專利名稱：一種使用泵的減振系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種減振系統(tǒng)，更具體的，是涉及到一種使用泵的減振系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
共軌燃料系統(tǒng)釆用連接到提供高壓油料的共軌的多個噴油器。為了有 效地供給在不同時間和噴射量的噴射的組合，系統(tǒng)通常包括與共軌液態(tài)連 接的多樣的排泄泵。此類多樣的排泄泵的一種是凸輪驅(qū)動，以進口或出口 計量的泵。
凸輪驅(qū)動、以進口或出口計量的泵通常包括多個活塞，每個活塞位于 一個單獨的活塞腔?；钊c葉形凸輪通過從動的方式連接，因此當(dāng)發(fā)動機 的曲軸旋轉(zhuǎn)時，凸輪也進行相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)，并且連接的凸角往復(fù)地驅(qū)動活塞 將燃料從活塞腔到共軌排出(比如泵出)。從共軌被活塞泵出的燃料量取 決于在活塞往復(fù)運動之前進入活塞腔的燃料量，或者在活塞一次移動中溢 出到低壓容器的燃料量。
多樣的排泄泵可以用于抵消或減少振動和噪音。也就是，通過變換燃 料的排出，作為結(jié)果的扭矩可以被傳遞到凸輪的反方向，因此減少和/或抵 消了振動和噪音。
美國專利US5111748專利(以下簡稱"748專利")描述了一種降寸氐 發(fā)動機振動的方案，該專利在1992年5月12日被授權(quán)給Kuriyama等。 748專利披露了 一種在交流發(fā)動機中引起振動的裝置以減少由發(fā)動機不規(guī) 則的燃燒產(chǎn)生的車輛發(fā)動機和車體的振動。更具體的，748專利變化了交 流發(fā)電機的相對于發(fā)動機固定的扭矩栽荷，以產(chǎn)生交流發(fā)電機機體上的角
4力矩。這個角力矩被傳遞到發(fā)動機并降低了發(fā)動機的振動。特別是，高于
力矩載荷。因此，當(dāng)交流發(fā)電機的振動和發(fā)動機的振動呈相反關(guān)系時，交 流發(fā)電機的振動可以抵消發(fā)動機的振動。
盡管748專利所披露的裝置可以幫助減少發(fā)動機的振動，但是其減少 是在一個有限的范圍。也就是說，交流發(fā)電機可能在寬振幅的一個有限區(qū) 間振動，并且產(chǎn)生振動的時間有限。因此，交流發(fā)電機的振動可能十分有 限地影響發(fā)動機產(chǎn)生的寬振幅。
本發(fā)明的目的是提出一種減振系統(tǒng)和方法，能解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明提出一種用于發(fā)動機的減振系統(tǒng)。至少一個泵送單元， 在發(fā)動機循環(huán)過程中隨多個泵沖程移動。減振系統(tǒng)還可以包括控制器，所 述控制器用于確定發(fā)動機振動系數(shù)，以M于振動系數(shù)、在所述的多個泵 沖程的至少一個過程中調(diào)整所述至少一個泵送單元的燃料排量。
另一方面，本發(fā)明提出一種控制發(fā)動機燃料供應(yīng)的方法。該方法包括 通過至少一個泵送單元排出燃料；噴射燃料到所述發(fā)動機；確定所述發(fā)動 機的振動系數(shù)。方法還可以進一步包括基于所述振動系數(shù)變動所述至少一 個泵送單元的所述燃料排量。


圖l是一個示例性燃料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。 圖2是可以使用圖l所示燃料系統(tǒng)的示例性的泵的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
下面根據(jù)附圖對本發(fā)明做具體說明。圖l示出了一個動力系統(tǒng)10,包 括發(fā)動機12和示例性的燃料系統(tǒng)28。為描述方便，動力系統(tǒng)10以四沖程柴油發(fā)動機為例進行說明。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠意識到，發(fā)動機12 也可以是其他類型的內(nèi)燃機，如汽油或氣體燃料的發(fā)動機。
如圖1所示，發(fā)動機12可以包括用于說明多個汽缸16的發(fā)動機組14。 活塞18可滑動得位于每個汽缸16中，發(fā)動機12可以包括與每個汽缸16 相關(guān)聯(lián)的汽缸蓋20。汽缸16,活塞18以及汽缸蓋20可以共同形成燃燒室 22。在一個示例性的實施例中，發(fā)動機12包括六個燃燒室22。本領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員能夠意識到，發(fā)動機12可以包括多于或少于六個燃燒室22, 并且燃燒室22可以呈直線排列，V型排列或者其他的形式排列。
發(fā)動機12包括曲軸24，在發(fā)電機組14中旋轉(zhuǎn)布置。連桿26連接每 個活塞18到曲軸24,使得活塞18在每個相應(yīng)的汽缸16中的滑動帶動曲 軸24的旋轉(zhuǎn)。類似地，曲軸24的旋轉(zhuǎn)也帶動活塞18的滑動。發(fā)動機12 也可以包括連接到曲軸24的齒輪傳動鏈48。
燃料系統(tǒng)28可以包括由曲軸24驅(qū)動的部件以傳遞增壓后的燃料到每 個燃燒室22的噴射。特別地，燃料系統(tǒng)28可以包括用于裝燃料的油缸30， 燃料泵送單元32，用于增壓燃料和將增壓的燃料通過歧管或共軌36送到 多個燃料噴射器34，以及控制系統(tǒng)38。
燃料泵送單元32包括一個或多個實現(xiàn)燃料增壓和輸送一個或多個增 壓燃料流到歧管36的泵裝置。在一個實施例中，燃料泵送單元32包括低 壓源40，與高壓源42串聯(lián)。低壓源40可以是一個傳動泵，通過通道43 提供低壓補給到高壓源42。高壓源42接收低壓補給并且進一步增加燃料 的壓力。高壓源42可以通過燃料管44與歧管36連接。根據(jù)需要，可以將 一個或多個過濾裝置(圖中未示出)串^^文置在燃料管44或/和通道43里， 比如主過濾器和第二過濾器，用以濾除通過燃料泵送單元32增壓的燃料中 的雜質(zhì)和/或水。
低壓源40和高壓源42之一或者兩者都可以操控性連接到發(fā)動機12 并由曲軸24驅(qū)動。低壓源40和/或高壓源42可以連接到曲軸24,連接方 式可以是任何的以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所理解的曲軸24旋轉(zhuǎn)所引起的泵 軸相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)。比如，圖1中所示的高壓源42的泵驅(qū)動軸46通過齒輪傳動鏈48連接到曲軸24。
如圖2所示，高壓源42可以包括一個含有笫一活塞筒52和第二活塞 筒54的機架50。高壓源42還可以包括位于第一活塞筒52中可滑動的第 一活塞56,因此，第一活塞筒52與第一活塞56共同構(gòu)成第一泵燃燒室58。 高壓源42還可以包括位于第二活塞筒54中可滑動的第二活塞60，因此， 第二活塞筒54與第二活塞60共同構(gòu)成第二泵燃燒室62?？梢灶A(yù)見的是， 如果需要可以在高壓源42中增加更多的泵燃燒室。
第一驅(qū)動器66和第二驅(qū)動器68可以分別操控性地連接曲軸24的旋轉(zhuǎn) 到第一和第二活塞56、 60。第一和第二驅(qū)動器66、 68可以包括驅(qū)動第一、 第二活塞56、 60的機構(gòu)，比如凸輪、旋轉(zhuǎn)斜盤、擺板、電磁閥激勵裝置、 壓力傳動裝置、液壓傳動裝置、或者其他公知的驅(qū)動機構(gòu)。在圖2所示的 實施例中，笫一、笫二驅(qū)動器66、 68是凸輪裝置，每個凸輪分別包括兩個 凸輪凸角67、 69。因此，第一驅(qū)動器66的一個完整的旋轉(zhuǎn)行程可以引起 第一活塞56在其空間的兩個端點之間的兩次相應(yīng)的往復(fù)運動。第二驅(qū)動器 68的一個完整旋轉(zhuǎn)行程也可引起第二活塞60類似的往復(fù)運動。
齒輪傳動鏈48設(shè)置為這樣，因此在一個完整的發(fā)動機循環(huán)過程中(如， 活塞18沿進氣腔、壓縮腔、動力提升行程到排氣腔的行程或者曲軸24的 兩個完整的旋轉(zhuǎn)過程)，泵驅(qū)動軸46可以驅(qū)動第一、第二驅(qū)動器66、 68 兩次。因此，在一個指定的發(fā)動機循環(huán)過程中，第一、第二活塞56、 60 可以在其活塞筒內(nèi)往復(fù)運動產(chǎn)生八次連續(xù)的泵沖程l-8。奇數(shù)標(biāo)號的沖程是 與第一活塞56的運動關(guān)聯(lián)，偶數(shù)標(biāo)號的沖程是與第二活塞60的運動關(guān)聯(lián)。
第一、二驅(qū)動器66、 68可以相對于對方設(shè)置，由此第一、第二活塞 56、 60可以被驅(qū)動為互不同步的往復(fù)運動，因此配置八個泵沖程實質(zhì)等同 為相對于曲軸24的旋轉(zhuǎn)角?？梢岳斫獾氖?，以葉形凸輪為例，第一、二驅(qū) 動器66、 68也可以包括任何數(shù)量的凸輪凸角以產(chǎn)生相應(yīng)的泵沖程數(shù)量。也 可以理解的是，如果需要，可以使用單驅(qū)動器使第一、第二活塞56、 60 在其各自的底部位置移動。
高壓源42包括與其液態(tài)連接到管道43的進氣口 70。高壓源42還可以包括與進氣口 70液態(tài)連接低壓槽72，以及選擇性連接到第一、第二泵 燃燒室58、 62。第一進氣口止回閥74可以置于低壓槽72與第一泵燃燒室 58之間，使得低壓燃料單向流到第一泵燃燒室58。笫二進氣口止回閥76 可以置于低壓槽72與第二泵燃燒室62之間，使得低壓燃料單向流到第二 泵燃燒室62。
高壓源42還可以包括與其液態(tài)連接到燃料管44的排氣口 78。高壓源 42包括高壓槽80，選擇性地液態(tài)連接第一、第二泵燃燒室58、 62與排氣 口 78。第一排氣口止回閥82可以置于第一泵燃燒室58與高壓槽80之間， 使得液體從第一泵燃燒室58排出到高壓槽80。第二排氣口止回閥84可以 置于第二泵燃燒室62與高壓槽80之間，使得液體從第二泵燃燒室62排出 到高壓槽80。
高壓源42也可以包括第一溢流通路86，選擇性液態(tài)連接第一泵燃燒 室58到共同溢流通路90。高壓源42也可以包^"第二溢流通路88，液態(tài)連 接第二泵燃燒室62到共同溢流通路90。溢流控制閥92可以置于共同溢流 通路90內(nèi)，在第一、第二溢流通路86、 88和低壓槽72之間，選擇性地使 第一、第二泵燃燒室58、 62的部分液體經(jīng)過第一、第二溢流通路86、 88 和低壓槽72排出。從第一、第二泵燃燒室58、 62排出(比如溢流出的) 到低壓槽72的液體量，與進入到高壓槽80的液體量成反比。
第一、第二泵燃燒室58、 62與低壓槽72的液態(tài)連接可以通過設(shè)立選 擇岡94的形式實現(xiàn)，使得在某個時間只有第一、第二泵燃燒室58、 62中 的一個可以連接到低壓槽72。因為第一、第二活塞56、 60可以相對于對 方不同步地移動， 一個泵燃燒室在低壓狀態(tài)(進氣沖程)時，另一個處于 高壓狀態(tài)(泵沖程)，反之亦然。這個過程也被用于來回移動選擇閥94 的元件液態(tài)連接第一溢流通路86到溢流控制閥92,或者連接第二溢流通 路88到溢流控制閥92。由此，第一、第二泵燃燒室58、 62可以共享通用 的溢流控制閥92。然而，可以預(yù)見的是，在一個可替換的實施例中，如果 需要，可以使用單獨的溢流控制閥，用于控制從每個泵燃燒室流出的有效 液體量。進一步地，除了計算從第一、第二泵燃燒室58、 62溢流出的燃料量(也稱為排氣口測量)，也可以通過燃料流進第一、第二泵燃燒室58、 62而產(chǎn)生的位移進行測量(也稱為進氣口測量)。
溢流控制閥92通?？梢云蛞粋€第一位置，在該位置燃料可以通過偏 動簧片96流向低壓槽72。溢流控制閥92也可以通過電磁閥力或者先導(dǎo)閥 力的方式移動到第二位置，在該位置流體被阻止流入低壓槽72。相對于第 一、第二活塞56、 60位移的為止，溢流控制閥92在導(dǎo)流和阻流兩個位置 之間的移動和時間，可以確定從對應(yīng)的泵燃燒室流出的液體的哪些部分排 出到了低壓槽72,或者哪些被泵到了高壓槽80。
回到圖l，燃料噴射器34可以置于汽缸蓋內(nèi)，并通過分布管102連接 到岐管36，以噴射從第一、第二泵燃燒室58、 62排出的燃料。燃料噴射 器34可以是電子驅(qū)動和控制的噴射器，機電控制的噴射器，數(shù)字控制的燃 料閥，或者其他已知類型的燃料噴射器。每個燃料噴射器34可以在預(yù)定的 時間、給定的燃油壓力和流速下，控制增壓燃料進入到對應(yīng)燃燒室的噴射 量。
燃料噴射進入到燃燒室22的時間可以與活塞18的移動同步，因此也 與曲軸24的旋轉(zhuǎn)同步。比如，在考慮到噴射燃料的點火壓縮燃燒的壓縮沖 程中，當(dāng)活塞18靠近上死點位置時噴射燃料?？商鎿Q地，燃料的噴射也可 以在活塞18開始壓縮沖程向著均質(zhì)混合氣壓壓燃操作的上死點位置時進 行。在以延遲的補充噴射而減少空氣的膨脹沖程中，也可以在活塞從上死 點位置向下死點位置移動時噴射燃料。燃料噴射引起的燃燒可以在活塞18 上產(chǎn)生力從連桿26傳遞到曲軸24，以旋轉(zhuǎn)齒輪傳動鏈48而加壓其他的燃 料。
根據(jù)圖1和圖2,控制系統(tǒng)38可以控制從第一、二泵燃燒室58、 62 溢流到低壓槽"的液體量，以及通過高壓槽80泵到岐管36進行后續(xù)的噴 射和燃燒的剩余的燃料量。特別地，控制系統(tǒng)38可以包括與溢流控制閥 92通訊的電子控制模塊(ECM ) 98。由ECM98產(chǎn)生的控制信號通過通訊 線路100傳到溢流控制閥92可以確定溢流控制閥92的開合和關(guān)閉時間， 由此產(chǎn)生希望得到的到岐管36的燃料流速和/或在岐管36中的燃料壓力。
9ECM98可以是包括控制燃料系統(tǒng)運行的單個微處理器或者多個微處 理器。眾多的商用微處理器可以執(zhí)行ECM98的功能。能夠理解地，如果 有需要，ECM98可以實現(xiàn)通用發(fā)動機或動力系統(tǒng)微處理器的控制和監(jiān)控各 種多樣功能。比如，ECM98可以監(jiān)控發(fā)動機12的負載，速度和/或壓縮比 率，以及噴射器34的噴射時間。ECM98包括存儲器，第二存儲設(shè)備，處 理器，軟件，及其他運行應(yīng)用的元件。其他多樣的電路可以與ECM98連 接在一起，比如供電電路，單向調(diào)節(jié)電路，電磁驅(qū)動電路和其他類型的電 路。
ECM98可以選擇性地打開和閉合溢流控制閥92以響應(yīng)需求溢流或泵 燃料。也就是，基于發(fā)動機12的轉(zhuǎn)速和負載，為了維持發(fā)動機的速率和希 望得到的扭矩輸出，預(yù)定量的燃料將被噴射和燃燒。為了噴射器34噴射該 預(yù)定量的燃料，必須在噴射的時候在岐管36中保持燃料的一定的量和壓 力。ECM98包括一個或多個存儲在存儲器中的燃料映射關(guān)系，這些映射關(guān) 系是關(guān)于多種的發(fā)動機條件和需要的燃料量，以及多種發(fā)動機特性與希望 得到的泵沖程時間。這些映射的每一個可以是表格，圖表和/或等式的形式， 并且包括來自發(fā)動機12在實驗室和/現(xiàn)場運行采集的數(shù)據(jù)的整理。
比如，如果一個完整的發(fā)動機循環(huán)的燃料量需求是7200mm3，單沖程 的排量是卯O mii^的話，每個沖程被要求以100%的沖程能力(比如，全 排量)生產(chǎn)以滿足總?cè)剂系男枨?。在這種情況下，八個泵沖程的每個沖程 實際貢獻總和等于總被泵燃料量。在任何情況下，泵沖程都不可能產(chǎn)生大 于100%能力的沖程排量。但是，某些沖程有時可以排出大于等值于泵 100%部分的量。也就是說，八個泵沖程的每個沖程貢獻不同量。
此外，ECM98可以包含振動映射，反映發(fā)動機12的負載和速度與齒 輪傳動鏈48的振動信號的關(guān)系。也就是，當(dāng)發(fā)動機12的負載和/速度因為 空氣壓縮機(圖中未示出)的開始運行和/或取消運行而發(fā)生變化時，齒輪 傳動鏈48的單個部件可能會加速或減速。變化的速率可以產(chǎn)生振動信號， 該信號可以被分解為具體的振動頻率和幅度。
振動映射可以包括，根據(jù)實驗室和/或?qū)嶋H測試，單個泵沖程的具體的時間和燃料的排量關(guān)聯(lián)到這些振動頻率和幅度。也就是，當(dāng)高壓源42在進 行增加燃料壓力時，活塞56、 60的往復(fù)運動可以產(chǎn)生通過驅(qū)動器66、 68 到齒輪傳動鏈48的反向扭矩。這個反向扭矩具有頻率和振幅的特性，改變 了依靠在每個泵沖程中的燃料的排量和時間(比如溢流系數(shù))?；钊?6、 60中燃料的時間和排量可以組成輸入扭矩分布圖。
振動映射可以關(guān)聯(lián)發(fā)動機12的特點的振動頻率和振幅與由燃料泵送 單元32產(chǎn)生的不同扭矩分布圖。ECM98可以參照振動映射，并根據(jù)關(guān)聯(lián) 性選擇性地控制活塞56、 60以減弱或者甚至取消前面描述的振動信號。也 就是，ECM98可以發(fā)現(xiàn)發(fā)動機12的負載或速度的變化，比如當(dāng)壓縮機開 始工作時，在齒輪傳動鏈48相關(guān)的振動特性也改變了。 ECM98可以參照 振動映射，在提供當(dāng)前燃料需求的同時確定減弱振動所需要的輸入扭矩分 布圖，并基于輸入扭矩分布圖選擇性地控制活塞56、 60時。
可替換地或者另外的， 一個或多個傳感器103可以與ECM98通信， 直接監(jiān)控齒輪傳動鏈48的振動和/或噪音變化。ECM98可以接收來自傳感 器103的輸入，參照振動和燃料的映射以決定在提供噴射器34所需要的燃 料時減弱振動和/或噪音所需要的活塞56、 60的輸入扭矩分布圖。進一步 的，如果需要，傳感器103可以直接監(jiān)控與發(fā)動機12相關(guān)的其他經(jīng)受振動 的部件的振動系數(shù)，比如發(fā)動機的支架。
下面討論本發(fā)明的工業(yè)實用性。
本發(fā)明所披露的系統(tǒng)可以使用在任何發(fā)動機中，只要這些發(fā)動機需要 抵消和/或減少振動和噪音。該披露的系統(tǒng)可以通過選擇性地控制與發(fā)動機 關(guān)聯(lián)的泵的燃料排量和時間，幫助減少和/或取消發(fā)動機內(nèi)的振動和噪音。 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明所述的泵可以被用于任何流體系 統(tǒng)。比如，所述泵可用于燃料或非燃料的液體媒介，如發(fā)動機潤滑油。下 面將介紹動力系統(tǒng)10的運行操作。
如圖1所示，當(dāng)動力系統(tǒng)10在運行時，由泵驅(qū)動軸46引起第一、第 二活塞56、 60在相應(yīng)的第一、第二活塞筒52、 54中往復(fù)運動，從而使得 第一、第二驅(qū)動器66、 68旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)谝换钊?6在進氣沖程移動時，第二活塞60可以在泵沖程移動。在第一活塞56的進氣沖程中，液體可以經(jīng)第 一進氣口止回閥74進入第一泵燃燒室58。當(dāng)?shù)谝换钊?6開始泵沖程時， 在第一泵燃燒室58中增加的液體壓力引起選擇閥94移動，并使得從第一 泵燃燒室58排出的液體經(jīng)過溢流控制閥92流(比如溢出)到低壓槽72。 當(dāng)需要高壓源42的液體輸出高壓時，溢流控制閥92可以移動以阻止第一 泵燃燒室58到低壓槽72的液體流動。
關(guān)閉溢流控制閥72可以引起第一泵燃燒室58的壓力驟然增加。當(dāng)?shù)?一泵燃燒室58的壓力持續(xù)增加時，第一排氣口止回閥82之間的壓力差可 以產(chǎn)生一個開啟力，超過第一排氣口止回閥82的彈簧閉合力。當(dāng)?shù)谝慌艢?口止回閥82的彈簧閉合力被克服了，第一排氣口止回閥82將被打開，并 且在第一泵燃燒室58中的高壓液體可以經(jīng)過第一排氣口止回閥82流進高 壓槽80,然后進入燃料管44方式的歧管36。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將可以意識到，溢流控制閥92開啟和閉合的時 間可以確定被第一活塞排出的流體量中，哪些部分被泵進了高壓槽80,哪 些部分被泵回了低壓槽72。這樣的操作可以作為一個機制，通過該機制保 持和控制歧管36的壓力。如前面的部分說述，對溢流控制閥92的控制可 以通過經(jīng)通信線路100接收到的來自ECM98的信號。
在泵沖程的結(jié)束階段，當(dāng)凸輪凸角67的角度引起第一活塞56的移動 減少，第一活塞56的往復(fù)運動速度比例減小。當(dāng)?shù)谝换钊?6的往復(fù)運動 速度比例減小時，第一排氣口止回閥82之間的壓力差所導(dǎo)致的開啟力將差 不多降到第一排氣口止回閥82的彈簧力之下。當(dāng)?shù)谝慌艢饪谥够亻y82之 間的壓力差所導(dǎo)致的開啟力降到第一排氣口止回閱82的彈簧力之下時，第 一排氣口止回閥82可以移動以阻流。
第二活塞60可以轉(zhuǎn)換模式，從吸入到泵出(第二活塞56可以從泵出 到吸入進行轉(zhuǎn)換)，選擇閥94可以移動以阻止從第一泵燃燒室58的液體， 并開啟第二泵燃燒室62與溢流控制閥92之間的通路。這樣，允許溢流控 制閥92控制第二泵燃燒室62的流出。第二活塞60就完成了如上與第一活 塞56類似的泵沖程。
12在第一和第二活塞56、 60的任何一個泵沖程中，每個泵沖程對于由高 壓源42輸送的總?cè)剂系呢暙I量，可以各自不同地減少經(jīng)驅(qū)動器66、 68和 齒輪傳動鏈48傳遞到曲軸24的振動和/或噪音?？梢酝ㄟ^延長溢流控制閥 92的閉合時間提高每個沖程的有效排量。ECM98可以響應(yīng)希望獲得的、 已知的或測量的振動、噪音或燃料少于高壓源42的最大輸出的需要，變換 該貢獻量和有效排量。
特別地，當(dāng)活塞56、 60排出燃料時，增壓的力可以為反方向于經(jīng)泵驅(qū) 動軸46和齒輪傳動鏈48到曲軸24。這個力的頻率和振幅可以產(chǎn)生前面所 描述的扭矩分布圖。這個扭矩分布圖可以減小和/或抵消發(fā)動機12產(chǎn)生的 不希望得到的振動和/或噪音。
根據(jù)已知的發(fā)動機運行條件，活塞56、60的泵沖程時間可以由ECM98 調(diào)節(jié)。具體地，ECM98可以調(diào)節(jié)在每個泵沖程中的燃料排出和時間，響應(yīng) 于齒輪傳動鏈48的已知參數(shù)和發(fā)動機12的負載和/或速度的變化。比如， 當(dāng)關(guān)聯(lián)的空氣壓縮機，液壓泵，空調(diào)設(shè)備或其他的附加的設(shè)備在運轉(zhuǎn)時， 發(fā)動機12的負載是變化的。當(dāng)發(fā)動機12的負載和/或速度變化時，齒輪傳 動鏈48的振動參數(shù)也會發(fā)生變化。這些變化的振動參數(shù)，如果沒有被說明， 將增加齒輪傳動鏈48、曲軸24和/或發(fā)動機12中的額外的和導(dǎo)致不希望的 噪音。響應(yīng)于這些，ECM98可以選擇性地變換泵沖程中的時間和/或燃料 的排量，以在泵驅(qū)動軸46上產(chǎn)生特定的扭矩分布，主動地減小甚至抵消發(fā) 動機12的振動和噪音。
比如，如果一個完整的發(fā)動機循環(huán)的燃料量需求小于7200mm3，八個 泵沖程的一些或全部比其900mi^的最大沖量降低。也就是說，如果總?cè)?料需求是5400mm3,可以僅控制六個沖程使其貢獻最大沖程量而剩余的兩 個沖程可以完全不需要?；蛘撸梢允顾械陌藗€沖程貢獻它們最大排量 的75%即可。也可以控制每個沖程排出不同的量，總的排量等于需求的量 即可。泵沖程的每種組合可以響應(yīng)特定的扭矩分布，可以減少和/或消除發(fā) 動機12 —定的振動特性和噪音。
ECM98可以根據(jù)每個泵沖程的正確組合和時間控制燃料排量，以根據(jù)振動映射減少振動和噪音。比如，ECM98可以因為空氣壓縮機的運轉(zhuǎn)而增 加發(fā)動機12的負載?？梢愿鶕?jù)該負載和發(fā)動機12的當(dāng)前速度，比如在 1000rpm與1700rpm之間，ECM98導(dǎo)出一個振動信號。使用這些條件作 為參數(shù)，ECM98可以參照振動映射來確定扭矩分布，該扭矩分布可以最有 效地減少所產(chǎn)生的振動和噪音。扭矩分布可以包括，比如，當(dāng)取消泵沖程 3， 5,和8時，運行泵沖程l， 2， 4， 6和7。在這個例子中，齒輪傳動鏈 48的疲勞極限可以增加20%,負載逆轉(zhuǎn)也會顯著降低，發(fā)動機12的噪音 會減小。
本發(fā)明所披露的減振系統(tǒng)的有益效果是，通過選擇性地變換時間和燃 料泵送單元32的單個泵沖程的有效排量，減少甚至消除振動和/或噪音。 通過減少甚至消除振動參數(shù)和/或噪音，相關(guān)部件的磨損將會減小，并且還 可以符合嚴格的噪音排放標(biāo)準(zhǔn)。
應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明不限于上面詳細說明的示例性實施例，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可在不偏離本發(fā)明的范圍或精神的情況下做出多種改變和變型。以上 所描述的實施例僅是示例性的，本發(fā)明的范圍應(yīng)以權(quán)利要求及其相關(guān)的等 同變換確定。
權(quán)利要求
1、一種用于發(fā)動機的減振系統(tǒng)，包括至少一個泵送單元，在發(fā)動機循環(huán)過程中隨多個泵沖程移動；和控制器，所述控制器用于確定發(fā)動機振動系數(shù)，以及基于振動系數(shù)、在所述的多個泵沖程的至少一個沖程中調(diào)整所述至少一個泵送單元的燃料排量。
2、 如權(quán)利要求1所述的減振系統(tǒng)，其特征在于所述的振動系數(shù)與 發(fā)動機的負載和速度中的至少一項關(guān)聯(lián)，所述的控制器包括至少一個反映 所述振動系數(shù)和燃料排量調(diào)整的映射。
3、 如權(quán)利要求2所述的減振系統(tǒng)，其特征在于所述的控制器用于 通過改變至少一個所述多個泵沖程的有效排量來調(diào)整燃料排量。
4、 如權(quán)利要求1所述的減振系統(tǒng)，其特征在于進一步包括與所述 控制器通訊的至少一個傳感器，該至少一個傳感器用于產(chǎn)生指示所述振動 系數(shù)的信號，所述的控制器基于該信號調(diào)整燃料排量。
5、 如權(quán)利要求1所述的減振系統(tǒng)，其特征在于所述的控制器包括 反映每個所述至少一個泵送單元的排量到在發(fā)動機的循環(huán)過程中所需燃料 量的映射，所述的控制器^^據(jù)該映射在每一個所述多個泵沖程中控制燃料 排量。
6、 如權(quán)利要求1所述的減振系統(tǒng)，其特征在于所述的振動系數(shù)與 發(fā)動機驅(qū)動元件的操作啟動和操作取消的至少 一個相關(guān)。
7、 如權(quán)利要求1所述的減振系統(tǒng)，其特征在于所述的至少一個泵 送單元是兩個相對不同步操作的泵送單元，所述的控制器為所述的兩個泵 送單元的每一個調(diào)整多個泵沖程以減小振動系數(shù)。
8、 一種控制燃料輸送至發(fā)動機的方法，包括 通過至少一個泵送單元排出燃料； 噴射燃料到所述發(fā)動機； 確定所述發(fā)動機的振動系數(shù)；以及基于所述振動系數(shù)變動所述至少一個泵送單元的所述燃料排量。
9、 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于進一步包括 將所述振動系數(shù)的振幅和頻率關(guān)聯(lián)到燃料排出的數(shù)量和時間；以及 確定所述發(fā)動機的負載和速度中的至少 一項的變化，所述的確定振動系數(shù)基于此變化。
10、 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述的變動至少一個泵 送單元的燃料排量步驟包括變動由于燃料的排出傳遞到所述發(fā)動機的扭 矩。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種使用泵的減振系統(tǒng)。本發(fā)明的用于發(fā)動機的減振系統(tǒng)包括至少一個泵送單元，在發(fā)動機循環(huán)過程中隨多個泵沖程移動，和控制器，所述控制器用于確定發(fā)動機振動系數(shù)，以及基于振動系數(shù)、在所述的多個泵沖程的至少一個過程中調(diào)整所述至少一個泵送單元的燃料排量。
文檔編號F02M63/00GK101550899SQ200910130690
公開日2009年10月7日 申請日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者I·E·?？怂? M·E·萊嫩 申請人:卡特彼勒公司