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CN108138708A - 调节器 - Google Patents

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CN108138708A
CN108138708A CN201680050922.0A CN201680050922A CN108138708A CN 108138708 A CN108138708 A CN 108138708A CN 201680050922 A CN201680050922 A CN 201680050922A CN 108138708 A CN108138708 A CN 108138708A
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CN
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piston
damping orifice
damping
lpr
regulator
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D·圭拉托
K·拉贾母
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Delphi Technologies IP Ltd
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Abstract

用于高压燃料泵的低压调节器(LPR)具有：第一标准阻尼孔口，其通过实现弹簧腔室和返回管路之间的流体通路而提供恒定水平的活塞运动阻尼；以及另一阻尼孔口，其在排出端口孔打开时被所述活塞覆盖，所述另一阻尼孔口通过提供在所述弹簧腔室和返回管路之间的另一流体通路而提供另一可变水平的活塞运动阻尼；所述另一阻尼孔口在液压蓄能器模式下打开且在调节器模式下闭合，从而减小因弹簧腔室填充不足造成的压力尖峰。

Description

调节器
技术领域
本发明涉及一种调节器，并且具体地涉及一种用于高压燃料泵的调节器。
背景技术
已知的高压燃料泵包括高压回路和低压回路，高压回路将高度加压的燃料输送到轨道。
低压回路内的标称压力必须在所有运行条件下保持几乎恒定，而不管运行速度、室温、燃料需求等如何。如果低压回路内的压力超过给定阈值，则这能导致燃料泵的性能变差，或者甚至导致系统故障。
为了实现低压回路中的压力恒定，已知使用低压调节器(LPR)作为回路的一部分。当压力超过给定阈值时通过将燃料倾倒到返回管路中，使LPR调节低压回路内的压力。
已知的LPR 2在图1中示出，并且包括主体4、活塞6和弹簧8，弹簧8位于形成在主体4的内部中的弹簧腔室10中。弹簧腔室10和阻尼孔口12提供活塞6在运动期间的阻尼，阻尼孔口12的一端与弹簧腔室10连通而另一端与返回管路14连通。
设置在主体4中的排出端口孔16在其升程超过某一距离时被活塞露出。LPR 2在两种模式下操作；在特定时间操作的模式由活塞6相对于主体4的位置(即活塞6的升程)决定。这两种模式为液压蓄能器模式和调节器模式。
阻尼孔口12被定位成使得阻尼孔口12在活塞6的任何操作位置中都不被活塞6阻挡，使得由阻尼孔口12和弹簧腔室10提供恒定水平的阻尼。
已知的LPR 2如同由振荡力激发的质量弹簧阻尼系统那样动作。然而，对于较大且非常快速的压力变化，活塞6的振荡可能如此之快以致于弹簧腔室10将仅被部分地填充，因此将不能提供对活塞6的运动的阻尼。
已知的LPR 2可能因此以阻尼模式或非阻尼模式运行，这取决于弹簧腔室10的填充充分性。在某些条件下，当LPR 2从阻尼模式转变为非阻尼模式时，弹簧腔室10中的空隙塌陷，从而生成在低压回路内传播的不期望的压力尖峰。
阻尼孔口12的尺寸增加减轻了弹簧腔室10的局部填充以及由此产生的压力尖峰的问题，然而较大的阻尼孔口12降低了弹簧腔室10被完全填充时的阻尼效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种至少减轻已知实施方式所遇到的问题的调节器。
因此，在第一方面中，本发明提供了一种根据权利要求1所述的调节器。
在本发明的一个实施方式中，当活塞处于闭合位置和完全打开位置之间的某一位置中时，所述或每个排出端口孔以及所述或每个另一阻尼孔口被所述活塞的外壁阻挡。
在本发明的另选实施方式中，当所述活塞处于所述闭合位置和所述完全打开位置之间的某一位置中时，所述或每个排出端口孔被所述活塞的所述外壁阻挡，并且所述或每个另一阻尼孔口被所述活塞的所述外壁部分地阻挡。
在本发明的另一个另选实施方式中，当所述活塞处于所述闭合位置和所述完全打开位置之间的某一位置中时，所述或每个排出端口孔未被所述活塞的所述外壁阻挡，并且所述或每个另一阻尼孔口未被所述活塞的所述外壁阻挡。
附图说明
现在参考附图通过举例的方式描述本发明，在图中：
图2是处于闭合位置中的根据本发明的第一实施方式的调节器的纵向剖视图；
图3是处于打开位置中的根据本发明的第一实施方式的调节器的纵向剖视图；以及
图4是处于闭合位置和完全打开位置之间的半途的根据本发明的第二实施方式的调节器的纵向剖视图。
具体实施方式
下面相对于图的取向来描述本发明的实施方式。诸如上、下、上面、下面、顶部、底部、水平和竖直之类的术语不旨在是限制性的。
参照图2和图3，本发明的第一实施方式包括低压调节器(LPR)102，其包括主体104、活塞106和弹簧108，弹簧108位于形成在主体104的内部190中的弹簧腔室110内。
活塞106朝向LPR 102的第一下端150定位，并且弹簧腔室110朝向LPR的第二上端152(背离下端150)定位。
第一标准阻尼孔口112设置在主体104中，其中第一阻尼孔口112的一端与弹簧腔室110连通且另一端与返回管路114连通。
排出端口孔116也设置在主体104中，从而在LPR 102的内部190和返回管路114之间提供可选的流体通路。
LPR 102能处于完全闭合位置、完全打开位置或部分打开位置中。在如图2所示的完全闭合位置中，活塞106距LPR 102的第一下端150的距离最小。在如图3所示的完全打开位置中，活塞106距LPR 102的下端150的距离最大。在部分打开位置中，活塞106位于距LPR102的下端150的最小距离和最大距离之间。
低压系统中的流体压力在活塞106的第一下端160上施加压力。当流体压力以及因此施加在活塞106的下端160上的压力超过预定阈值时，致使活塞106克服弹簧108的力而(在图的取向上)向上移动到弹簧腔室110中。活塞106从闭合位置向上移向完全打开位置。
活塞106的外壁120与LPR 102的内壁180的一部分接触。活塞106的外壁120具有第一上壁边界122(背离LPR 102的第一下端150)和第二下壁边界(更接近LPR102的第一下端150)。
当LPR 102处于图2的完全闭合位置中时，活塞106的上壁边界122(在LPR 102的纵向轴线A的方向上)距LPR 102的第一下端150为第一距离P1。在图3的完全打开位置中，上壁边界122在轴线A的方向上距LPR 102的第一下端150为第二距离P2(其中第二距离P2大于第一距离P1)。
因此，活塞106的行程(即活塞106在完全打开位置和完全闭合位置之间的运动)为P2减去P1。
第一阻尼孔口112的最接近弹簧腔室110且与弹簧腔室110连通的那一端具有第一阻尼孔口下边界170(最接近LPR 102的下端150)和第一阻尼孔口上边界172(比第一阻尼孔口下边界170更远离LPR 102的下端150)。
第一阻尼孔口112被定位成使得第一阻尼孔口下边界170距LPR 102的第一下端150为距离E。距离E大于第二壁边界距离P2(因此也大于第一壁边界距离P1)，因此第一阻尼孔口112在LPR 102的任何位置处均未被活塞106的壁120阻挡。因此，第一阻尼孔口112和弹簧腔室110提供活塞106的运动的第一恒定阻尼水平。
每个排出端口孔116的最接近LPR 102的内部190且与LPR 102的内部190连通的端部具有端口孔下边界142(最接近LPR 102的下端150)和端口孔上边界144(比端口孔下边界142更远离LPR 102的下端150)。
排出端口孔116被定位成使得端口孔下边界142(在轴线A的方向上)距LPR 2的第一下端150为距离A，并且端口孔上边界144(在轴线A的方向上)距LPR 102的下端150为距离B。
距离A和B小于第一壁边界距离P1，因此当活塞106处于图2的闭合位置中时，排出端口孔116被活塞106的外壁120覆盖。
此外，距离A小于活塞106的行程，使得当LPR 102处于图3的打开位置中时，排出端口孔116被活塞106至少部分地露出。另选地，两距离A和B都能小于活塞106的行程，使得当LPR 102处于完全打开位置中时，排出端口孔116完全露出。
因此，当LPR 102处于闭合位置中时，流体不能从LPR 102的内部190穿过排出端口孔116至返回管路114，然而当LPR 102处于完全打开位置中时，实现了从LPR 102的内部190向返回管路114的流体通路。
与现有技术实施方式一样，取决于活塞106相对于主体104的位置(即活塞106的升程)，LPR 102能在两种模式下操作。
第一模式是液压蓄能器模式，即活塞116处于闭合位置中，或者尚未充分提升到露出排出端口孔116。
第二模式是调节器模式，即活塞106向上充分移动以至少部分地露出排出端口孔116，并且实现经由排出端口孔116从LPR 102的内部190到返回管路114的流体通路。
另一阻尼孔口126设置成穿过主体104。另一阻尼孔口126的一端与LPR 102的内部190连通，而另一端与返回管路114连通。
如下面更详细说明的，除第一阻尼孔口112提供的恒定阻尼水平之外，另一阻尼孔口126提供另一可变阻尼水平。另一阻尼孔口126是打开的，即实现经由另一阻尼孔口从LPR102的内部190到返回管路144的流体流动路径，即需要很小的阻尼，并且随着需要更多的活塞106的运动阻尼，开口变得越来越小。当需要最高水平的活塞106的运动阻尼时，另一阻尼孔口126被闭合。
另一阻尼孔口126的最接近内部190且与内部190连通的那一端具有另一阻尼孔口下边界128和另一阻尼孔口上边界130(比另一阻尼孔口下边界128更远离LPR 102的第一端150)。
另一阻尼孔口126被定位成使得另一阻尼孔口下边界128(在轴线A的方向上)距LPR 102的第一下端150为距离C，并且另一阻尼孔口上边界130距LPR 102的下端150为距离D。
距离C和D大于第一壁边界距离P1，但小于第二壁边界距离P2。
当LPR 102在液压蓄能器模式下操作时(例如，如图2所示)，通常需要较少的活塞106的运动阻尼，因为期望活塞106快速移动以容纳进入LPR 102的流体流。
在液压蓄能器模式下，另一阻尼孔口126未被活塞106的外壁120覆盖，因此实现内部190(具体是弹簧腔室110)和返回管路114之间的流体流动路径。
随着流体压力致使活塞106开始向上移动，即远离LPR 102的下端150，活塞106的上壁边界122移动得更接近另一阻尼孔口126。随着活塞106进一步向上移动，外壁120最初部分地阻挡另一阻尼孔口126，然后完全阻挡另一阻尼孔口126。一旦另一阻尼孔口126被壁120阻挡，经由另一阻尼孔口126从弹簧腔室110到返回管路114的流体流动路径就被阻止。
在图2和图3所示的实施方式中，活塞106在轴线A的方向上的长度等于距离D减去距离A。因此，当活塞106的第一下端160距LPR 102的第一下端150为距离A时(即当活塞106的下端160与端口孔下边界142齐平时)，壁边界122与另一阻尼孔口上边界130齐平。在活塞106的该位置处(闭合位置和完全打开位置的之间的半途)，排出端口孔116和另一阻尼孔口126两者均被活塞106的外壁120覆盖。
随后活塞106的向上运动致使排出端口孔116露出；LPR 102然后在调节器模式下运行。在调节器模式下，即流体流过排出端口116的情况下，需要对活塞106的提升进行更多的控制以应对流入的流。这是在调节器模式下，另一阻尼孔口126被活塞106的外壁120覆盖而实现的。
由于上述考虑，即在液压蓄能器模式下需要较少的阻尼，而在调节器模式下需要较多的阻尼，所以第二另一阻尼孔口126被定位成使得随着排出端口116被打开，即随着排出端口116被活塞106露出，另一阻尼孔口126被活塞106覆盖。
图4示出了根据本发明的另选实施方式的LPR 202。根据第一实施方式对相同的特征进行编号，并且另选LPR 202以与第一实施方式的LPR 102相同的方式操作。
另选LPR 202包括另一阻尼孔口226，另一阻尼孔口226比第一实施方式的另一阻尼孔口126更远离LPR 202的第一端150，且更远离排出端口孔116。
第二实施方式的另一阻尼孔口226的最接近内部190且与内部190连通的那一端具有另一阻尼孔口下边界228和另一阻尼孔口上边界230(比另一阻尼孔口下边界228更远离LPR 102的第一端150)。
第二实施方式的另一阻尼孔口226被定位成使得另一阻尼孔口下边界228(在轴线A的方向上)距LPR 202的第一下端150为距离CC，并且另一阻尼孔口上边界230距LPR 202的下端150为距离DD。
在图4所示的实施方式中，活塞106在轴线A的方向上的长度比距离DD减去距离A小，但比距离DD减去距离B大。
图4示出了位于闭合位置和完全打开位置之间的半途的另选LPR 202的活塞106。在该特定位置中，当活塞106的第一下端160距LPR 102的第一下端150为距离A时(即当活塞106的下端160与端口孔下边界142齐平时)，壁边界122位于距离CC和DD之间，即位于另一阻尼孔口下边界228和上边界230之间。在活塞106的该位置(闭合位置和完全打开位置之间的半途)处，排出端口孔116被活塞106的外壁120覆盖，并且另一阻尼孔口126被活塞106的外壁120部分地覆盖。
在另一另选实施方式(未示出)中，另一阻尼孔口126/226相对于排出端口孔116/216的位置和/或活塞106的长度针对第一实施方式和第二实施方式可能不同，使得在打开排出端口孔116之后(即在排出端口孔116已被活塞106的外壁120露出之后)，另一阻尼孔口126/226将闭合(即被活塞106的外壁120覆盖)。在该实施方式中，当活塞106处于某一部分打开位置(即闭合位置和完全打开位置之间半途的某一位置)中时，排出端口孔116和另一阻尼孔口226两者均是打开的，即未被活塞106的外壁120阻挡。
在示出的实施方式中，设置有一个另一阻尼孔口126/226。然而，在另选实施方式中，可能设置有多于一个的另一阻尼孔口。例如，第二另一阻尼孔口126/226可能设置在LPR102/202的相对于纵向轴线A的相对侧上。
附图标记
现有技术
LPR 2
主体 4
活塞 6
弹簧 8
弹簧腔室 10
阻尼孔口 12
返回管路 14
排出端口孔 16
本发明
LPR 102、202
主体 104
活塞 106
弹簧 108
弹簧腔室 110
第一阻尼孔口 112
返回管路 114
排出端口孔 116
活塞外壁 120
外壁上边界 122
外壁下边界 124
另一阻尼孔口 126、226
另一阻尼孔口下边界 128、228
另一阻尼孔口上边界 130、230
排出端口孔下边界 142
排出端口孔上边界 144
LPR第一下端 150
LPR第二上端 152
第一阻尼孔口下边界 170
第一阻尼孔口上边界 172
活塞第一下端 160
LPR内壁 180
内部 190
排出端口孔下边界距离 A
排出端口孔上边界距离 B
另一阻尼孔口下边界距离 C、CC
另一阻尼孔口上边界距离 D、DD
第一阻尼孔口下边界距离 E
活塞上边界距离(闭合位置) P1
活塞上边界距离(完全打开位置) P2

Claims (4)

1.一种低压调节器(102，202)，该调节器(102，202)包括主体(104)、弹簧(108)和活塞(106)，所述弹簧(108)位于形成在所述主体(104)的内部(190)中的弹簧腔室(110)内，所述活塞(106)位于所述弹簧腔室(110)和所述调节器(102，202)的第一端(150)之间；
所述调节器(102，202)进一步包括至少一个排出端口孔(116)和第一阻尼孔口(112)，所述第一阻尼孔口(112)提供所述弹簧腔室(110)和返回管路(114)之间恒定的流体通路，使得所述第一阻尼孔口(112)和所述弹簧腔室(110)提供所述活塞(106)的运动的第一恒定阻尼水平；
其中，所述活塞(106)在所述主体(104)的所述内部(190)内能在闭合位置和完全打开位置之间移动；
其中，当所述活塞(106)处于所述闭合位置中时，所述或每个排出端口孔(116)被所述活塞(160)的外壁(120)阻挡，并且当所述活塞(106)处于完全打开位置中时，实现经由所述或每个排出端口孔(116)在所述调节器(102，202)的所述内部(190)和所述返回管路(114)之间的流体通路；
其特征在于，所述调节器(102，202)进一步包括至少一个另一阻尼孔口(126，226)，所述另一阻尼孔口(126，226)与所述调节器(102，202)的所述内部(190)和所述返回管路(114)连通；
其中，当所述活塞(106)处于所述闭合位置时，所述另一阻尼孔口(126，226)提供所述弹簧腔室(110)和所述返回管路(114)之间的流体通路，并且当所述活塞(106)处于所述完全打开位置中时，所述另一阻尼孔口(126，226)被所述活塞(106)的所述外壁(120)阻挡；使得所述另一阻尼孔口(126，226)和所述弹簧腔室(110)提供所述活塞(106)的运动的第二可变阻尼水平。
2.根据权利要求1所述的调节器(102)，其中，当所述活塞(106)处于所述闭合位置和所述完全打开位置之间的某一位置时，所述或每个排出端口孔(116)和所述或每个另一阻尼孔口(126)被所述活塞(106)的所述外壁(120)阻挡。
3.根据权利要求1所述的调节器(202)，其中，当所述活塞(106)处于所述闭合位置和所述完全打开位置之间的某一位置时，所述或每个排出端口孔(116)被所述活塞(106)的所述外壁(120)阻挡，并且所述或每个另一阻尼孔口(226)被所述活塞(106)的所述外壁(120)部分地阻挡。
4.根据权利要求1所述的调节器(102，202)，其中，当所述活塞(106)处于所述闭合位置和所述完全打开位置之间的某一位置时，所述或每个排出端口孔(116，216)未被所述活塞(106)的所述外壁(120)阻挡，并且所述或每个另一阻尼孔口(126，226)未被所述活塞(106)的所述外壁(120)阻挡。
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