[发明专利]阀组件

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制流体流的阀组件。具体但非排他地，本发明涉及适合用作用于诸如共轨燃料喷射系统的高压燃料喷射系统的高压燃料泵的入口计量阀的阀组件。

背景技术

在高压共轨燃料喷射系统中，燃料由燃料泵组件从燃料箱泵送至共轨。燃料泵组件包括低压传送泵和高压泵，该低压传送泵用于将燃料从燃料箱传输至泵组件，该高压泵将燃料的压力升高至喷射压力，通常在2000巴（bar）或更大的量级。燃料借助低压燃料管线从燃料箱传输至泵组件，并且借助高压燃料管线30从泵组件传输至轨道。

在发动机控制单元的控制下，入口计量阀设置在传送泵和高压泵之间。该入口计量阀确定多少燃料到达高压泵，以用于随后的加压并传输至轨道。

轨道中的燃料压力由电子控制单元调节至目标值，该电子控制单元确定轨道中的燃料压力，并且当轨道压力小于目标值时打开入口计量阀，使得高压泵将处于高压的燃料传输至轨道。当轨道压力大于目标值时，发动机控制单元关闭入口计量阀，使得随着燃料被传输通过喷射器，轨道中的燃料压力可减弱。

在实践中，入口计量阀构造成允许从传送泵至高压泵在从完全打开至完全关闭的范围内不同地流动，以便允许精确地控制轨道压力。入口计量阀包括滑阀构件，该滑阀构件能够在套筒内轴向运动，以控制在通过阀组件的入口流路和出口流路之间的连通程度。在操作中，电子控制单元通过调节被供应至入口计量阀的致动器的信号（通常是电流信号）的幅值或其他属性来选择通过入口计量阀的合适流率。

当入口计量阀完全打开时，轨道压力的增加速率被最大化。为了减少轨道压力的增加速率，通过入口计量阀的流动被减少以限流至高压泵的燃料流动。由此，可实现轨道中的压力的精确控制。例如，当加压该轨道时，随着轨道压力接近其目标值而可逐渐地减少通过入口计量阀的流动，以便避免轨道压力过冲（或过调）所述期望目标值。而且，在稳态发动机操作状况下，入口计量阀可被设定至合适水平，使得传输至高压泵的燃料等于传输至燃料系统的喷射器的量加上任何内部泄漏，以便保持稳定的燃料轨道压力。

期望控制通过入口计量阀的输出流率与被施加以控制该阀的电流信号成线性的可重复性和精度。在已知的入口计量阀中发现了这样的问题，输出流率的线性对于滑阀构件和套筒的相对几何构造和位置敏感。

本发明的目的在于提供一种改进的阀组件，其适合用作高压燃料喷射系统的入口阀并且减少或减轻前述问题。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种用于控制阀入口与阀出口之间的流体流率的阀组件，该阀组件包括阀壳体和滑阀构件，所述滑阀构件能够在设置于所述阀壳体中的阀孔内沿打开方向和关闭方向轴向运动。所述滑阀构件设置有盲孔以及在所述盲孔中的至少一个开口，所述盲孔的开口端部与所述阀出口连通，所述至少一个开口取决于所述滑阀构件在所述阀孔内的轴向位置不同程度地与所述阀入口连通。所述阀入口包括第一边界和第二边界，其中所述第一边界用作控制边缘，使得对于其中所述开口不与所述控制边缘重叠的所述滑阀构件的轴向位置来说，无进入所述阀出口中的流动。对于所述滑阀构件在所述阀孔内的全部位置来说，所述盲孔的盲端定位成沿所述滑阀构件的打开方向超过所述第二边界。

所述阀组件可设置成取决于滑阀构件在阀孔内的轴向位置而提供进入到阀出口中的可变范围流体流率。因此，当滑阀构件在完全关闭位置和完全打开位置之间运动时，通过阀组件进入阀出口中的流体流率从零通过中间值范围变化至最大流率，在所述完全关闭位置中，无进入到阀出口中的流动（即，至少一个开口不与控制边缘重叠的位置），在所述完全打开位置中，最大流率的流体传送到所述阀出口中。由此，通过调节滑阀构件的轴向位置，可控制通过阀组件的流率。

在优选的实施例中，阀入口包括设置在阀孔中的入口环体，所述入口环体由第一和第二边界限定。所述第一和第二边界有效地限定当燃料从入口环体径向流入到阀孔中时该燃料的流动深度。

在一个实施例中，所述开口或每个开口设置在所述滑阀构件的端部中。

在一个实施例中，所述开口或每个开口由V形沟槽限定。替代性地，所述开口或每个开口可由U形沟槽限定。

与开口的形状无关，滑阀构件可设置有多个这种开口，所述开口优选地设置在围绕滑阀构件的周边等角度地隔开的位置处，以限定在阀入口与盲孔之间且因此与阀出口之间的多个燃料流路。