CN102654091B

CN102654091B - 特别是燃料泵的液压泵

Info

Publication number: CN102654091B
Application number: CN201210052526.5A
Authority: CN
Inventors: 克劳迪奥·内格里
Original assignee: Omt oHG Torino S P A
Current assignee: Omt oHG Torino S P A
Priority date: 2011-03-04
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2032-03-02
Also published as: EP2495431B1; JP2012184761A; KR20120100804A; CN102654091A; EP2495431A1; DK2495431T3; JP5866225B2; KR101540502B1

Abstract

一种液压泵，特别是燃燃料泵，包括：进口；布置为液压连接于使用端的出口；至少一个气缸，相应的活塞能在其中运动，其中在泵的操作期间，活塞在上死点和下死点之间往复运动；与各气缸液压式连接的输送阀，其能在关闭位置和打开位置之间运动，在打开位置中，输送阀设置为允许气缸和出口之间的流体流动，而在关闭位置中，输送阀设置为阻止气缸和出口之间的流体流动。泵还包括调节组件，在活塞从上死点到下死点运动的至少一部分期间，当在与出口液压连接的使用端内超过了阈值压力时，调节组件设置为保持输送阀在打开位置，并且允许从出口到气缸的流体的回流。

Description

特别是燃料泵的液压泵

技术领域

本发明涉及一种液压泵，特别是燃料泵。本发明尤其涉及为液压泵提供流量调节装置的改进。

背景技术

在液压泵、特别是燃料泵的技术领域中，需要以基本上独立于泵轴转速的方式来调节由泵输送到使用端的流体的流量。

特别是，在压缩点火内燃机(不论其是用于道路车辆的发动机还是用于船舶用途的大型固定式发动机)的领域中，所有已知的解决方法尤其是采用了燃料泵与加压流体储存器(通常称为“共轨”)的液压连接，并且基本上根据下面两种不同的方式来获得由泵输送到共轨的流量的调节：

－通过调节阀，其叠加由泵所输送的过量流量，不会被经由共轨提供给喷嘴消耗，

－通过复合阀，其设置在泵的进口处，以便在泵自身所吸入的流体中导致可控的气蚀。

显而易见的是，后者的模式旨在减少泵所吸入的液体的量。

虽然其毫无疑问地具有简单性，但所述调节策略还是表现出明显的缺点。

由于所得的流体层流会引起高的能量损失，因此第一种调节方式是非常耗能的。

第二种调节方式表现出与在泵进口处的流体中所引起的气蚀相关的磨损的大问题。此外，所述解决方法通常要求使用具有高成本的比例螺线管的电致动型复合阀，以便能连续并精确地改变泵所吸入的流体的流量。

发明内容

本发明的目的是克服上述技术问题。

特别地，本发明的目的是以非常方便的方式调节液压泵输送到使用端的流量，并且不会危害泵及其部件的服务寿命。

通过具有下述特征的液压泵实现了本发明的目的，下述内容形成了这里提供的与本发明相关的技术公开的整体部分。

本发明提出了一种液压泵，包括：进口，出口，其设置成与使用端液压式连接，至少一个气缸，相应的活塞在其中运动，在泵的操作期间，所述活塞在上死点和下死点之间往复运动，与各气缸液压式连接的输送阀，其能够在关闭位置和打开位置之间运动，在所述打开位置中，所述输送阀设置为允许所述气缸和所述出口之间的流体流动，而在所述关闭位置中，所述输送阀设置为阻挡所述气缸和所述出口之间的流体流动，其中在泵的操作期间，所述输送阀在所述活塞从下死点到上死点的运动的一部分期间处于所述打开位置，而所述输送阀在所述活塞的所述往复运动的上死点之后关闭，泵包括调节组件，在所述活塞从所述上死点到下死点的运动的至少一部分期间，当在液压式连接于所述出口的使用端内超过了阈值压力时，所述调节组件设置为保持所述输送阀处于所述打开位置，从而延迟了所述输送阀的关闭并且允许从所述出口到所述气缸的流体回流。

在一个实施方式中，所述输送阀由液压驱动线路来控制。

在一个实施方式中，所述调节组件包括：控制体，其通过液压控制线路与所述出口流体连通，在所述液压控制线路上设置有节流栓；和控制阀，其设置用于调节所述控制体内的压力，并且能被促动以允许所述控制体和所述进口之间的流体连通，其中，所述节流栓液压式地设置在所述控制体的上游。

在一个实施方式中，所述液压驱动线路包括：第一液压驱动线路，其传送相应于所述至少一个气缸内的压力的压力信号到所述输送阀，第二液压驱动线路，其传送相应于所述控制体内的压力的压力信号到所述输送阀。

在一个实施方式中，所述控制阀设置为当在液压式连接于所述出口的使用端内超过了所述阈值压力时，将所述控制体内的压力限制为所述阈值压力的值。

在一个实施方式中，所述输送阀包括第三液压驱动线路，其传送相应于所述出口处的压力的压力信号到所述输送阀，其中，所述第三液压驱动线路设置为使所述输送阀进入所述打开位置。

在一个实施方式中，所述第二液压驱动线路作用于等于所述第一液压驱动线路和第三液压驱动线路所作用的各自影响区域之和的影响区域。

在一个实施方式中，所述控制阀由电子控制单元控制，所述电子控制单元设置为与传感器装置一起检测连接于所述出口的使用端内的压力。

在一个实施方式中，其包括第一活塞、第二活塞和第三活塞，它们各自操作性地连接于第一输送阀、第二输送阀和第三输送阀，其中所述第一活塞、第二活塞和第三活塞通过所述液压泵的输入轴而被驱动成往复运动。

附图说明

现在将参考仅作为非限制性的例子所提供的附图来描述本发明，其中：

图1是根据本发明的不同实施方案的液压泵的示意图；

图2是根据本发明的一个实施方案的液压泵的示意图；

图3是根据本发明的一个优选实施方案的液压泵的示意图；

图4到8是一系列描述了根据本发明的该优选实施方案的液压泵的操作的不同特征参量的图线。

具体实施方式

在图1中，附图标记HP标示了根据本发明的不同实施方案的液压泵。泵HP包括进口IP、出口DP和至少一个气缸CY，在气缸中设有通过机构K(例如为凸轮或曲柄机构)而往复运动的活塞P，所述机构又通过输入轴IS来促动。每个活塞P在上死点TDC和下死点BDC之间往复运动。

如所知的那样，进口IP设置为与进口端环境(未示出)连通，并且通过进口阀IV与气缸CY流体连通。

此外，气缸CY通过输送管路DL与出口DP流体连通，在所述输送管路上设置有可通过调节组件R来控制的输送阀DV。

输送阀DV可在打开位置和关闭位置之间运动，在打开位置中设置为允许气缸CY和出口DP之间的流体流动，而在关闭位置中则阻止气缸CY和出口DP之间的上述流体流动。此外，泵HP设置为与使用端液压式相连，在这里使用端以字母U示意性地代表和标示。在一个实施方案中，使用端U可为通常称作“共轨注射系统”的燃料累积注射系统。

在下文中描述了泵HP的操作。

在上死点TDC和下死点BDC之间往复运动的活塞P描述了一个包括一连串五个阶段的工作循环，即：

－从进口IP到气缸CY的流体、特别是液体的吸入(吸入)，

－气缸CY内的液体的压缩(压缩)，

－液体到输送管路DL的输送(输送)，

－液体从输送管路DL到气缸CY的回流(回流)，

－存在于气缸CY内的剩余液体的膨胀(膨胀)。

在这些阶段中，压缩和输送阶段基本上在活塞从下死点BDC到上死点TDC的上升期间发生，而回流、膨胀和吸入阶段基本上在活塞从上死点TDC到下死点BDC的下降期间发生。在接下来的描述中，前者将被简称为“上升阶段”，后者简称为“下降阶段”。

在膨胀阶段期间，活塞P下降到下死点BDC引起气缸CY内的压力下降，这引起了进口阀IV的打开。因此吸入阶段启动，随后流体进入气缸CY。在活塞P的下降阶段的末尾，进口阀IV基本上再次关闭。

接下来是压缩阶段，当气缸CY内的压力已经达到能使调节组件R打开输送阀DV的值时，所述压缩阶段结束，因此允许加压流体经输送管路DL转移到出口DP。

为了这一目的，调节组件设置为可接收优选地相应于紧邻于气缸CY下游的输送压力的第一驱动信号PS1，并将作为所述驱动信号PS1的函数的促动信号AS1、例如通过机械促动器或液压装置产生的促动力发送给输送阀DV。产生在阀DV上的促动力导致其打开，因此允许流体经输送管路DL、输送阀本身和出口DP流到使用端U。

在输送阶段的末端，调节组件R停止发送促动信号AS1，允许输送阀DV关闭。

当泵HP输出到使用端U的流体流量超过后者的需求时，由于流体的积累，使用端U内(以及出口DP处)的流体压力会升高。

调节组件R设置为可接收相应于使用端U内的流体压力的第二驱动信号PS2。一旦在使用端U内检测到的压力高于阈值p_REF，调节组件R便连续发出用于保持输送阀DV上的促动力的促动信号AS1，这又保持输送阀DV处于打开位置，甚至在输送阶段结束之后。换句话说，在活塞P的下降阶段的至少一部分期间，调节组件R保持输送阀打开。

这样，允许流体从出口DP经输送阀DV到气缸CY的回流。应注意的是，在流体到气缸CY的回流期间，这增强了活塞P上的动力功，基本上返回了之前由流体累积的压缩功。因此，用于输送全流量的流体并又导致过量部分回流到气缸CY的所述调节机理并不会损害泵的整体能量效率。

实际上，在全流量下的操作条件中因系统(尤其是输送阀)的惯性而基本上是不希望有的作用的由活塞P所执行的回流阶段变成了在调节条件下的所需要的作用，并且提供了更宽的角度范围(相对于输入轴IS的转动角度)，其进一步延伸了下死点BDC的限值(因此可以观察到回流阶段的显著扩张，同时吸入阶段延迟和显著收缩)。

这样，使用端U内的流体压力降低(如同出口DP上的压力)，返回到阈值p_REF的附近。因此，调节组件R设置为当使用端U内的流体压力降低到阈值p_REF之下时，停止维持输送阀DV上的促动信号AS1，使得阀DV能够再关闭。

调节组件R的操作使得在调节条件中，使用端U内的流体压力随着上述调节过程的重复进行而相对于参考值摆动。这样便能够连续地保证等于所要求的流量值到达使用端U。

参见图2，在一个实施方案中，泵HP包括设置为促动输送阀DV的促动器A1，以及弹性定位件S，其作用趋使输送阀DV进入关闭位置。

该操作与之前所描述的类似，这是由于调节组件R设置为在输送阶段期间控制促动器A1以使输送阀DV进入打开位置(根据驱动信号PS1)，并且在回流阶段期间根据驱动信号PS2即使用端U内的压力而保持输送阀打开。

参见图3，附图标记1整体标示了根据本发明的一个优选实施方案的液压泵。

带有点划线和双点划线的示意图说明了液压泵1的主体。液压泵1包括进口2和出口4。

第一歧管通道6与进口2液压式连通，并且在这种实施方案中，在第一歧管通道上分支出与歧管6液压式连通的第一吸入管路8、第二吸入管路10和第三吸入管路12。

在吸入管路8、10、12上分别设有第一进口阀14、第二进口阀16和第三进口阀18。进口阀14、16、18设置为允许或不允许相应的吸入管路14、16、18与第一气缸20、第二气缸22和第三气缸24之间各自的液压式连通。

第一活塞P1、第二活塞P2和第三活塞P3分别在气缸20、22、24内运动。每个活塞P1、P2、P3通过机构的促动而作往复运动。

在这里所分析的特定情况中，提供了三个凸轮C1、C2、C3(带有相应的挺杆)，其在角方向上具有相同的偏移。

在替代性的实施方案中，可以提供带有由曲柄机构促动的活塞的泵1。

此外应注意，这里通过例子所描述的泵1的实施方案是三活塞型，但是本领域的技术人员应当理解，本发明同样可与泵1的活塞数量无关地来实现，所述数量可不同于三个，甚至仅为一个。

除了与相应的吸入管路8、10、12和相应的吸入阀14、16、18液压式连通之外，各个气缸20、22、24分别与第一输送阀26、第二输送阀28和第三输送阀30液压式连通，各输送阀均能在关闭位置和打开位置之间运动。

每个输送阀26、28、38通过各自的输送通道32、34、36与第二歧管通道38液压式连接，该歧管通道38又与出口4液压式连接。

每个输送阀26、28、38处于常闭位置，并且设计为在打开位置中允许与之相关联的相应气缸20、22、24通过相应的输送通道32、34、36与出口液压式连接，并因此允许流体从相应的气缸20、22、24流到出口4。在关闭位置中，每个输送阀阻止了上述流体流动。

每个输送阀26、28、30通过多个可引起相应促动力的促动信号来控制。在这里所描述的实施方案中，通过液压驱动线路(简称为驱动线路)而获得所述促动力。在其他实施方案中，可以通过在相应的输送阀上施加机械(而非液压)作用的促动器来获得该促动。

参见图3所示的实施方案，通过如下装置来分别控制每个输送阀26、28、30：

－与相应的气缸20、22、24流体连通的第一液压驱动线路U1、U2、U3；

－第二液压驱动线路CV1、CV2、CV3；和

－与相应的输送通道32、34、36流体连通的第三液压驱动线路D1、D2、D3；应注意的是，可以任选所述的驱动线路；因此在一些实施方案中，例如这里所描述的该实施方案中，泵1包括驱动线路D1、D2、D3，而在其他的实施方案中仅存在驱动线路U1、U2、U3和CV1、CV2、CV3。

此外，每个输送阀26、28、30包括各自的弹性件S1、S2、S3，其作用旨在保持相应的输送阀处于关闭位置。每个弹性件S1、S2、S3所施加的力选择为使得相比于液压驱动线路所施加的力而言基本上是微不足道的。

在本说明书中，为了本领域的技术人员的清楚理解，用语“液压驱动线路”或“驱动线路”用于综合性地说明带有驱动功能的液压线路，即一般能够处理微小流量的流体的液压线管，并且在其内部的流体压力被用作在部件或回路中的液压类型的信号。

第一驱动线路U1、U2、U3和第二驱动线路D1、D2、D3(如果有的话)对相应输送阀26、28、30的各自影响表面施加作用，以导致其打开。

与弹性件S1、S2、S3类似(如所提及的，虽然程度较小)，液压驱动线路CV1、CV2、CV3施加了旨在于保持相应的输送阀处于关闭位置的动作。

此外，每个液压驱动线路CV1、CV2、CV3对各自的影响区域起作用，该影响区域优选地选择为使其基本上等于相应输送阀的剩余液压驱动线路、即驱动线路U1、U2、U3和D1、D2、D3(如果存在)所作用的影响区域之和。

液压驱动线路CV1、CV2、CV3从液压式连接于控制体CV的控制通道CV0中分支出来。控制体CV通过液压控制线路39而液压式连接于第二歧管通道38和出口4，在液压控制线路39上设置有优选地具有固定几何形状的节流栓40。节流栓40设置在控制体CV的液压意义的上游。

此外，控制体CV通过控制阀42而液压式连接于第一歧管通道6和进口2，控制阀42流体动态地设置在液压式连接于进口2的返回通道43中，并处于控制体CV的下游。

控制阀42在功能上是压力调节阀，在该实施方案中，其通过弹性件S4保持在关闭位置。此外，在该实施方案中，可通过操作性地连接于电子控制单元46的螺线管44来促动控制阀42。

在其他一些实施方案中，可以采用液压式或机械式促动的控制阀42。

因此，这里定义了泵1的调节组件，在该实施方案中，所述调节组件包括液压控制线路39、节流栓40、控制体CV和控制阀42(在该实施方案中还有控制单元46)，如接下来的描述中清楚地显示，所述调节组件允许泵1输送到与出口4相连的使用端的流量发生变化。

在下文中描述了泵1的操作。

下文描述是特别根据液压泵1在内燃机的燃料喷射系统中的应用、特别是作为用于累积式喷射系统(所谓的“共轨”喷射系统)的高压泵来进行的。当然，对于连接于出口4的普通使用端来说，也能够实施这里所描述的应用。

进口2与流体动态地位于进口上游的低压环境LPE液压式连接。对于所考虑的该应用来说，低压环境LPE例如包括液压流入管路，在其中通过直接从储罐中吸入燃料的低压泵来给燃料适当加压。

出口4液压式连接于燃料存储器，通常称为“共轨”(以附图标记CR示意性地表示和标示)，在其上液压式连接了一个或多个燃料喷嘴(未示出)。在共轨喷射系统中的喷嘴操作模式方面，应参考特定的文献直到本领域的技术人员熟知这种子系统的操作的程度。

在泵1的操作期间，输入轴IS被驱动旋转，并且通过各自的凸轮C1、C2、C3来促动各活塞P1、P2、P3进行往复运动。

下面将具体地参考与活塞1相关的部件来描述在全流量下、即在不调节输送到共轨CR的流量的情况下的操作，但这并不损害其他活塞和与之操作性相关的相应部件的操作是相同的这一事实。

此外还应参考图4到8中所说明的图线。各图线均显示了作为由CA_IS标示的输入轴IS的旋转角度的函数的泵1的操作特征量的变化。更详细的是：

－图4的图线包括三条独立的曲线，其描述了表示为总冲程(以S_MAX标示)的百分比的每个活塞(分别为P1、P2、P3)的位置S的图；为此，每条曲线标有与相应活塞的附图标记相同的附图标记；

－图5的图线包括三条曲线，其描述了每个输送阀26、28、30的开度DVL(以最大开度值DVL_MAX的百分比来表示)；为此，每条曲线标有与用于相应输送阀的附图标记相同的附图标记；

－图6的图线包括三条曲线，其各自描述了通过输送阀26、28、30的流量Q_DV(以最大流量值Q_DV,MAX的百分比来表示)的图；为此，每条曲线标有与用于相应输送阀的附图标记相同的附图标记；

－图7的图线说明了共轨CR中的压力的图，以p_CR标示(以阈值压力p_REF的百分比来表示)，其还基本上等于出口4处的压力；以及

－图8的图线说明了通过出口4的即时流量Q_p(即输送到共轨CR的流量)的图。

每个活塞P1、P2、P3以与前文描述活塞P相同的方式限定了包括五个阶段的工作循环。每个活塞P1、P2、P3随着其往复运动而改变由相应气缸20、22、24限定的流体室的体积，并且在上死点TDC和下死点BDC之间运动。

监测的角度范围选择成使其具有与活塞P1的上死点TDC相一致的起点，并且覆盖了足以描述从全流量操作条件到流量调节状态中的操作条件的转变的多个工作循环。

从图4的图线的轴的起点开始，活塞P1处于与上死点TDC相应的位置中，从这里回流阶段开始，在这些条件中，所述开始是由于会导致相对于上死点TDC延迟输送阀关闭的输送阀的惯性。之后是膨胀阶段，在该期间活塞P1下降到下死点BDC，导致气缸20内的压力下降。当所述压力达到低于低压环境LPE中的压力的值时，进口阀14打开，结果流体从低压环境LPE经第一歧管通道6和第一进口通道8进入气缸20中。

当活塞P1达到下死点BDC时，吸入阶段基本终止。此时进口阀14关闭，使气缸20与低压管路8隔开，随后活塞升高到上死点TDC，导致气缸20内的流体加压(压缩阶段)。应注意地是，参见图6，在压缩阶段期间经过输送阀26的流量为零。

气缸20内的流体加压导致输送阀26打开(输送阶段开始)，下文描述了其模式。

输送阀26受到第一驱动线路U1和第二驱动线路CV1以及可能的第三驱动线路D1的作用。在相应的影响区域上，驱动线路U1传送基本上相应于气缸20内的压力(在下文中以p₂₀标示，相同地，p₂₂和p₂₄用于标示气缸22、24)的压力信号；即，其基本上传送与紧邻于气缸20下游和相应输送阀26上游的输送压力相关的信息。

在相应的影响区域上，驱动线路CV1传送相应于在下文中以p_CV标示的控制体CV内的压力的压力信号。

如果存在的话，驱动线路D1会在相应的影响区域上传送相应于施加在出口4上的压力的压力信号，在这种情况中，该压力基本上等于在下文中以p_CR标示的共轨CR内的压力。实际上，共轨CR液压式连接于出口4，而出口4又通过第二歧管通道38液压式连接于输送管路32。

应注意的是，在一些实施方案中，与液压驱动线路D1相关的促动力可以是输送阀的几何形状的结果，所述几何形状为输送阀内的流体提供了影响区域，借此能够在输送阀自身的可动件上施加力。

在这种操作条件中，由于控制阀42处于完全关闭位置，因此控制体CV为静止环境，没有经过液压控制线路39的流动通道。

这样，在共轨CR和控制体CV之间存在恒定的传递压力，由于节流栓40不会带来任何压力降，因此没有经过节流栓并到达控制体CV的显著的流动通道。

这意味着压力p_CV等于压力p_CR；因此，驱动线路CV1传送的压力信号与驱动线路D1传送的压力信号相同。

实际上，在全流量操作条件中，输送阀26可与传统的单向阀相似；即输送阀26保持打开，直到气缸20内的压力(p₂₀)超过压力p_CV(在这些条件中其等于压力p_CR)达到足够的量以克服弹性件S1的反向动作为止，如所熟知的那样，该反向动作可以等效压力来表示。换句话说，压力p₂₀和与弹性件S1相关的等效压力之间的差异必须等于或高于压力p_CR。

输送阀28、30的操作与上述描述相同；当然，由于凸轮C1、C2、C3所设定的活塞P1、P2、P3的时序，所以上述操作相对于与输送阀26有关的操作相比有一定的时移。

此外参见图5，可以知道输送阀26、28、30的打开如何发生。

每个输送阀的打开在由相应的活塞所执行的压缩阶段的末尾处开始，并且在回流阶段的末尾处在上死点TDC之后瞬间停止。

一旦针对于本说明书的角度范围的第一工作循环完成，压力p_CR会增加，使其非常接近于阈值压力p_REF(图7)。

基本上说，泵1输送到共轨CR的过量流量不会被与共轨CR相连的喷嘴所消耗，并且导致了流体的积累，其使共轨CR内的压力水平以及最终在出口4上的压力水平升高。

参见图4到8以及特别是图7，在旋转角CA_IS,R时超过了阈值压力p_REF。在图4到8的图线所示的实施例中，角度CA_IS,R处在活塞P3的输送阶段中。

在该实施方案中，借助于电子控制单元46以及与之操作性相连并安装在共轨CR上的已知类型的压力传感器装置来检测共轨CR内的阈值压力p_REF的超过(所述传感器装置和控制单元46之间的操作性连接的示意性功能表示由连接控制单元46和共轨CR的点划线表示并由标记PRS标示)。在所述条件中，因此控制单元46控制会导致控制阀42打开的螺线管44的促动。

在上述情况中，在从出口4经节流栓40到控制体CV以及从控制体CV经返回管路43到歧管通道6的控制线路39中建立了流动通道。经节流栓40的流动通道导致压力p_CV的值下降，肯定低于压力p_CR的值，这是由于经节流栓40的流动通道给流体带来了压力下降，在节流栓的上游所述流体精确地具有压力p_CR。

节流栓40的存在使得通过与泵所处理的流量相比非常小的排空流量而获得的所述调节成为泵自身的液压效率的一项优点。

当共轨CR内的压力p_CR超过阈值压力p_REF时，泵1的控制组件控制阀门42，以阻止控制体CV内的压力p_CV超过p_REF。换句话说，控制阀42设置为，一旦在连接于泵1的出口4上的使用端(在这种情况中为共轨CR)内超过了阈值压力p_REF，则调节控制体CV内的压力，将其限制到最多等于p_REF的值。

总之，任何设计为调节控制体CV内的压力以阻止其升高超过阈值(在这种情况中为p_REF)的已知方式均可用于实施这里所描述的调节机理。

输送阀30总是受到液压驱动线路U3、D3(如果存在的话)和CV3的作用，然而此时通过驱动线路CV3传送到阀30上的压力信号低于通过驱动线路U3(和D3，如果存在的话)传送的总是等于压力p_CR的压力信号。因此，用于平衡输送阀3的条件发生了变化，其使得输送阀3保持打开，甚至当压力p₂₄降低到低于输送环境(p_CR)内的压力时也是如此。换句话说，在活塞P3的下降阶段的至少一部分期间，输送阀30保持在打开位置。

这导致了流体从出口4到气缸24的回流，导致了因流体积累的下降而产生的共轨CR内的压力p_CR下降，如前分析的那样。

当共轨CR内的压力达到存在于控制体CV内的压力水平(即p_REF)时，输送阀30关闭，并且在相应的气缸24内，包含在其中的流体的膨胀阶段开始，随后是吸入阶段。

因此，泵1的控制组件基本上设置为在随后的输送阶段、即在活塞P3的下降阶段的至少一部分期间，通过调节压力p_CV(与驱动线路CV1、CV2、CV3相关)来保持输送阀30(在适当的时刻还有输送阀26、28)处于打开位置，特别是如果在液压连接于出口4的使用端(在这种情况中为共轨CR)的内部超过了所述阈值压力p_REF，则通过将压力p_CV限制到阈值压力p_REF的值来实现上述结果。

简而言之，这里提出的调节系统为在全流量的操作条件中，每个输送阀保持打开为略少于工作循环的一半，基本上相应于输送阶段(回流阶段基本上可忽略)。然而在调节条件中，明确地延迟直接关闭，这导致了额外的打开角度范围，这里观察到经输送阀30的回流流量的增加(具有负坐标的曲线的点)，这表明发生了燃料返回到气缸24的显著回流。

在此阶段期间，如前所述，流体将在之前的输送阶段中所执行的过量压缩功返回给泵，因此保证了整个系统的良好的能量效率水平。

当然，在适当的时刻，上述同样地适用于输送阀26和28。基本上说，通过流体(特别是燃料)到每个活塞的输送的回流能获得对泵1所输送的流量的调节。

此外根据图7，应注意的是，这里所描述的调节策略基于能够承受共轨CR内(或通常是连接于出口4的使用端内)的超压的条件而起作用。简化该处理(对于本说明书来说重要地是理解所涉及的物理参数)，能承受的最大超压等于：

Δ p = \frac{V_{c y l}}{V_{C R}} \cdot E

这里：

Δp是共轨CR内的超压，

V_cyl是泵的单位位移，

V_rail是共轨CR的内部体积，

E是流体的弹性模量。

最后参见图8，这里显示了相对于角CA_IS绘制的由泵1经出口4输送的即时流量Q_p的曲线。流量Q_p的值表示为由Q_p,MAX标示的最大流量值的百分比。如根据图6在另一方面已经指出的那样，应注意到存在着角度范围(称为角度CA_IS,R)的显著增加，这里流量值具有负号，即这里在调节中发生了反向流动和到与输送阀操作性相关联的气缸(或多个气缸)的回流。

因此，根据本发明的泵1表现出与已知类型的泵相比具有一系列显著的优点。

首先，泵1通过输送时的叠加而避免了需要高成本的调节，或者通过吸入时的叠加而避免了危险的调节，而这些是与流体内引发的气蚀相关的问题的根源。

此外，泵1的控制组件容易管理，并且还允许通过作用于控制阀门42的开度的标度/阈值而以简单的方式来调节共轨CR内的阈值压力。

此外，控制系统所消耗的流量非常少，并且与泵1所典型地处理的量相比为基本上可忽略不计，这最小化了控制系统的操作对泵1本身操作的影响。

当然，相对于这里通过非限定的实施例所描述和说明的内容，结构和实施方案的细节可以非常宽广地变化，这由所附的权利要求来限定。

Claims

1.一种液压泵(HP；1)，包括：

进口(IP；2)，

出口(DP；4)，其设置成与使用端(U；CR)液压式连接，

至少一个气缸(CY；20,22,24)，相应的活塞(P；P1,P2,P3)在其中运动，在泵(HP,1)的操作期间，所述活塞在上死点(TDC)和下死点(BDC)之间往复运动，

与各气缸(CY；20,22,24)液压式连接的输送阀(DV；26,28,30)，其能够在关闭位置和打开位置之间运动，在所述打开位置中，所述输送阀(DV；26,28,30)设置为允许所述气缸(CY；20,22,24)和所述出口(DP；4)之间的流体流动，而在所述关闭位置中，所述输送阀(DV；26,28,30)设置为阻挡所述气缸(CY；20,22,24)和所述出口(DP；4)之间的流体流动，其中在泵(HP,1)的操作期间，所述输送阀在所述活塞从下死点(BDC)到上死点(TDC)的运动的一部分期间处于所述打开位置，而所述输送阀在所述活塞(P；P1,P2,P3)的所述往复运动的上死点(TDC)之后关闭，

泵(HP,1)的特征在于，其包括调节组件(R；39,40,42,43,44,46)，在所述活塞从所述上死点(TDC)到下死点(BDC)的运动的至少一部分期间，当在液压式连接于所述出口(DP；4)的使用端(U；CR)内超过了阈值压力(p_REF)时，所述调节组件设置为保持所述输送阀(DV；26,28,30)处于所述打开位置，从而延迟了所述输送阀(DV,26,28,30)的关闭并且允许从所述出口(4,DP)到所述气缸(20,22,24)的流体回流。

2.根据权利要求1所述的液压泵(1)，其特征在于，所述输送阀(26,28,30)由液压驱动线路(U1,U2,U3；D1,D2,D3；CV1,CV2,CV3)来控制。

3.根据权利要求2所述的液压泵(1)，其特征在于，所述调节组件(R；39,40,42,43,44,46)包括：

控制体(CV)，其通过液压控制线路(39)与所述出口(4)流体连通，在所述液压控制线路上设置有节流栓(40)；和

控制阀(42)，其设置用于调节所述控制体(CV)内的压力(p_CV)，并且能被促动以允许所述控制体(CV)和所述进口(2)之间的流体连通，

其中，所述节流栓(40)液压式地设置在所述控制体(CV)的上游。

4.根据权利要求3所述的液压泵(1)，其特征在于，所述液压驱动线路包括：

第一液压驱动线路(U1,U2,U3)，其传送相应于所述至少一个气缸(20,22,24)内的压力(p₂₀,p₂₂,p₂₄)的压力信号到所述输送阀(26,28,30)，

第二液压驱动线路(CV1,CV2,CV3)，其传送相应于所述控制体(CV)内的压力(p_CV)的压力信号到所述输送阀(26,28,30)。

5.根据权利要求4所述的液压泵(1)，其特征在于，所述控制阀(42)设置为当在液压式连接于所述出口(DP；4)的使用端(U；CR)内超过了所述阈值压力(p_REF)时，将所述控制体(CV)内的压力(p_CV)限制为所述阈值压力(p_REF)的值。

6.根据权利要求4或5所述的液压泵(1)，其特征在于，所述输送阀(26,28,30)包括第三液压驱动线路(D1,D2,D3)，其传送相应于所述出口(4)处的压力(p_CR)的压力信号到所述输送阀(26,28,30)，其中，所述第三液压驱动线路(D1,D2,D3)设置为使所述输送阀(26,28,30)进入所述打开位置。

7.根据权利要求6所述的液压泵(1)，其特征在于，所述第二液压驱动线路(CV1,CV2,CV3)作用于等于所述第一液压驱动线路(U1,U2,U3)和第三液压驱动线路所作用的各自影响区域之和的影响区域。

8.根据权利要求3所述的液压泵(1)，其特征在于，所述控制阀(42)由电子控制单元(46)控制，所述电子控制单元设置为与传感器装置一起检测连接于所述出口(4)的使用端(U；CR)内的压力。

9.根据权利要求1到5中任一项所述的液压泵(1)，其特征在于，其包括第一活塞(P1)、第二活塞(P2)和第三活塞(P3)，它们各自操作性地连接于第一输送阀(26)、第二输送阀(28)和第三输送阀(30)，其中所述第一活塞(P1)、第二活塞(P2)和第三活塞(P3)通过所述液压泵(1)的输入轴(IS)而被驱动成往复运动。