具有入口阀组件的燃料泵的制作方法

本发明涉及一种将燃料供应给内燃机的燃料泵，更具体地，涉及一种包括入口阀组件的这种燃料泵，并且甚至更具体地涉及一种具有对外部环境流体暴露具有鲁棒性的入口阀组件的这种燃料泵。

背景技术：

1、以汽油为燃料的现代内燃机中的燃料系统，特别是用于汽车市场的燃料系统，采用汽油直接喷射(gdi)，其中，提供了将燃料直接喷射到内燃机的燃烧室中的燃料喷射器。在采用gdi的这种系统中，来自燃料箱的燃料由低压燃料泵在相对的低压下供应，该低压燃料泵通常是位于燃料箱内的电动燃料泵。低压燃料泵将燃料供应给高压燃料泵，该高压燃料泵通常包括燃料泵壳体和泵送柱塞，该泵送柱塞通过内燃机的凸轮轴在燃料泵壳体内往复运动。泵送柱塞的往复运动还对燃料加压，以便将燃料供应给燃料喷射器，燃料喷射器将燃料直接喷射到内燃机的燃烧室中。在操作期间，内燃机受到对输出扭矩的改变需求的影响。为了适应变改变的输出扭矩需求，由泵送柱塞的每个冲程输送的燃料质量也必须改变。通过高压燃料泵改变燃料输送的一种策略是使用包括电磁阀的入口阀组件。入口阀组件可以允许在每个进气冲程期间充满燃料进入泵送腔室，然而，可以操作螺线管，以使入口阀组件在泵送柱塞的压缩冲程的一部分期间保持打开，以允许一些燃料朝向源头溢出。当接着操作螺线管以允许入口阀组件关闭时，压缩冲程的剩余部分对燃料加压，并将燃料排放至燃料喷射器。已知入口阀组件被接收在燃料泵壳体的孔内，并且延伸到燃料泵壳体的外部。为了防止燃料泄漏，密封装置被设置，以密封燃料泵壳体和入口阀组件之间。在一些布置中，例如在授予stritzel等人的专利号为10947942的美国专利中提供的布置中，入口阀组件的一部分被焊接到燃料泵壳体，以便提供密封的接口。在其它布置中，例如在授予usui等人的专利号为7401594的美国专利中提供的布置中，入口阀组件可以通过在入口阀组件与燃料泵壳体之间径向地设置o形环而被密封到燃料泵壳体。在每种情况下，密封装置被设置为防止燃料在入口阀组件和燃料泵壳体之间离开燃料泵壳体。然而，入口阀组件的延伸到燃料泵壳体的外部的部分可以暴露于环境条件，该环境条件可能导致诸如来自除冰道路的雨水或盐水的液体沉积在出口控制阀上。这些液体可能渗入到形成了入口控制阀或螺线管的部件的接口中，并且随着时间的推移可能损害入口控制阀或螺线管的部件中的一者或多者，这可能导致入口控制阀的不期望的操作。

2、所需要的是一种燃料泵，该燃料泵使如上所阐述的缺点中的一者或多者最小化或者消除如上所阐述的缺点中的一者或多者。

技术实现思路

1、根据本发明的一个方面，燃料泵包括：燃料泵壳体，所述燃料泵壳体具有限定在其中的泵送腔室和沿着入口阀孔轴线延伸到燃料泵壳体的外部的入口阀孔；泵送柱塞，所述泵送柱塞在柱塞孔内往复运动，使得所述泵送柱塞的进气冲程增加所述泵送腔室的容积，并且所述泵送柱塞的压缩冲程减少所述泵送腔室的容积；以及入口阀组件，该入口阀组件具有如下特征，即：1)选择性地提供所述燃料泵的入口与所述泵送腔室之间的流体连通；以及2)选择性地防止所述燃料泵的所述入口与所述泵送腔室之间的流体相通。所述入口阀组件包括：内壳体，该内壳体被接收在所述入口阀孔内，使得所述内壳体延伸到所述燃料泵壳体的外部，并且使得将所述内壳体的外周边密封至所述入口阀孔的内周边，从而防止燃料在所述内壳体和所述入口阀孔之间径向地穿过而到达所述燃料泵壳体的外部；外壳体，所述外壳体位于所述燃料泵壳体的外部，并且周向地围绕所述内壳体，其中，环形腔室被径向地限定在所述内壳体和所述外壳体之间，并且被轴向地限定在所述外壳体和所述燃料泵壳体之间；以及密封环，所述密封环由弹性材料制成，并且呈环形形状并位于所述环形腔室内，使得所述密封环被轴向地压缩而抵靠所述燃料泵壳体和所述外壳体。

2、如本文所述的具有所述密封环的燃料泵使来自外部环境的液体到达入口阀组件的元件的可能性最小化，否则可能导致不期望的操作。

3、所述入口阀组件可以包括螺线管组件。所述螺线管组件可以包括：所述内壳体；所述外壳体；极片，所述极片由位于所述内壳体内的可导磁材料制成；以及由导电线形成的线圈，所述线圈周向地包围所述极片，并且使得所述线圈径向地位于所述内壳体和所述外壳体之间。当将电能施加给线圈时，这在所述极片和所述入口阀组件的阀元件之间引起磁引力，使得所述阀元件朝向所述极片移动。

4、在所述燃料泵的实施方式中，所述外壳体可以包括凸缘，该凸缘形状呈环形形状，并且朝向所述内壳体向内延伸，使得在将电能施加给所述线圈时，所述凸缘提供用于磁通量穿过的路径。所述密封环可以被轴向地压缩抵靠所述凸缘。

5、在所述燃料泵的实施方式中，所述螺线管组件还可以包括包覆成型件，该包覆成型件由电绝缘材料制成，并且填充在所述线圈和所述外壳体之间。所述包覆成型件可以包括中心孔。所述内壳体可以延伸到所述中心孔中，使得环形间隙径向地位于所述内壳体和所述中心孔之间。

6、所述密封环可以是第一密封环；并且所述螺线管组件还可以包括第二密封环，该第二密封环由弹性材料制成，并且呈环形形状并位于所述环形间隙内，使得所述第二密封环被径向地压缩抵靠所述内壳体和所述包覆成型件。

7、所述第二密封环防止液体从所述燃料泵的外部侵入。

8、所述第二密封环可以被配置成，使得其不暴露于来自所述燃料泵内的燃料。

9、所述第一密封环防止来自所述燃料泵外部的液体迁移到所述内壳体。

10、所述第一密封环可以被配置成，使得其不暴露于来自所述燃料泵内的燃料。

11、举例来说，所述螺线管组件还可以包括包覆成型件，该包覆成型件由电绝缘材料制成，并且填充在所述线圈和所述外壳体之间。所述包覆成型件可以包括中心孔；所述内壳体延伸到所述中心孔中，使得环形间隙径向地位于所述内壳体与所述中心孔之间。

12、所述螺线管组件还可以包括封闭所述中心孔的密封帽。

13、所述密封帽可以包括侧壁，该侧壁以过盈配合定位于所述中心孔内。所述密封帽还可以包括端壁，该端壁从抵靠所述包覆成型件的所述侧壁径向地向外延伸，并且限制所述密封帽插入到所述中心孔中多远。

14、所述密封帽可以被配置成，使得其不暴露于来自所述燃料泵内的燃料。

15、所述密封环可以被配置成，使得其不暴露于来自所述燃料泵内的燃料。

16、在阅读本发明的优选实施方式的以下详细描述时，本发明另外的特征和优点将显而易见的，该描述仅通过非限制性示例以及参照附图给出。

技术特征：

1.一种燃料泵(18)，该燃料泵包括：

2.根据权利要求1所述的燃料泵(18)，其中，所述入口阀组件(40)包括螺线管组件(55)，所述螺线管组件包括：

3.根据权利要求2所述的燃料泵(18)，所述螺线管组件(55)还包括由导电线形成的线圈(90)，所述线圈周向地围绕所述极片(84)，并且使得所述线圈(90)在径向上位于所述内壳体(82)与所述外壳体(94)之间，其中，施加到所述线圈(90)的电能在所述极片(84)与所述入口阀组件(40)的阀元件(52)之间引起磁引力，使得所述阀元件(52)朝向所述极片移动。

4.根据权利要求3所述的燃料泵(18)，其中：

5.根据权利要求3或4所述的燃料泵(18)，其中：

6.根据权利要求5所述的燃料泵，其中，所述内壳体(82)延伸到所述中心孔(92a)中，使得环形间隙(102)在径向上位于所述内壳体(82)与所述中心孔(92a)之间。

7.根据权利要求5或6所述的燃料泵(18)，其中，所述密封环是第一密封环(98)；并且

8.根据权利要求7所述的燃料泵(18)，其中，所述第二密封环(104)防止液体从所述燃料泵(20)的外部侵入。

9.根据权利要求7或8所述的燃料泵(18)，其中，所述第二密封环(104)被配置为不暴露于来自所述燃料泵(18)内的燃料。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的燃料泵(18)，其中，所述第一密封环(98)防止来自所述燃料泵(18)外部的液体迁移到所述内壳体(82)。

11.根据权利要求9或权利要求10所述的燃料泵(18)，其中，所述第一密封环(98)被配置为不暴露于来自所述燃料泵(18)内的燃料。

12.根据权利要求5至11中任一项所述的燃料泵(18)，其中，所述螺线管组件还包括将所述中心孔(92a)封闭的密封帽(110)。

13.根据权利要求12所述的燃料泵(18)，其中，所述密封帽(110)包括：

14.根据权利要求13所述的燃料泵(18)，其中，所述密封帽(110)被配置为不暴露于来自所述燃料泵内的燃料。

技术总结
一种燃料泵(18)，该燃料泵包括燃料泵壳体(28)，该燃料泵壳体具有限定在其中的泵送腔室(38)和沿着入口阀孔轴线(28b)延伸到所述燃料泵壳体(28)的外部的入口阀孔(28a)。泵送柱塞(34)在柱塞孔内往复运动，使得所述泵送柱塞(34)的进气冲程增大所述泵送腔室(38)的容积，并且所述泵送柱塞(34)的压缩冲程减小所述泵送腔室(38)的容积。入口阀组件(40)选择性地提供及防止燃料泵(18)的入口(20a)与泵送腔室(38)之间的流体连通。入口阀组件(40)包括被接纳在入口阀孔(28a)内的内壳体(82)，使得将内壳体(82)的外周边被密封到入口阀孔(28a)的内周边。外壳体(94)周向地围绕内壳体(82)?；沸吻皇?96)在径向上被限定在内壳体(82)和外壳体(94)之间，并且在轴向上被限定在外壳体(94)和泵壳体(28)之间。密封环(98)位于环形腔室(96)内，使得将密封环(98)被轴向地压缩而抵靠泵壳体(28)和外壳体(94)。

技术研发人员：B·卡斯维尔,J·斯帕科夫斯基,R·梅尔科夫
受?；さ募际跏褂谜撸?/b>菲尼亚德尔福卢森堡有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11