專利名稱:高壓泵的調(diào)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種高壓泵的調(diào)量裝置。
背景技術(shù):
一直以來,已知一種通過使燃料泵具備多個柱塞,從而具有多個加壓輸送系統(tǒng)的燃料噴射裝置。例如專利文獻(xiàn)I。根據(jù)專利文獻(xiàn)I所公開的燃料噴射裝置,即使在一部分的加壓輸送系統(tǒng)中發(fā)生異常時,也能夠?qū)⑷剂蠅毫Φ目刂菩跃S持為較高。具體而言,當(dāng)判斷為兩個柱塞的各自的燃料的加壓輸送系統(tǒng)中的一方存在異常時,則強制性地改變?nèi)剂媳玫募訅狠斔烷_始角度,以使未對應(yīng)于異常的加壓輸送系統(tǒng)的加壓輸送量增多。在先技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2007-255400號公報
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題但是,最近,已知一種具備單一的柱塞的高壓泵。如此,當(dāng)在具備單一的柱塞的高壓泵中發(fā)生了調(diào)量泵的故障時,將無法如上述專利文獻(xiàn)I所公開的那樣,由其他的柱塞對燃料進(jìn)行加壓輸送,從而維持并繼續(xù)進(jìn)行燃料的噴出較為困難。因此,本說明書所公開的高壓泵的調(diào)量裝置以在調(diào)量閥發(fā)生了故障時,維持并繼續(xù)進(jìn)行燃料的噴出作為課題。用于解決課題的方法為了解決上述課題,本說明書所公開的高壓泵的調(diào)量裝置對從供給泵供給的燃料進(jìn)行升壓并進(jìn)行加壓輸送,且具備吸入閥,其使高壓泵所具備的氣缸、與由所述供給泵供給的燃料所流通的供給泵連通通道之間的連通狀態(tài)發(fā)生變化,并對所述高壓泵的噴出量進(jìn)行調(diào)節(jié);彈簧部件,其對所述吸入閥向閉閥側(cè)施力;閉閥單元,其通過通電,從而容許由所述彈簧部件導(dǎo)致的、所述吸入閥向閉閥方向的移動;壓縮量調(diào)節(jié)部件,其根據(jù)所述供給泵的供給壓力來改變所述彈簧部件的壓縮量。當(dāng)閉閥單元工作,且通過彈簧部件的施力從而使吸入閥成為閉閥狀態(tài)時,高壓泵成為能夠?qū)飧變?nèi)的燃料進(jìn)行加壓輸送的狀態(tài)。因此,當(dāng)該閉閥單元發(fā)生異常,從而吸入閥無法閉閥時,存在無法繼續(xù)進(jìn)行燃料的加壓輸送的可能性。吸入閥被以壓縮狀態(tài)而安裝的彈簧部件施力,從而向閉閥方向移動。因此,如果增大彈簧部件的壓縮量,則吸入閥將變得容易閉閥。壓縮量調(diào)節(jié)部件通過根據(jù)供給壓力來改變彈簧部件的壓縮量,從而對吸入閥的開閉的容易度進(jìn)行調(diào)節(jié)??梢圆捎萌缦路绞?,S卩,這種壓縮量調(diào)節(jié)部件能為,具備第一面、和成為該第一面的背面的第二面的板部件。板部件采用如下的結(jié)構(gòu),即,將所述彈簧部件保持在第一面與設(shè)置于所述吸入閥上的卡合凸邊部之間,且所述第一面上的所述供給壓力的受壓面積大于所述第二面上的所述供給壓力的受壓面積。通過在第一面和第二面上使供給壓力的受壓面積有所差別,從而能夠根據(jù)供給壓力來改變彈簧部件的壓縮量。具體而言,當(dāng)供給壓力減小時,作用于受壓面積較大的第一面?zhèn)鹊牧Φ臏p少量,大于作用于受壓面積較小的第二面?zhèn)鹊牧Φ臏p少量。其結(jié)果為,從第二面?zhèn)缺话磯旱牧⒃龃螅瑥亩宀考虻谝幻鎮(zhèn)纫苿?。于是,在第一面?zhèn)缺恢С械膹椈刹考膲嚎s量將增大。由此,彈簧部件的預(yù)負(fù)載增大,從而成為容易使吸入閥向閉閥方向移動的狀態(tài)。當(dāng)柱塞在該狀態(tài)下工作時,能夠發(fā)現(xiàn)所謂的自閉現(xiàn)象,即,在氣缸內(nèi)被壓縮的燃料抬升吸入閥從而使該吸入閥成為閉閥狀態(tài)。如果通過自閉現(xiàn)象而使吸入閥成為閉閥狀態(tài),則高壓泵能夠維持并繼續(xù)進(jìn)行燃料的加壓輸送??梢圆捎萌缦路绞剑琒卩,當(dāng)所述供給泵為電動式時,高壓燃料泵的調(diào)量裝置具備所述閉閥單元的故障判斷單元,并具備控制部,在通過所述故障判斷單元而判斷為所述閉閥單元發(fā)生了故障時,所述控制部使所述供給泵的供給壓力降低。壓縮量調(diào)節(jié)部件根據(jù)供給壓力來改變彈簧部件的壓縮量。具體而言,當(dāng)供給壓力 降低時,使彈簧部件的壓縮量增大。因此,當(dāng)檢測出閉閥單元的故障時,將強制性地使供給壓力降低。由此,使彈簧部件的壓縮量增大,從而促進(jìn)吸入閥的自閉現(xiàn)象,進(jìn)而維持并繼續(xù)進(jìn)行燃料的噴出。所述故障判斷單元能夠根據(jù)從所述高壓泵被供給高壓燃料的共軌的軌道壓力,來對所述閉閥單元的故障進(jìn)行判斷。由此無需進(jìn)行裝備的追加,而能夠利用一直以來所具有的軌道壓力傳感器。發(fā)明效果根據(jù)本說明書所公開的高壓泵的調(diào)量裝置,能夠在調(diào)量閥發(fā)生了故障時,維持并繼續(xù)進(jìn)行燃料的噴出。
圖I為表示實施例的組裝在高壓泵上的調(diào)量裝置的概要結(jié)構(gòu)的說明圖。圖2 (A)為組裝在調(diào)量裝置上的板部件的俯視圖,圖2 (B)為仰視圖,圖2 (C)為沿A-A線的剖視圖。圖3 (A)為表示在通常狀態(tài)下的調(diào)量裝置中吸入閥開閥了的狀態(tài)的說明圖,圖3(B)為表示在通常狀態(tài)下的調(diào)量裝置中吸入閥閉閥了的狀態(tài)的說明圖。圖4 (A)至圖4 (D)為表示通常狀態(tài)下的、高壓泵的燃料噴出的情況的說明圖。圖5(A)為表示在螺線管故障狀態(tài)下的調(diào)量裝置中吸入閥開閥了的狀態(tài)的說明圖,圖5 (B)為表示在螺線管故障狀態(tài)下的調(diào)量裝置中吸入閥閉閥了的狀態(tài)的說明圖。圖6 (A)至圖6 (D)為表示螺線管故障狀態(tài)下的、高壓泵的燃料噴出的情況的說明圖。圖7為表示供給泵的供給壓力與發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)之間的關(guān)系的圖表。
具體實施例方式下面,參照附圖對用于實施本發(fā)明的方式進(jìn)行詳細(xì)說明。但是,在附圖中,存在各個部分的尺寸、比例等沒有以與實際的情況完全一致的方式進(jìn)行圖示的情況。此外,根據(jù)附圖,還存在省略了細(xì)微部分的情況。實施例實施例中的高壓泵的調(diào)量裝置(以下,簡稱為“調(diào)量裝置”)20被安裝于高壓泵100上。調(diào)量裝置20為噴出量調(diào)節(jié)閥(PCV :Control Valve)。高壓泵100對從電動式的供給泵I供給的燃料進(jìn)行升壓并進(jìn)行加壓輸送。高壓泵100具備以滑動自如的方式被配置在氣缸101內(nèi)的柱塞102。高壓泵100為,具備一個氣缸101和一個柱塞102的單氣缸泵。調(diào)量裝置20被設(shè)置在供給泵I和高壓泵100之間。調(diào)量裝置20具備吸入閥3,所述吸入閥3使高壓泵100所具備的氣缸101、與由供給泵I供給的燃料所流通的供給泵連通通道之間的連通狀態(tài)發(fā)生變化,從而對高壓泵100的噴出量進(jìn)行調(diào)節(jié)。吸入閥3以使具備錐形形狀的閥座面3a的頂端側(cè)位于氣缸101內(nèi)的方式而配置。即,以貫穿了形成在氣缸101的上部的燃料的導(dǎo)入孔IOla的狀態(tài)而配置。通過使吸入閥3的閥座面3a支撐于形成在導(dǎo)入孔IOla上的錐形形狀的座部IOlal上,從而使氣缸101成為關(guān)閉了的狀態(tài)。通過由凸輪103驅(qū)動的柱塞102進(jìn)行上下運動,從而高壓泵100將燃料向共軌14進(jìn)行加壓輸送。在將從供給泵I 供給的燃料吸入至氣缸101內(nèi)時,吸入閥3成為開閥狀態(tài)。此外,在通過柱塞102而使燃料噴出時,通過對其關(guān)閉程度進(jìn)行調(diào)節(jié),從而對噴出量進(jìn)行控制。另外,在高壓泵100和共軌14之間設(shè)置有單向閥15。吸入閥3以滑動自如的方式被支承在主體部4上。主體部4具備大氣開放通道4a。在主體部4上設(shè)置有筒狀部5。在主體部4和筒狀部5之間安裝有密封墊6,從而使筒狀部5的內(nèi)側(cè)和大氣開放通道4a被隔開。筒狀部5的內(nèi)側(cè)與供給泵連通通道2連通,并且在內(nèi)部作用有供給壓力。調(diào)量裝置20具備彈簧部件12,所述彈簧部件12對吸入閥3向閉閥側(cè)、即在本實施例中向圖I中的上方施力。此外,調(diào)量裝置20具備閉閥單元,所述閉閥單元通過通電,從而容許由彈簧部件12導(dǎo)致的、吸入閥3向閉閥方向的移動。閉閥單元包括螺線管9和銜鐵10。螺線管9和銜鐵10被配置在筒狀部5的內(nèi)部。當(dāng)螺線管9未被通電時,銜鐵10與吸入閥3抵接,并通過對吸入閥3向開閥側(cè)施力的彈簧部件11而使吸入閥3開閥。通過使螺線管9被通電,從而銜鐵10在對彈簧部件11進(jìn)行壓縮的同時,向螺線管9側(cè)被拉近。由此,使通過彈簧部件12而向閉閥側(cè)被施力的吸入閥3進(jìn)行移動。在吸入閥3的基端側(cè)、即與銜鐵10相抵接的一側(cè),設(shè)置有卡合凸邊部3b。彈簧部件12被保持在該卡合凸邊部3b與板部件7的第一面7a之間。板部件7為,根據(jù)供給泵的供給壓力來改變彈簧部件12的壓縮量的壓縮量調(diào)節(jié)部件的一個示例。如圖2 (A)至圖2 (C)所示,板部件7為,具備第一面7a、和成為該第一面7a的背面的第二面的環(huán)狀的部件。如圖I所示,板部件7以第一面7a位于筒狀部5內(nèi)的方式被配置。由于筒狀部5內(nèi)如上所述受到供給壓力,因此第一面7a的整個面成為供給壓力的受壓面。另一方面,在第二面7b側(cè),于邊緣部上設(shè)置有壁部,且第二面7b被劃分為供給壓力受壓面7bl和大氣壓力受壓面7b2。板部件7以大氣壓力受壓面7b2露出于大氣開放通道4a的方式而被安裝在主體部4內(nèi)。在大氣壓力受壓面7b2與大氣開放通道4a之間安裝有碟形彈簧8,并且板部件7經(jīng)由碟形彈簧8而被支承在主體部4上。第一面7a上的供給壓力的受壓面積、即第一面7a的面積,大于第二面7b上的供給壓力的受壓面積、即供給壓力受壓面7bl的面積。以此方式,通過使供給壓力的受壓面積不同,從而能夠隨著供給壓力的變化而改變板部件的位置。具體而言,當(dāng)供給壓力增大時,板部件7在筒狀部5內(nèi)下降,而當(dāng)供給壓力減小時,板部件7在筒狀部5內(nèi)上升。板部件7將彈簧部件12保持在第一面7a與卡合凸邊部3b之間。因此,當(dāng)板部件7上升時,將對彈簧部件12進(jìn)行壓縮。由于板部件7通過供給壓力而改變其位置,因此能夠根據(jù)供給壓力來改變彈簧部件12的壓縮量。具體而言,當(dāng)供給壓力降低而使板部件7上升時,對彈簧部件12進(jìn)行壓縮,并增大預(yù)負(fù)載從而使吸入閥3易于閉閥。調(diào)量裝置20具備作為控制部的EQJ (Electronic control unit:電子控制單元)13。E⑶13與安裝在共軌14上的軌道壓力傳感器14a、螺線管9、供給泵I電連接。參照圖3至圖6對以上進(jìn)行了說明的調(diào)量裝置20的動作進(jìn)行說明。圖3 (A)為表示在通常狀態(tài)下的調(diào)量裝置20中吸入閥3開閥了的狀態(tài)的說明圖,圖3 (B)為表示在通常狀態(tài)下的調(diào)量裝置20中吸入閥3閉閥了的狀態(tài)的說明圖。圖4 (A)至圖4 (D)為表示通常狀態(tài)下的、高壓泵100的燃料噴出的情況的說明圖。圖5 (A)為表示在螺線管故障狀態(tài)下的調(diào)量裝置20中吸入閥3開閥了的狀態(tài)的說明圖,圖5 (B)為表示在螺線管故障狀態(tài) 下的調(diào)量裝置20中吸入閥3閉閥了的狀態(tài)的說明圖。圖6 (A)至圖6 (D)為表示螺線管故障狀態(tài)下的、高壓泵100的燃料噴出的情況的說明圖。首先,參照圖3 (A)、圖3 (B),在板部件7的第一面7a上,作用有通常情況時的較高的供給壓力。因此,平板部件7將碟形彈簧8向下按壓,以使其位于筒狀部5的最下部。如圖3 (A)所示,當(dāng)螺線管9為正常,且螺線管9未被通電時,吸氣閥3經(jīng)由銜鐵10而被彈簧部件11施力,從而成為開閥狀態(tài)。而且,如圖3 (B)所示,當(dāng)螺線管9被通電時,銜鐵10向螺線管9被拉近。而且,被彈簧部件12施力的吸入閥3能夠成為閉閥狀。另外,通過實施對螺線管9的通電控制,從而實施對吸入閥3的開度調(diào)節(jié),進(jìn)而實施高壓泵100的噴出量調(diào)節(jié)。對燃料噴出的情況進(jìn)一步進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖4 (A)所示,在吸入閥3打開了的狀態(tài)下,凸輪103開始進(jìn)行旋轉(zhuǎn),當(dāng)如圖4 (B)所示,柱塞102開始下降時,從供給泵I供給的燃料將流入至氣缸101內(nèi)。而且,如圖4 (C)所示,柱塞102開始上升,且開始壓縮燃料。此時,當(dāng)持續(xù)處于吸入閥3打開了的狀態(tài)時,氣缸101內(nèi)的燃料將再次通過導(dǎo)入孔IOla而被排出。通過對該排出量進(jìn)行調(diào)節(jié),從而調(diào)節(jié)了噴出量。在使預(yù)定量的燃料通過導(dǎo)入孔IOla而完成排出以實現(xiàn)所需的噴出量之后,如圖4 (D)所示,對螺線管9進(jìn)行通電,從而將吸入閥3置于閉閥狀態(tài)。通過將吸入閥3置于閉閥狀態(tài),從而被柱塞102壓縮的、氣缸101內(nèi)的燃料將向共軌14側(cè)被輸送。接下來,參照圖5(A)、圖5 (B),在板部件7的第一面7a上作用有與通常情況時相比較低的供給壓力。即,供給泵I基于ECU13的指令而被控制,從而作用有被抑制了的供給壓力。當(dāng)作為故障判斷單元而發(fā)揮功能的ECU13檢測出共軌壓力傳感器14a的值降低時,該ECU13判斷為,這是由于螺線管9的故障而導(dǎo)致的。而且,對供給泵I進(jìn)行控制從而使供給壓力降低。因此,板部件7的第一面7a所受到的力相對性地變小。而且,板部件7因碟形彈簧8的回跳力、和第一面7a以及第二面7b所受到的力之間的平衡,而在筒狀部5內(nèi)上升。當(dāng)板部件7上升時,彈簧部件12的壓縮量將增大。其結(jié)果為,由于彈簧部件12的預(yù)負(fù)載增加,因此吸入閥3變得易于向閉閥方向移動。如圖5 (A)所示,即使在螺線管9發(fā)生了故障時,吸入閥3也可經(jīng)由銜鐵10而被彈簧部件11施力,從而成為開閥狀態(tài)。并且,如圖5 (B)所示,即使在螺線管9發(fā)生了故障時,當(dāng)柱塞102上升時,也能夠通過在氣缸101內(nèi)被壓縮的燃料而使吸入閥3被抬升,從而使吸入閥3成為閉閥狀態(tài)。由此產(chǎn)生了所謂的自閉現(xiàn)象。通過使吸入閥3成為閉閥狀態(tài),從而能夠?qū)嵤┫蚬曹?4的燃料的加壓輸送。對燃料噴出的情況進(jìn)一步進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖6 (A)所示,在吸入閥3打開了的狀態(tài)下,凸輪103開始進(jìn)行旋轉(zhuǎn),當(dāng)如圖6 (B)所示柱塞102開始下降時,從供給泵I供給的燃料將流入至氣缸101內(nèi)。而且,如圖6 (C)所示,柱塞102開始上升,且開始壓縮燃料。于是,通過從導(dǎo)入孔10Ia排出的燃料的流動,從而使吸入閥3被按壓,并向閉閥方向移動。對吸入閥3向閉閥方向施力的彈簧部件12通過板部件7的移動從而增加了其預(yù)負(fù)載。其結(jié)果為,彈簧部件12所發(fā)揮的施力能夠與被柱塞102壓縮的燃料的流動的力相結(jié)合從而克服彈簧部件12的施力,進(jìn)而能夠抬升吸入閥3以使其成為閉閥狀態(tài)。如圖6 (D)所示,由于只要持續(xù)進(jìn)行柱塞102對燃料的壓縮,吸入閥3就能夠維持閉閥狀態(tài),因此被柱塞102壓縮的氣缸101內(nèi)的燃料向共軌14側(cè)被輸送。如此,根據(jù)本實施例的調(diào)量裝置20,能夠在對作為調(diào)量閥的吸入閥進(jìn)行驅(qū)動的螺
線管9發(fā)生了故障的情況下,繼續(xù)進(jìn)行燃料的噴出。由于能夠繼續(xù)進(jìn)行燃料的噴出,因此能夠?qū)崿F(xiàn)使車輛移動至安全的場所的避險行駛。在上述實施例中,通過軌道壓力傳感器14a而檢測出軌道壓力的降低的E⑶13對供給泵I進(jìn)行控制,從而使供給壓力降低。即,成為了設(shè)想為供給泵I為電氣式的示例。但是,在使用了所謂機械式的供給泵的情況下,也能夠應(yīng)用與本實施例相同的調(diào)量裝置20。例如,當(dāng)與上述示例同樣地在螺線管9中發(fā)生了故障時,向共軌14的燃料的加壓輸送將產(chǎn)生不良情況,從而內(nèi)燃機的輸出將降低。雖然圖7為圖示了發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)與供給壓力之間的關(guān)系的圖表,但是如果內(nèi)燃機的輸出(發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù))降低,則以曲軸或者凸輪軸的旋轉(zhuǎn)為驅(qū)動源的供給泵的輸出也將降低。其結(jié)果為,由于供給壓力降低,因此能夠與上述示例同樣地使板部件7移動。而且,能夠產(chǎn)生自閉現(xiàn)象,從而維持并繼續(xù)進(jìn)行燃料的加壓輸送。在使用機械式的供給泵的情況下,也能夠通過使用安裝在共軌14上的減壓閥來對燃料的壓力進(jìn)行控制,并使內(nèi)燃機的輸出降低,從而積極地弓I起自閉現(xiàn)象。上述實施例僅為用于實施本發(fā)明的一個示例。因此,本發(fā)明并不限定于該方式,在權(quán)利要求的范圍所記載的本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi),能夠進(jìn)行各種改變、變更。例如,雖然將上述實施例設(shè)想為柴油內(nèi)燃機中所使用的高壓泵,但是也可以同樣地將調(diào)量裝置組合在汽油內(nèi)燃機中的燃料泵中并進(jìn)行使用。符號說明I 供給泵;2 供給泵連通通道;3 吸入閥;3b 卡合凸邊部;4 主體部;4a 大氣開放通道;5 筒狀部;7 板部件(壓縮量調(diào)節(jié)部件);7a 第一面(供給壓力受壓面);7b 第二面;
7b I供給壓力受壓面;7b2大氣壓力受壓面;9螺線管;10銜鐵;11彈簧部件(對吸入閥向開閥側(cè)施力);12彈簧部件(對吸入閥向閉閥側(cè)施力);13ECU (Electronic control unit,控制部);
14共軌;14a軌道壓力傳感器;20調(diào)量裝置;100高壓泵;101氣缸;IOla導(dǎo)入孔;102柱塞。
權(quán)利要求
1.一種高壓泵的調(diào)量裝置,其對從供給泵供給的燃料進(jìn)行升壓并進(jìn)行加壓輸送,所述高壓泵的調(diào)量裝置具備 吸入閥,其使高壓泵所具備的氣缸、與由所述供給泵供給的燃料所流通的供給泵連通通道之間的連通狀態(tài)發(fā)生變化,并對所述高壓泵的噴出量進(jìn)行調(diào)節(jié); 彈簧部件,其對所述吸入閥向閉閥側(cè)施力; 閉閥單元,其通過通電,從而容許由所述彈簧部件導(dǎo)致的、所述吸入閥向閉閥方向的移動; 壓縮量調(diào)節(jié)部件,其根據(jù)所述供給泵的供給壓力來改變所述彈簧部件的壓縮量。
2.如權(quán)利要求I所述的高壓泵的調(diào)量裝置,其中, 所述壓縮量調(diào)節(jié)部件為,具備第一面、和成為該第一面的背面的第二面的板部件,所述壓縮量調(diào)節(jié)部件將所述彈簧部件保持在所述第一面與設(shè)置于所述吸入閥上的卡合凸邊部之間, 所述第一面上的所述供給壓力的受壓面積大于所述第二面上的所述供給壓力的受壓面積。
3.如權(quán)利要求I或2所述的高壓泵的調(diào)量裝置,其中, 當(dāng)所述供給泵為電動式時, 所述高壓泵的調(diào)量裝置具備所述閉閥單元的故障判斷單元, 并具備控制部,在通過所述故障判斷單元而判斷為所述閉閥單元發(fā)生了故障時,所述控制部使所述供給泵的供給壓力降低。
4.如權(quán)利要求3所述的高壓泵的調(diào)量裝置,其中, 所述故障判斷單元根據(jù)從所述高壓泵被供給高壓的燃料的共軌的軌道壓力,來對所述閉閥單元的故障進(jìn)行判斷。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高壓泵的調(diào)量裝置。所述高壓泵的調(diào)量裝置對從供給泵供給的燃料進(jìn)行升壓并進(jìn)行加壓輸送,且具備吸入閥,其使高壓泵所具備的氣缸、與由所述供給泵供給的燃料所流通的供給泵連通通道之間的連通狀態(tài)發(fā)生變化,并對所述高壓泵的噴出量進(jìn)行調(diào)節(jié);彈簧部件,其對所述吸入閥向閉閥側(cè)施力;閉閥單元,其通過通電,從而容許由所述彈簧部件導(dǎo)致的、所述吸入閥向閉閥方向的移動;壓縮量調(diào)節(jié)部件,其根據(jù)所述供給泵的供給壓力來改變所述彈簧部件的壓縮量。
文檔編號F02M59/20GK102859149SQ201180004589
公開日2013年1月2日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者大前和広 申請人:豐田自動車株式會社