有旁通閥控制裝置的定量泵必須進行壓力補償從而與離心泵所需的節(jié)流型燃料計量單元一同工作。
[0039]一種定量泵的控制方法是設定壓力補償水平。問題是此水平必須設定成高于系統(tǒng)所需的最大值。盡管此預選的壓力補償水平起到了良好的效果，但當定量泵不需要工作時系統(tǒng)的功率消耗過度。因此，存在對具有可變的壓力補償水平的需求。
[0040]圖1示意性地示出了一種控制方法，該方法響應于變化的壓力改變定量泵的旁通閥控制裝置的運行。更加特別地，第一信號或第一壓力信號160表示處于計量閥130下游和節(jié)流閥140上游位置處的流體150的壓力。第一壓力信號160返回至泵單元110，并且更特別地與泵單元的旁通閥或旁通閥控制部分162連通，所述旁通閥或旁通閥控制部分162可操作地與泵單元110的定量泵相關(guān)聯(lián)。另外，第二信號或第二壓力信號170指示來自節(jié)流閥140的下游的加壓流體的壓力。第二壓力信號170同樣返回至泵單元110，并且更特別地返回至與定量泵相關(guān)聯(lián)的泵單元的旁通閥控制部分162。第一和第二壓力信號160、170感測至少跨節(jié)流閥140的壓差或壓降，或者感測跨計量閥/節(jié)流閥結(jié)合體的壓差(例如，如果第一壓力信號表示泵單元110下游和計量閥130上游的壓力)。在此系統(tǒng)100中可允許最小壓差，并且在這種情況下僅離心泵產(chǎn)生壓升。如果壓差降低到所述最小值以下，定量泵的旁通閥控制裝置162的控制信號160、170改變旁通閥的位置并且因此改變定量泵對泵單元輸出的貢獻，以增大輸送流量和提供足夠壓力以維持跨節(jié)流閥140的最小壓力水平。因此，此裝置和相關(guān)控制方法提供與附加定量泵相關(guān)的可變的壓力補償水平。該裝置保證總能維持下游的壓力需求并且維持系統(tǒng)功率水平最小化。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解到的是，在較大的壓差下，由于離心泵滿足系統(tǒng)需要，定量泵控制成具有最小的輸送流量。
[0041]圖2是泵送和計量系統(tǒng)200的示意圖，所述泵送和計量系統(tǒng)200基本上與圖1描述的系統(tǒng)100類似并且附加了多個節(jié)流閥。為了使標注簡短和簡單，“200”系列中相似的附圖標記將指示“100”系列中相似的元件，并且新的附圖標記將被用于標示新的元件。同樣地，結(jié)合圖1對元件及其操作的上述描述適用于圖2中的元件和系統(tǒng)，除非另外注明。例如，圖2中的泵單元210對應于圖1中的泵單元110。燃料控制裝置220包括分別標示為230a,230b,……230η的多個計量閥和同樣地與相對應的計量閥協(xié)作的相同數(shù)量的節(jié)流閥240a,240b,……240η。在圖2的系統(tǒng)中，具有最小壓差的節(jié)流閥(或如上所述的計量閥/節(jié)流閥結(jié)合體)用于給泵單元210、包括給與泵單元210的定量泵相關(guān)聯(lián)的旁通閥控制裝置262提供第一和第二壓力信號260、270。因此，選擇器(或一連串的選擇器閥)280用作比較器使得最小的壓降最終連通到泵單元210。
[0042]當至少跨節(jié)流閥240的壓降或壓差高時，很可能不需要通過定量泵提供額外壓力。在其它情況下，如在發(fā)動機啟動或其它高速離心泵不能提供全部所需的壓力的系統(tǒng)運行情況下，高速離心泵的輸出通過定量泵補充以滿足系統(tǒng)需要。更重要地，定量泵運行時所處的輸送流量水平現(xiàn)在是可變的，即，不僅僅是“開”或“關(guān)”，而是能在不同流量水平下運行，并且該可變的運行液壓機械式地響應于對下游的壓力情況的監(jiān)測(即，通過監(jiān)測跨至少一個或多個節(jié)流閥240、或跨至少一個或多個計量閥/節(jié)流閥結(jié)合體的壓力的變化)。
[0043]圖3的實施例具有許多相似的元件，并且以與前述裝置大體上相似的方式操作。更特別地且如圖3所示，燃料系統(tǒng)具有泵單元300，所述泵單元包括由驅(qū)動軸304驅(qū)動的高速離心泵302。另外，在驅(qū)動軸308上的附加的正排量泵(在此示為定量泵306)接收來自高速離心泵302的流量。另外，升壓級泵320在正排量泵的軸308上同軸地驅(qū)動。來自升壓級泵320的輸出通過燃料/油熱交換器310和燃料過濾器312供應高速離心泵302。因此，升壓級泵320、高速離心泵302和附加泵306優(yōu)選呈串聯(lián)的關(guān)系進行布置。
[0044]定量泵306的輸出包括通向旁通閥340的分支通道330。旁通閥340以與圖2中的上述方式相同的方式從跨節(jié)流閥360a、360b、360c中的至少一個處接收壓力信號342、344，或者可以從跨計量閥350a、350b、350c和節(jié)流閥360a、360b、360c的結(jié)合體之一處接收信號。更具體地，在存在多個計量閥(350a、350b、350c)和同樣數(shù)量的多個節(jié)流閥(360a、360b,360c)的情況下，壓力信號342、344取自具有最小壓差的節(jié)流閥(或節(jié)流閥和計量閥結(jié)合體)。
[0045]示出了多個計量回路且特別示出了三個回路，盡管可使用更多或更少數(shù)量的回路而不超出本發(fā)明的范圍和內(nèi)容。具體地，每個計量回路包括計量閥350a、350b、350c和相對應的節(jié)流閥360a、360b、360c。每個計量閥350a、350b、350c的下游及必要的相對應的節(jié)流閥360a、360b、360c上游的壓力作為第一信號發(fā)送至選擇器380。選擇器380在此處示出為包括接收相應的第一壓力信號的兩個選擇器閥380a、380b。以相同的方式，第二壓力信號從相應的節(jié)流閥360a、360b、360c的下游被提供到相應的選擇器閥380a、380b中的至少一個。因此，第一選擇器閥380a比較第一和第二節(jié)流閥360a、360b的下游壓力，并且來自具有最高下游壓力的節(jié)流閥的信號(假定上游壓力相等的最小壓差)連通至第二選擇器閥380b，在此隨后與跨第三節(jié)流閥360c的下游壓力比較。來自第二選擇器閥380b的輸出隨后作為第一和第二壓力信號342、344連通到與定量泵306相關(guān)聯(lián)的旁通閥控制裝置340。在此系統(tǒng)中允許最小壓差，并且在這種情況下要求離心泵302滿足全部的或者基本全部的系統(tǒng)需求。然而，如果壓差降到最小值以下，控制信號342、344允許旁通閥340的控制件340a改變定量泵306的輸送流量并且因此增加輸送流量，以提供足夠的壓力來維持滿足系統(tǒng)需求所需的最小壓力水平。旁通閥控制件340a包括偏壓件(如彈簧340b)，該偏壓件在不存在控制信號342、344時促使控制裝置朝向第一位置，所述控制信號342、344促使控制件340a到達不同位置，憑此可以改變來自定量泵306的旁通流量以實現(xiàn)壓力補償。在此系統(tǒng)中可允許最小壓差，對于該最小壓差，離心泵302產(chǎn)生全部的或者基本全部的壓升。如果壓差降到該最小值以下，(如由壓力信號342、344所確定的，)控制裝置340信號指示旁通閥340開始關(guān)閉，并且因此定量泵的壓升將會增加，以維持跨節(jié)流閥的最小壓力水平。所述控制方法提供可變的壓力補償水平。這確?？偰芫S持下游的壓力需求并且使系統(tǒng)功率水平維持最小化。在較大的節(jié)流閥壓差下，完全或基本上繞開定量泵306。
[0046]泵單元300有利地結(jié)合高速離心泵級302和定量泵306。通常，當需要超過高速離心泵302能夠獨自產(chǎn)生的壓力時，定量泵級306用作壓力補償型泵以補充高速離心泵的輸出壓力。通常，在發(fā)動機啟動期間和在極端的發(fā)動機動力輸出情況下，定量泵306將提供大部分的泵送壓力。
[0047]在圖3中，如果定量泵306失效，止回閥390允許來自離心泵的流行進至用于輸送到燃料計量單元的下游的通道370。在預定壓力下克服(例如，由彈簧392提供的)止回閥390的偏壓力以繞過定量泵建立旁路。還應意識到的是，當定量泵306可運轉(zhuǎn)時，通過止回閥390的反向流由于止回閥的作用而被阻止。
[0048]因此，期望具有可變的壓力補償水平。在示出的示圖中，計量單元可具有一個或多個計量回路，所述計量回路包括計量閥、壓力調(diào)節(jié)器和節(jié)流閥。壓力調(diào)節(jié)器用于設定節(jié)流閥的位置以維持跨計量閥的期望的壓差。通過使用旁通閥實現(xiàn)定量泵的壓力補償，所述旁通閥感測跨節(jié)流閥的壓差、或者在多個節(jié)流閥的情形下感測跨具有最小壓差的節(jié)流閥的壓差。還可以感測跨節(jié)流閥和計量閥兩者的壓差。
[0049]圖4是泵送和計量系統(tǒng)400的進一步示意圖，圖4相對于圖3中的上述示意圖具有一些差別且具有在圖1和圖2中更一般地涉及的元件的附加細節(jié)。例如，燃料系統(tǒng)具有泵單元410，其包括由接納葉輪的殼體表示的高速離心泵402。在進入離心泵402的入口處可設置有導流器404以提高入口性能。驅(qū)動軸408向離心泵402的葉輪提供旋轉(zhuǎn)輸入。定量泵406也由驅(qū)動軸408旋轉(zhuǎn)，并且在這種情形下該定量泵更特別地包括在由驅(qū)動齒輪傳動系統(tǒng)提供的減小的速度(例如50%)下旋轉(zhuǎn)的同軸的軸410，所述驅(qū)動齒輪傳動系統(tǒng)具有期望的傳動比(在此例中為2:1的傳動比)。因此如上所述，泵單元410向下游用途提供加壓流體414。傳統(tǒng)的系統(tǒng)部件(如燃料/油熱交換器420、燃料過濾器422和流量計424)插在泵單元410和燃料計量單元420之間。同樣地，如現(xiàn)有技術(shù)中通常