164和保持構(gòu)件168 之間以使提動(dòng)閥芯166保持在噴嘴本體164內(nèi)的偏置的、密封位置。流 體自由地穿過泵室148流入環(huán)繞保持構(gòu)件168和彈簧170的區(qū)域。所述 流體進(jìn)一步流入在環(huán)繞提動(dòng)閥芯166的噴嘴本體164中形成的通道172 內(nèi)。細(xì)長的環(huán)形流動(dòng)通道174從通道172延伸到提動(dòng)閥芯166的密封端。 如本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解的，其他部件可結(jié)合進(jìn)驅(qū)動(dòng)部分102、泵
部分104、或者噴嘴組件162中。例如，需要時(shí)，出口單向閥可定位在 泵室148的出口位置以使下游區(qū)域與泵室隔離。
圖3示出處于致動(dòng)位置的圖2中的泵及噴嘴組件。如圖3所示，在 給線團(tuán)116施加沿第一方向的通電電流時(shí)，線團(tuán)116、繞線管114、延 伸部118、以及驅(qū)動(dòng)構(gòu)件122向下移動(dòng)。這種向下移動(dòng)是通過施加通電 電流給環(huán)繞線團(tuán)116而在其周圍產(chǎn)生的電磁場與永磁鐵108和110產(chǎn)生 的磁場相互作用的結(jié)果。在該優(yōu)選實(shí)施方式中，這種磁場由鐵芯112加 強(qiáng)并引導(dǎo)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件122在這些磁場的作用下被迫向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，其接 觸柱塞124從而迫使柱塞克服彈簧130的阻力向下運(yùn)動(dòng)。在這種移動(dòng)的 最初階段，由于間隙146 (見圖2)的存在，所以柱塞142可以自由延 伸到泵室148內(nèi)而不接觸閥構(gòu)件144。因此柱塞142獲得動(dòng)量，并最終 接觸閥構(gòu)件144的上表面。柱塞124的下表面抵接閥構(gòu)件144的上表面 并與閥構(gòu)件144的上表面相密封，從而防止流體穿過柱塞142的通道126 向上流動(dòng)，或者防止流體在柱塞142和泵部分104的孔138之間流動(dòng)。 柱塞142和閥構(gòu)件144的進(jìn)一步下行運(yùn)動(dòng)開始?jí)嚎s泵室148內(nèi)的流體， 從而關(guān)閉入口單向閥154。
柱塞142和閥構(gòu)件144的更進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)還產(chǎn)生壓力躍升或壓力峰 值，該壓力躍升或壓力峰值傳輸?shù)街T如噴嘴組件162的下游。在所示的 實(shí)施方式中，該壓力躍升迫使提動(dòng)閥芯166離開噴嘴本體164，在壓縮 保持構(gòu)件168和噴嘴本體164之間的彈簧170的壓縮作用下相對(duì)于噴嘴 本體164向下移動(dòng)。因此例如燃料之類的流體176從噴嘴162噴灑或泄 出，例如直接進(jìn)入?yún)⒄請(qǐng)Dl在上文所述的內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中。如本領(lǐng)域 的技術(shù)人員所能夠理解的，在將極性相反的驅(qū)動(dòng)信號(hào)或控制信號(hào)施加給 線團(tuán)116時(shí)，所提供的信號(hào)沿第二方向穿過引線L，環(huán)繞線圍116的電 磁場將反向，從而使得由于該磁場與磁鐵108和110產(chǎn)生的磁場的相互 作用而施加給線團(tuán)116的力方向相反。因此該力會(huì)驅(qū)動(dòng)線圏116和往復(fù) 式驅(qū)動(dòng)組件的其他部件朝其初始位置(圖2所示)回退。在所示的實(shí)施 方式中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件122被向上驅(qū)動(dòng)而朝圖2所示的初始位置回退時(shí)， 彈簧130迫使柱塞128朝其初始位置向上運(yùn)動(dòng)，彈簧158以相似的方式 迫使閥構(gòu)件144朝初始位置回退。間隙126如圖2所示地重新形成，從 而可以開始新的泵送循環(huán)。在設(shè)有例如圖2和3所示噴嘴162的情況下， 噴嘴162被彈簧170的彈力以相似的方式關(guān)閉。在這種情況下，以及在
沒有設(shè)置這種噴嘴的情況下，或者在出口單向閥設(shè)置在泵室148出口處 的情況下，泵室148內(nèi)的壓力減小從而使入口單向閥154能夠重新打開 以便引入后續(xù)泵送循環(huán)所用流體。
在某些條件下，當(dāng)驅(qū)動(dòng)組件朝其初始位置向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以給線圏 116施加信號(hào)以使驅(qū)動(dòng)組件減速。該信號(hào)與使驅(qū)動(dòng)組件朝致動(dòng)位置運(yùn)動(dòng) 而施加的信號(hào)的極性相同，因此與其沿相同的方向穿過線圍116。通過 在驅(qū)動(dòng)組件到達(dá)其初始位置之前施加這種信號(hào)，可以使驅(qū)動(dòng)組件減速以 便減小或消除低速時(shí)的"卡嗒"噪音或者因?yàn)闆_擊力被減小而防止驅(qū)動(dòng) 組件在高速情況下產(chǎn)生反彈，下面將更詳細(xì)地對(duì)此進(jìn)行描述。
通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定借助引線L施加給線團(tuán)116的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，本發(fā)明的 設(shè)備可以多種方式驅(qū)動(dòng)。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的基本電路。電路200提 供用于驅(qū)動(dòng)機(jī)電螺線管的裝置，機(jī)電螺線管此處用于燃料噴射器內(nèi)，并 且所述裝置用于使圖2和3所示驅(qū)動(dòng)組件加速往復(fù)運(yùn)動(dòng).電壓源202用 于通過圖2和3所示的引線L給線閨116提供電流。還有一系列開關(guān) 206、 208以及210聯(lián)接到線團(tuán)116。開關(guān)206、 208以及210設(shè)置成使 電容器212存儲(chǔ)電壓以便提供通過該電路的反向電流，這將為驅(qū)動(dòng)組件 (圖2和3所示)的快速往復(fù)運(yùn)動(dòng)提供便利，下面將對(duì)此進(jìn)行討論。最 初，第一開關(guān)206閉合，第二開關(guān)208和第三開關(guān)210打開。當(dāng)電源202 施加電壓時(shí)，電流流過所示電流通路214示出的通路。因?yàn)榈谝婚_關(guān)206 閉合，而開關(guān)206又提供接地通路，因此電流214會(huì)從電源202流經(jīng)線 圏116和閉合的開關(guān)206并流入大地。這樣就啟動(dòng)了線閨116，將電壓 源202產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)組件操作燃料噴射系統(tǒng)的線性運(yùn)動(dòng)，如參 照?qǐng)D2和3所進(jìn)行的描述。
接下來，第一開關(guān)206打開，從而在線圍116上產(chǎn)生電壓。此時(shí)， 第二開關(guān)208閉合。來自電壓源202的電流流過所示電流通路216。電 流216從電壓源202流過線圍116和第二開關(guān)208以及電容器212。此 時(shí)，存儲(chǔ)在線團(tuán)116中的電壓將轉(zhuǎn)移并存儲(chǔ)在電容器212中。電容器212 內(nèi)的電壓大小將根據(jù)第二開關(guān)208閉合時(shí)存儲(chǔ)在線圍116中的能量以及 電容器212的大小而變化。 一旦電容器212的電壓達(dá)到預(yù)定電壓值，第 二開關(guān)208就會(huì)打開，且第三開關(guān)210閉合。當(dāng)存儲(chǔ)在電容器212中的 電壓高于電源202所產(chǎn)生的電壓時(shí)，就會(huì)引發(fā)這種情況。這時(shí)電流就會(huì)
如流動(dòng)通道218所示地流過電路。電流218從電容器212流過第三開關(guān) 210并倒流過線圏116。該反向電流會(huì)使驅(qū)動(dòng)組件回退到圖2所示的初 始位置。
接下來，在驅(qū)動(dòng)組件到達(dá)其初始位置之前，第三開關(guān)210打開，第 一開關(guān)206閉合，由電壓源202施加電壓。電流再次流過電流通路214 所示的通路。這會(huì)產(chǎn)生能使驅(qū)動(dòng)組件在到達(dá)其初始位置之前減速的力。 最后，第一開關(guān)206打開并且第二開關(guān)208閉合，從而使存儲(chǔ)在線圏116 中的電壓能以前述方式轉(zhuǎn)移到電容器212中。
通過采用反向電流218來提供根據(jù)本文所述實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)組件的 往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可獲得比基于諸如燃料噴射器之類系統(tǒng)的已有機(jī)電螺線管相 比更優(yōu)的若干特點(diǎn)。首先，如前所述以及如將參照?qǐng)D6所述，可減少用 于燃料噴射的周期。其次，因?yàn)橥ㄟ^將來自線團(tuán)116的能量存儲(chǔ)在電容 器212中并將該能量再循環(huán)利用以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)組件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式所述 系統(tǒng)能夠循環(huán)利用能量，所以可減小噴射系統(tǒng)的能耗。再次，還可以減 小第一開關(guān)206的功率消耗。
通過在驅(qū)動(dòng)組件到達(dá)其初始位置之前施加通過電流通道214的電流 以使其減速，因此驅(qū)動(dòng)組件與外殼之間的沖擊力得以減小。在低速時(shí)， 這能夠減小"卡嗒"噪音。在高速時(shí)，這能夠防止驅(qū)動(dòng)組件反彈，因此 改善后續(xù)泵送循環(huán)的精度。
圖5示出使用本技術(shù)的電路的一種具體實(shí)施方式
。然而，應(yīng)當(dāng)指出 的是，可采用圖5所示特定元件的任何適當(dāng)替代物。圖5示出電壓源302， 其可以是55伏電源。電壓源302聯(lián)接到線團(tuán)16的一根引線。線圏116 的第二引線聯(lián)接到開關(guān)306、 308以及310。圖5所示的實(shí)施方式中的第 一開關(guān)是N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(n-channel MOSFET ) 306。 MOSFET 306的漏極聯(lián)接到線團(tuán)116的第二引線。MOSFET 306 的源極通過電阻312接地。MOSFET 306的柵極聯(lián)接到如參照?qǐng)D1所述 的噴射控制器44的微控制器314。
如參照?qǐng)D4所進(jìn)行的描述，最初，第一開關(guān)306閉合，因此電流從 電壓源302流過線圏116和MOSFET 306并流入大地。然后微控制器 314會(huì)閉合MOSFET 306，從而打開柵極并為在線團(tuán)116內(nèi)存儲(chǔ)能量提供便利。在該具體實(shí)施方式
中，第二開關(guān)示出為二極管308。在這種構(gòu) 造中， 一旦線圏116獲得超過0.7伏的電荷，電流最初將流過二極管308。 將二極管308用作第二開關(guān)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是 一旦線圏116達(dá)到比電容器 316的電壓高的某一閾值電壓，電流將自動(dòng)流過二極管308。此處，線 圏116的電壓僅需高于電容器316的電壓0.7伏即可啟動(dòng)該開關(guān)。由于 具有自動(dòng)啟動(dòng)功能，開關(guān)308無需聯(lián)接到微控制器。這可減小電路成本 和設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度。然而，顯而易見的是，只要線圍116的電壓達(dá)到比 電容器316的電壓高的某一更大閾值時(shí)開關(guān)能夠閉合的話，則可采用任 一種構(gòu)造.能量存儲(chǔ)在電容器316中直到微控制器318閉合第三開關(guān)310的時(shí) 刻。此時(shí)，存儲(chǔ)在電容器316中的電壓會(huì)回到線團(tuán)116中，從而為驅(qū)動(dòng) 構(gòu)件122 (示于圖2和3中)以較高的速度進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)提供便利。此 處，第三開關(guān)310用二極管320和322、電阻324和326和328、以及 晶體管330來構(gòu)造。然而，顯而易見的是，任何優(yōu)選的開關(guān)電路皆可用 于開關(guān)310。接下來，在驅(qū)動(dòng)組件到達(dá)其初始位置之前，第三開關(guān)310打開，第 一開關(guān)306閉合，電壓由電壓源302施加。這4吏驅(qū)動(dòng)組件在到達(dá)其初始 位置之前減速。然后，第一開關(guān)306打開電流流過二極管308，使得存 儲(chǔ)在線閨116中的電壓以前述方式轉(zhuǎn)移到電容器316中。圖6示出根據(jù)圖4和5所示的實(shí)施方式的電流波形。 一個(gè)噴射循環(huán) 的常規(guī)周期大于10ms。然而，本實(shí)施方式使噴射時(shí)間保持在1-7 ms 范圍內(nèi)，下面進(jìn)一步對(duì)此進(jìn)行描述。波形400在圖6中關(guān)于時(shí)間示出。 波形400的第 一段402示出對(duì)應(yīng)于圖4中電流通路214的燃料噴射過程。 根據(jù)本實(shí)施方式的、用于燃料噴射的周期通常小于3.5ms。曲線400的 第二段404示出當(dāng)能量如圖4中電流通路216所示地從燃料噴射線團(tuán)散 入電容器時(shí)電容器充電的過程。沿著在電容器充電的時(shí)間段404與電容 器沿如曲線段408所示的反向放電通過燃料噴射器的時(shí)間段之間的曲 線，還存在一些時(shí)間406。電容器通過線圍的能量耗散充電以及電容器而變化。然而，在本實(shí)施方式中，周期可少于3.5ms。圖7示出才艮據(jù)圖4和5所示的實(shí)施方式的另一電流波形500。波形 500特別適用于相對(duì)較長的周期，它在發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用中對(duì)應(yīng)于2000 RPM 以下的速度，下面將對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)的說明。波形500的第一段502示 出與圖4中的電流通路214對(duì)應(yīng)的燃料噴射過程。波形500的第二段504 示出當(dāng)能量如圖4中電流通路216所示地從燃料噴射線團(tuán)散入電容器中 時(shí)電容器充電的過程。由于波形500用于周期相對(duì)較長的情況，所以無 需使電容器放電以迫使驅(qū)動(dòng)構(gòu)件122沿相反方向運(yùn)動(dòng)。僅彈簧130的偏 置力就足以使驅(qū)動(dòng)構(gòu)件122及時(shí)返回以便進(jìn)行下一噴射循環(huán)。第三段 506對(duì)應(yīng)于使用彈簧130使驅(qū)動(dòng)構(gòu)件122返回其初始位置所用的時(shí)間部 分。波形500的第四段512示出正好在驅(qū)動(dòng)構(gòu)件122到達(dá)其初始位置之 前的時(shí)刻施加通過電流通路214的電流。這具有使驅(qū)動(dòng)構(gòu)件122、線圈 116、以及繞線管114減速的作用。對(duì)應(yīng)于第三段506和第四段512的 信號(hào)優(yōu)選地設(shè)定成使得驅(qū)動(dòng)構(gòu)件122、線團(tuán)116、以及繞線管114的速 度在繞線管114沖擊外殼106之前盡可能地接近于零。波形500的第五 段514再次示出當(dāng)能量如圖4中電流通路216所示地從燃料噴射器線團(tuán) 散入電容器中時(shí)電容器充電的過程。如上所示，波形500特別適用于周期相對(duì)較長的應(yīng)用，這種情況下 使用噴射器的設(shè)備產(chǎn)生的噪音會(huì)相對(duì)較小。在發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用中，這對(duì)應(yīng)小 于2000 RPM的發(fā)動(dòng)機(jī)速度。在之前應(yīng)用中的這些情況下，繞線管114 沖擊外殼106產(chǎn)生的噪音可能聽起來像"卡嗒"噪音。通過施加對(duì)應(yīng)于 第四段512的信號(hào)，在繞線管114沖擊外殼106之前其速度便被減小， 因而減小了 "卡嗒"噪音。優(yōu)選地，該"卡嗒"噪音級(jí)別被減小到其級(jí) 別低于操作環(huán)境的噪音的級(jí)別，從而不會(huì)被聽到。同時(shí)，由于不施加用 于使驅(qū)動(dòng)構(gòu)件122返回到其初始位置的反向電流，所以采用波形500時(shí) 線團(tuán)116產(chǎn)生最少的熱量。盡管波形500在發(fā)動(dòng)機(jī)低速的情況下提供更 多優(yōu)點(diǎn)，但其也可應(yīng)用在其他速度的情況下。圖8示出根據(jù)圖4和5所示的實(shí)施方式的又一電流波形600。波形 600特別適用于周期短的應(yīng)用，下面將對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)的說明。波形600 的第一段602示出與圖4中的電流通路214對(duì)應(yīng)的燃料噴射過程。波形 600的第二段604示出當(dāng)能量如圖4中電流通路216所示地從燃料噴射 線團(tuán)散入電容器中時(shí)電容器充電的過程。沿著在電容器充電的時(shí)間段 604與電容器沿如第四曲線段608所示的反向放電通過燃料噴射器的時(shí) 間段之間的曲線，還存在一些時(shí)間，這些時(shí)間被第三段606示出。然后，
沿著在電容器放電的時(shí)間段608與施加第六段612所示信號(hào)的時(shí)間段之 間的曲線，還存在一些時(shí)間，這些時(shí)間被第五段610示出。波形600的 第六段612示出正好在驅(qū)動(dòng)構(gòu)件122到達(dá)其初始位置之前施加通過電流 通路214的電流。這具有使驅(qū)動(dòng)構(gòu)件122、線團(tuán)116、以及繞線管114 減速的作用。對(duì)應(yīng)于第五段610和第六段612的信號(hào)優(yōu)選地設(shè)定成使得 驅(qū)動(dòng)構(gòu)件122、線圏116、以及繞線管114的速度在繞線管114沖擊外 殼106之前盡可能地接近于零。波形600的第七段614示出當(dāng)能量如圖 4中電流通路216所示地從燃料噴射線團(tuán)散入電容器中時(shí)電容器再次充 電的過程。如上所示，波形600特別適用于周期相對(duì)較短的應(yīng)用，這種情況下 繞線管114在之前的應(yīng)用中會(huì)以極高的速度沖擊外殼106。在之前應(yīng)用 中的這些情況下，沖擊力會(huì)導(dǎo)致繞線管反彈。這可能導(dǎo)致開始下一個(gè)噴 射過程時(shí)電樞不在正確的初始位置，因此降低了噴射器的精度。通過施 加對(duì)應(yīng)于第六段612的信號(hào)，在繞線管114沖擊外殼106之前其速度便 被減到最小，因此減小了沖擊力并減小甚至消除了繞線管反彈的時(shí)間。 優(yōu)選地，沖擊力被減小到繞線管在沖擊時(shí)不會(huì)被彈回的級(jí)別。盡管波形 600在發(fā)動(dòng)機(jī)高速的情況下提供更多優(yōu)點(diǎn)，但是根據(jù)應(yīng)用場合，其也可 用于大多數(shù)甚至所有發(fā)動(dòng)機(jī)速度。例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)低速的情況下，波形 600的第六段612將提供與波形500的第四段512相同的優(yōu)點(diǎn)。能夠預(yù)期的是，多個(gè)波形400、 500、以及600可用于整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)速 度范圍內(nèi)。由于每個(gè)波形特別適用于特定的發(fā)動(dòng)機(jī)工作條件，所以通過 在不同速度范圍內(nèi)應(yīng)用不同的波形，可以在整個(gè)速度范圍內(nèi)獲得改善的 操作。例如，在低速情況下波形500使用，然后當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度增加時(shí)，例 如高于2000 RPM,使用波形400直至發(fā)動(dòng)機(jī)速度可以使繞線管反彈。 超過該速度，使用波形600。在其他情況下，也可以僅在低速時(shí)采用波 形400而在其他速度時(shí)采用波形600。最后，在其他情況下，也能夠預(yù)期在整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍內(nèi)采用波 形600。僅采用單個(gè)波形還是采用多個(gè)波形以及采用哪種波形組合取決于 發(fā)動(dòng)機(jī)的工作特性和工作條件。雖然具體實(shí)施方式
已通過實(shí)例示出在附圖中并且已被詳細(xì)描述，但是本發(fā)明易于做出各種改型和可替代形式。因而，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā) 明不限于所披露的具體形式。相反，本發(fā)明覆蓋落入后附權(quán)利要求所限 定的主旨和范圍內(nèi)的所有改型、等同體、以及可替代形式。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)泵送組件的方法，包括下列步驟(a)給線圈組件通電以便使驅(qū)動(dòng)組件從初始位置向致動(dòng)位置移動(dòng)，從而至少部分地產(chǎn)生第一泵送運(yùn)動(dòng)；(b)使所述驅(qū)動(dòng)組件回復(fù)到所述初始位置從而至少部分地產(chǎn)生第二泵送運(yùn)動(dòng)；以及(c)在使所述驅(qū)動(dòng)組件向所述初始位置回復(fù)的同時(shí)，給所述線圈組件通電從而使所述驅(qū)動(dòng)組件在到達(dá)所述初始位置之前減速。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，步驟(a)通過施加沿第一 方向流過所述線團(tuán)組件的第一電流來實(shí)現(xiàn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，步驟(c)通過施加沿第一 方向流過所述線團(tuán)組件的第二電流來實(shí)現(xiàn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，步驟(b)至少部分地通過 偏置彈簧來實(shí)現(xiàn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，步驟(b)進(jìn)一步通過施加 沿第二方向流過所述線團(tuán)組件的第三電流從而幫助所述驅(qū)動(dòng)組件回復(fù)到所述初始位置來實(shí)現(xiàn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述第三電流從電容器流出。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述電容器電聯(lián)接到所述 線團(tuán)組件并通過所述線圍組件放電來進(jìn)行充電。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括下列步驟 在施加所述第一電流和施加所述第三電流之間提供第 一延遲；以及 在施加所述第三電流和施加所述第二電流之間提供第二延遲。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，步驟(b)通過施加沿第二 方向流過所述線圏組件的第三電流來實(shí)現(xiàn)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述第三電流從電容器流出。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述電容器電連接到所 述線圍組件并通過所述線圏組件放電來進(jìn)行充電。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括下列步驟 在施加所述第一電流和施加所述第三電流之間提供第一延遲；以及 在施加所述第三電流和施加所述第二電流之間提供第二延遲。
13. —種用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射系統(tǒng)，包括 燃料存儲(chǔ)箱；至少一個(gè)往復(fù)式燃料泵組件，其與所述燃料存儲(chǔ)箱流體連通，所述 至少 一個(gè)往復(fù)式燃料泵組件中的每個(gè)都包括外殼組件，其包括驅(qū)動(dòng)部分和相鄰的泵部分； 永磁鐵，其具有第一磁場并設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)部分中； 線團(tuán)組件，其設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)部分中并具有繞組，所述線圍組 件能夠沿軸線相對(duì)于所述永磁鐵在初始位置和致動(dòng)位置之間往復(fù)運(yùn) 動(dòng)，所述線團(tuán)組件至少部分地形成驅(qū)動(dòng)組件；彈性構(gòu)件，其將所述可移動(dòng)構(gòu)件偏置在初始位置；以及 泵組件，其設(shè)置在所述泵部分中，所述泵組件包括能夠往復(fù)運(yùn) 動(dòng)的泵構(gòu)件，所述泵構(gòu)件操作性地連接到所述驅(qū)動(dòng)組件，因而所述驅(qū) 動(dòng)組件運(yùn)動(dòng)會(huì)使所述泵構(gòu)件運(yùn)動(dòng)；以及 控制器，其能夠產(chǎn)生選擇性地施加給所述繞組的多個(gè)信號(hào)，所述多 個(gè)信號(hào)包括具有第一極性的第一信號(hào)，其用于控制所述驅(qū)動(dòng)組件在所述初 始位置和所述致動(dòng)位置之間的運(yùn)動(dòng)；以及具有第一極性的第二信號(hào)，其用于在所述驅(qū)動(dòng)組件回復(fù)到所述 初始位置之前使所述驅(qū)動(dòng)組件減速。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的燃料噴射系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)信號(hào) 進(jìn)一步包括具有第二極性的第三信號(hào)，所述具有第二極性的第三信號(hào)用 于控制所述驅(qū)動(dòng)組件在所述致動(dòng)位置與所述初始位置之間的運(yùn)動(dòng)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的燃料噴射系統(tǒng)，其中，所述第三信號(hào) 從電容器流出。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的燃料噴射系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)信號(hào) 這樣施加首先施加所述第一信號(hào)，其次施加所述第三信號(hào)，最后施加 所述第二信號(hào)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的燃料噴射系統(tǒng)，其中，施加每個(gè)信號(hào) 之間都存在延遲。
18. —種控制用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器的方法，包括下列步驟(a) 提供能夠給所述燃料噴射器的驅(qū)動(dòng)組件施加信號(hào)波形以控制 所述驅(qū)動(dòng)組件運(yùn)動(dòng)的噴射控制器，所述信號(hào)波形由第一、第二以及第三通電信號(hào)中的至少一個(gè)組成， 所述第一通電信號(hào)用于移動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)組件離開初始位置以便產(chǎn)生 第一泵送運(yùn)動(dòng)，所述笫二通電信號(hào)用于使所述驅(qū)動(dòng)組件回復(fù)到所述初始位置以便 產(chǎn)生第二泵送運(yùn)動(dòng)，所述第三通電信號(hào)用于使所述泵送組件在到達(dá)所述初始位置之前 減速；(b) 在發(fā)動(dòng)機(jī)速度的第一范圍內(nèi)給所述驅(qū)動(dòng)組件施加包括所述第 一和第三通電信號(hào)的第一信號(hào)波形；以及(c) 在大于所述第一范圍的發(fā)動(dòng)機(jī)速度的第二范圍內(nèi)給所述驅(qū)動(dòng) 組件施加包括所述第一和第二通電信號(hào)的第二信號(hào)波形。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述第二信號(hào)波形進(jìn)一 步包括所述第三通電信號(hào)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，進(jìn)一步包括下列步驟(d) 在大于所述第二范圍的發(fā)動(dòng)機(jī)速度的第三范圍內(nèi)，給所述驅(qū) 動(dòng)組件施加包括所述第 一、第二以及第三通電信號(hào)的第三信號(hào)波形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種移動(dòng)泵送組件的方法。在第一步中，施加沿第一方向流過線圈組件的第一電流以便移動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件離開初始位置從而產(chǎn)生第一泵送運(yùn)動(dòng)。然后，該驅(qū)動(dòng)組件回復(fù)到初始位置從而產(chǎn)生第二泵送運(yùn)動(dòng)。在該第二泵送運(yùn)動(dòng)臨近結(jié)束的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)，施加沿該第一方向流過該線圈組件的第二電流以便使該驅(qū)動(dòng)組件在到達(dá)初始位置之前減速。可施加沿第二方向流過該線圈組件的第三電流以便使或幫助該驅(qū)動(dòng)組件回復(fù)到初始位置。本發(fā)明還公開了一種能夠執(zhí)行該方法的設(shè)備。
文檔編號(hào)F02M51/04GK101115925SQ200680003722
公開日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2006年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月2日
發(fā)明者伊夫琳·布雷茲尼克, 塞巴斯蒂安·施特勞斯, 杰夫·吉倫, 達(dá)夫·索德曼, 邁克爾·弗倫希 申請(qǐng)人:龐巴迪動(dòng)力產(chǎn)品美國公司