用于控制阀构件的提升量的装置

摘要

一种用于控制流量控制阀中阀构件的提升量的装置包括端部止挡组件，所述端部止挡组件具有至少两个半块、一个端部插入在这些半块之间的活塞以及促使所述半块与所述活塞进行接触的偏置构件。所述活塞可由致动器移动，由此将所述端部止挡组件的所述半块从第一位置移动到第二位置，在所述第一位置中所述端部止挡组件的所述半块形成用于接触所述阀构件的第一表面，在所述第二位置中所述半块形成当所述阀构件从其落座位置提升时与所述阀构件接触的第二表面，从而允许所述阀构件的不同离散提升量。

权利要求

1.一种用于控制流量控制阀中阀构件的提升量的装置，所述装置包括端部止挡组件，所述端部止挡组件具有面向所述阀构件的一侧，所述端部止挡组件包括两个半块、一个端部插入在所述半块之间的活塞以及促使所述半块与所述活塞接触的偏置构件，其中所述活塞被致动来将所述半块从第一位置移动到第二位置，其中在所述第一位置中，所述端部止挡组件的所述半块形成与所述阀构件接触以允许所述阀构件的第一提升量L1的第一表面，并且在所述第二位置中，所述半块形成与所述阀构件接触以允许所述阀构件的第二提升量L2的第二表面。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述半块中的每一个具有在所述端部止挡组件的面向所述阀构件的所述侧上的向内阶梯式端部，并且所述半块的所述向内阶梯式端部一起形成腔，当所述阀构件从其落座位置提升时并且当所述活塞被致动来移动所述半块时，所述腔能够容纳所述阀构件的端部。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述半块中的每一个包括在所述端部止挡组件的面向所述阀构件的所述侧上的向外阶梯式端部，以使得所述向外阶梯式端部配合到设置在所述阀构件的端部中的腔中，当所述阀构件从其落座位置提升时并且当所述活塞未被致动时，所述阀构件与所述端部止挡组件接触。

4.如权利要求1所述的装置，其中所述半块中的每一个包括向内阶梯式轮廓，并且所述半块的所述向内阶梯式轮廓一起形成能够容纳所述阀构件的端部的腔，并且其中所述半块的所述向内阶梯式轮廓一起形成至少两个表面，当所述阀构件被致动时所述至少两个表面与所述阀构件接触以允许所述阀构件的至少两个离散提升量。

5.如权利要求1-4中任一项所述的装置，其中所述活塞由电磁致动器致动。

6.如权利要求1-4中任一项所述的装置，其中所述活塞通过致动器而沿所述端部止挡组件的中心轴线移动。

7.如权利要求1-4中任一项所述的装置，其中所述活塞通过致动器而沿从所述端部止挡组件的中心轴线偏移的轴线移动。

8.如权利要求1-4中任一项所述的装置，其中所述端部止挡组件包括在一侧铰链连接在一起的两个单独的半块。

9.如权利要求1-4中任一项所述的装置，其中所述偏置构件是弹簧。

10.如权利要求1-4中任一项所述的装置，其中所述活塞的插入在所述半块之间的所述端部具有锥形形状。

11.如权利要求1-4中任一项所述的装置，其中所述活塞被致动来将所述端部止挡组件的所述半块移动到第三位置，在所述第三位置中，所述半块形成与所述阀构件接触以允许所述阀构件的第三提升量L3的第三表面。

12.一种流量控制阀，其包括如权利要求1-4中任一项所述的装置。

13.如权利要求12所述的流量控制阀，其中所述流量控制阀是燃料喷射阀。

14.一种流量控制阀，其包括如权利要求1、2或4中任一项所述的装置，其中所述阀构件由第一致动器致动并且所述活塞由第二致动器致动。

15.如权利要求14所述的流量控制阀，其中所述第一致动器和所述第二致动器是电磁致动器。

16.一种流量控制阀，其包括如权利要求1或2所述的装置，其中所述阀构件由电磁致动器致动，并且所述活塞连接到包括永磁体的结构，所述永磁体插入在所述电磁致动器的磁场中，由此所述结构在所述磁场的作用下移动，从而移动所述活塞。

17.一种控制流量控制阀中阀构件的提升量的方法，所述方法包括致动活塞，所述活塞的一个端部插入在端部止挡组件的两个半块之间，以便将所述半块从第一位置移动到第二位置，在所述第一位置中所述半块形成与所述阀构件接触以允许所述阀构件的第一提升量L1的第一表面，在所述第二位置中所述半块形成与所述阀构件接触以允许所述阀构件的第二提升量L2的第二表面。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述活塞进一步被致动来将所述半块移动到第三位置，在所述第三位置中，所述半块形成与所述阀构件接触以允许所述阀构件的第三提升量L3的第三表面。

说明书

用于控制阀构件的提升量的装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种流量控制阀，更具体地说，涉及一种燃料喷射阀和一种用于控制阀构件从闭合位置到打开位置的提升量的装置。

[0002] 发明背景

[0003] 流量控制阀是这样的阀：其控制流体流动以使得可通过将阀从其落座位置提升来在最小值与最大值之间调整离开阀出口的流体的流体流速。这种流量控制阀的一个实例为燃料喷射阀，所述燃料喷射阀通过喷射到发动机汽缸的进气口中或者直接喷射到燃烧室中而将燃料递送到发动机的燃烧室中。通常使用液体燃料如柴油或汽油来为此类压缩点火内燃机提供燃料，并且最近，更清洁的燃烧气体燃料如天然气、纯甲烷、乙烷、液化石油气、较轻的可燃的烃衍生物或此类燃料的共混物被用作柴油或汽油的替代品。

[0004] 一些类型的燃料喷射阀可控制阀构件提升量以便根据发动机的运行状态来调整引入到燃烧室中的燃料量。在本文中，“阀构件提升量”被定义为阀构件远离闭合/落座位置到打开位置的位移，在所述打开位置中燃料穿过燃料喷射阀被递送到燃烧室中。当到燃料喷射阀的燃料递送的压力恒定，并且阀构件与阀底座之间的开口为燃料流动路径中的瓶颈时，阀构件提升量的增加通常对应于通过增大穿过阀构件与阀底座之间的开口的流速所喷射的燃料量的增加。这对于发动机运行是有益的，因为当发动机空转或处于低负载时，与发动机在高负载下运行时相比，发动机运行所需要的燃料量更小，并且喷射到燃烧室中的燃料量需增加以匹配增加的功率要求。

[0005] 具有可调整的阀构件提升量的此类燃料喷射阀的一个实例为通过压电致动器致动的燃料喷射阀。压电致动器在行业内是已知的，其允许控制在阀的完全关闭位置与完全打开位置之间的中间位置处的阀构件提升量。对于压电致动器、磁致伸缩致动器以及其他压变式致动器来说，因为致动器位移是致动器长度的函数并且存在对致动器尺寸的实际空间限制，所以与电磁致动器相比，利用此类致动器实现了更小的阀构件提升量。因此，在一些情况下，压变式致动器可能不足以递送高负载下最佳发动机运行所需要的燃料量。

[0006] 当需要阀针更大的位移时，通常采用电磁致动器，例如螺线管。某个现有技术专利文献公开了用于实现不同阀构件提升量的螺线管致动器的使用。例如，英国专利申请号2,341,893描述了一种两个致动器的组件，所述组件允许将阀构件提升到由第一电磁致动器的行程控制的第一中间位置、由第二电磁致动器的行程控制的第二中间位置以及由第一致动器和第二致动器的组合行程实现的完全提升位置。

[0007] 用于控制流量控制阀的阀构件的提升量的另一个解决方案可以是通过提供当阀构件移动到其提升位置中时与阀构件接触的端部止挡件来限制阀构件的移动量。这种布置的一个实例在德国专利申请号1911827中进行描述，其采用电磁致动的端部止挡件来限制阀构件的移动量。端部止挡件借助于电磁体的磁力逆着保持端部止挡件与阀构件接触的弹簧力移动，并且这允许阀构件的移动量超过预先确定的提升量，所述阀构件的移动量对应于端部止挡件的行进距离。这种布置的一个缺点是：由于当阀构件与端部止挡件接触时由作用于端部止挡件上的弹簧引入的振荡，阀构件的移动量并不像期望的那样精确。如本申请中所讨论，可通过选择具有较大弹性常数的弹簧来减弱这些振荡。

[0008] 虽然已通过使用压电或磁致伸缩致动器或液压或机械致动器实现了用于实现流量控制阀中阀构件的可变提升量的其他解决方案，但此类解决方案更复杂，需要致动器的更精确控制。

[0009] 虽然以上提及的现有技术的解决方案允许将流量控制阀的阀构件保持在关闭位置与打开位置之间的几个中间位置处，但仍需要一种用于在离散的提升位置处提升流量控制阀的阀构件的更简单且更精确的解决方案。

[0010] 概述

[0011] 公开了一种用于控制流量控制阀中阀构件的提升量的装置。所述装置包括端部止挡组件，其具有面向阀构件的一侧。端部止挡组件包括两半块、一个端部插入在所述半块之间的活塞以及促使所述半块与所述活塞接触的偏置构件。活塞由致动器致动来将端部止挡组件的半块从第一位置移动到第二位置，其中在所述第一位置中，端部止挡组件的半块形成第一表面，当阀构件从其落座位置提升时所述第一表面与阀构件接触以允许阀构件的第一提升量L1；在所述第二位置中，端部止挡组件的半块形成第二表面，当阀构件从其落座位置提升时所述第二表面与阀构件接触以允许阀构件的第二提升量L2。

[0012] 在用于控制阀构件的提升量的装置的另一个实施方案中，活塞被致动来将端部止挡组件的半块移动到第三位置，在所述第三位置中，所述半块形成第三表面，当阀构件从其落座位置提升时所述第三表面与阀构件接触以允许阀构件的第三提升量L3。

[0013] 在一个优选实施方案中，用于控制阀构件提升量的装置包括两个半块，所述两个半块各自具有在端部止挡组件的面向阀构件的侧上的向内阶梯式端部，并且两个半块的向内阶梯式端部一起形成了腔，当阀构件从其落座位置提升时并且当活塞被致动来使端部止挡组件的半块远离彼此移动时，所述腔容纳阀构件的端部。

[0014] 在又一个优选实施方案中，控制阀构件的提升量的装置包括两个半块，所述两个半块各自包括在端部止挡组件的面向阀构件的侧上的向外阶梯式端部，以使得当活塞未被致动时并且当所述阀构件从其落座位置提升时，所述向外阶梯式端部配合到设置在阀构件的端部中的腔中，所述阀构件与端部止挡组件接触。

[0015] 在另一个优选实施方案中，阀构件为向外打开的阀构件，所述向外打开的阀构件可远离其落座位置移动以允许在其表面与阀外壳之间的流体流动，并且用于控制阀构件提升量的装置包括两个半块，所述半块中的每一个包括向内阶梯式轮廓。所述半块的向内阶梯式轮廓一起形成可容纳阀构件的端部的腔，并且它们一起形成至少两个表面，当阀构件被致动时所述至少两个表面与阀构件接触以允许至少两个离散的提升量。

[0016] 在优选实施方案中，活塞由电磁致动器致动。活塞可通过致动器沿端部止挡组件的中心轴线或沿从端部止挡组件的中心轴线偏移的轴线移动。

[0017] 在又一个优选实施方案中，端部止挡组件包括在一侧铰链连接在一起的两个单独的半块。

[0018] 在优选实施方案中，推动端部止挡组件的半块朝向活塞的插入端部的偏置构件为弹性元件，例如弹簧。

[0019] 插入在端部止挡组件的半块之间的活塞的端部优选地具有锥形形状以便减小当活塞被致动并使半块远离彼此移动时活塞与半块之间的摩擦力。

[0020] 在优选实施方案中，包括所描述用于控制阀提升量的装置的流量控制阀为燃料喷射阀。在此类阀中，阀构件由第一致动器致动，并且活塞由第二致动器致动。第一致动器和第二致动器优选地均为包括电磁线圈的电磁致动器。

[0021] 在其他实施方案中，阀构件由电磁致动器致动，并且活塞连接到包括插入在致动阀构件的电磁致动器的磁场中的永磁体的结构，由此连接到活塞的所述结构在电磁致动器的磁场的作用下移动，从而移动活塞。

[0022] 控制流体流速在两个离散的值之间的其他流量控制阀可使用本发明的用于控制阀构件的提升量的装置。在此类流量控制阀中，阀构件由第一致动器致动，并且活塞由第二致动器致动，两个致动器优选地均为包括电磁线圈的电磁致动器。在此类流量控制阀的其他实施方案中，阀构件可由电磁致动器致动，并且活塞连接到包括插入在致动阀构件的电磁致动器的磁场中的永磁体的结构，由此包括永磁体的所述结构在电磁致动器的磁场的作用下移动，从而移动活塞。

[0023] 公开了一种用于控制流量控制阀中阀构件的提升量的方法，所述方法包括：致动一个端部插入在端部止挡组件的两个半块之间的活塞，以便将两个半块从第一位置移动到第二位置，在所述第一位置中，半块形成第一表面，所述第一表面与阀构件接触以允许阀构件的第一提升量L1，在所述第二位置中，端部止挡组件的半块形成第二表面，所述第二表面与阀构件接触以允许阀构件的第二提升量L2。

[0024] 在本发明的控制阀构件提升量的方法的又一个实施方案中，活塞进一步移动到第三位置，在所述第三位置中，端部止挡组件的半块形成第三表面，当阀构件从其落座位置提升时所述第三表面与阀构件接触以允许阀构件的第三提升量L3。

附图说明

[0025] 附图示出本发明的特定优选实施例，但所述实施例不应视为以任何方式限制本发明的精神或范围。

[0026] 图1为燃料喷射阀的示意性截面图，其示出可由电磁致动器致动以允许阀构件的不同离散提升量的端部止挡组件的第一实施方案；

[0027] 图2A和2B示出图1所示端部止挡组件的第一实施方案的操作，每个图均示出允许阀构件的不同提升量的端部止挡组件的位置；

[0028] 图3A和3B示出端部止挡组件的第二实施方案的操作，其中端部止挡组件的两个半块中的每一个具有向外阶梯式端部，每个图均示出允许阀构件的不同提升量的端部止挡组件的位置；

[0029] 图4A和4B为本发明的端部止挡组件的第三实施方案的三维视图，所述端部止挡组件包括构成端部止挡组件的两个半块的铰链布置和其端部插入在两个半块之间的活塞；

[0030] 图5A和5B示出端部止挡组件的第四实施方案的操作，其中活塞连接到包括永磁体的结构，所述结构借助于提升阀构件的电磁致动器产生的磁场移动，每个均都示出允许阀构件的不同提升量的端部止挡组件的位置；

[0031] 图6代表供应到图6所示实施方案的电磁致动器的电流的图解；

[0032] 图7A、7B和7C示出实现阀构件的三个不同提升量的端部止挡组件的第五实施方案的操作，每个图均示出允许阀构件的不同提升量的端部止挡组件的位置；

[0033] 图8示出向外打开的燃料喷射阀和可由电磁致动器致动以允许向外打开的阀构件的不同离散提升量的端部止挡组件的实施方案的示意性截面图；以及

[0034] 图9A和9B示出图8所示端部止挡组件的实施方案的操作，每个图均示出允许向外打开的阀构件的不同提升量的端部止挡组件的位置。

[0035] 优选实施方案的详述

[0036] 优选实施方案中示出的用于控制阀构件的提升量的装置可用于任何流量控制阀，其中通过将阀构件从其落座位置提升到两个离散的开放位置而在两个离散值之间调整离开阀出口的流体的流体流速。这种阀的一个实例为燃料喷射阀，所述燃料喷射阀设置在气缸盖内、具有突出到燃烧室中的阀喷嘴，以使得燃料被直接喷射到燃烧室中，或者在其他发动机中，燃料喷射阀可定位成使得其将燃料喷射到与燃烧室相关联的进气口中，或喷射到进气歧管中。这种燃料喷射阀在图1中示意性地示出。

[0037] 为了简化流量控制阀内的内部流体通道的图示，附图的示意图主要示出流量控制阀的阀构件和用于控制阀构件的提升量的装置。在实际工作布置中，其他部件诸如阀体、用于供应其流速由阀调节的流体的流体入口、用于供应其流速由阀调节的流体的流体出口以及其他内部流体通道可用在操作上呈等效结构的阀体中。

[0038] 参考附图，图1示出燃料喷射阀的示意性截面图，其示出用于控制阀构件的提升量的装置的第一实施例，所述装置包括端部止挡组件和可由电磁致动器致动以允许阀构件的不同提升量的活塞。燃料喷射阀100包括阀构件102，所述阀构件102定位在下部外壳104中并且可远离阀底座106提升从而打开孔口108以允许燃料从燃料腔110喷射。燃料穿过燃料入口112被供应到燃料腔110。通过致动第一致动器114来提升阀构件102，所述第一致动器114在这个实施方案中被示出为电磁致动器的线圈。

[0039] 图1进一步示出用于控制阀构件102的提升量的装置，所述装置包括端部止挡组件120、活塞130和第二致动器140。在本发明的实施方案中，第二致动器140被示出为电磁致动器的线圈。端部止挡组件120包括两个半块122和124。活塞130的一个端部132插入在两个半块122与124之间。偏置构件126促使半块122和124与活塞130的端部132连接。端部止挡组件
120的两个半块通过弹簧152与阀的上部外壳150保持接触。这样做优势在于，即使当半块在活塞130激活期间移动时，以及当阀构件102远离底座106提升并且与端部止挡组件120接触时，端部止挡组件120的半块仍与上部外壳的固体稳定表面保持永久性接触。这允许阀构件的更稳定且更精确的提升量。

[0040] 阀100如图2A和2B所示那样进行操作。如图2A所示，当第二致动器140未被激活时，活塞130由弹簧154向上推动并采取第一位置，在所述第一位置中活塞130的端部132插入在端部止挡组件120的半块122与124之间、在由半块122和124形成的腔160中，所述半块122和124由于偏置构件126而朝向活塞132偏置。活塞130的第一位置限定端部止挡组件120的第一位置，在所述端部止挡组件120的第一位置中，半块122和124的面向阀构件102的端部形成第一表面A，阀构件102当由第一致动器114移动时与第一表面A接触。端部止挡组件的这个位置允许阀构件102的提升量L1。

[0041] 阀构件102包括构造为电枢的部分103，以使得当电枢与由作为电磁致动器的第一致动器114的电磁线圈产生的磁场相互作用时，阀构件102在其落座位置与其提升位置之间移动。

[0042] 活塞130还包括与第二致动器140相互作用的电枢或整体上被构造为与由作为电磁致动器的第二致动器140产生的磁场相互作用的电枢。当第二致动器140被激活时，活塞130在图2B所示的第二位置中被向下推动。活塞130的端部132在端部止挡组件120的半块
122与124之间进一步下降并且由此推动这些半块彼此隔开，从而将端部止挡组件带到第二位置，在所述第二位置中半块122和124形成第二表面B。当第一致动器114被激活时，阀构件
102从其落座位置移动到提升位置，直到阀构件102的端部与表面B进行接触。在这个提升位置中，阀构件102的一个端部容纳在由半块122和124的向内阶梯式端部形成的腔170中。端部止挡组件的这个第二位置允许阀构件102的提升量L2，所述提升量L2大于L1。

[0043] 当被活塞130推开时，半块122和124在弹簧152的作用下保持与阀的上部外壳150接触，以使得当阀构件的端部与表面B接触时，阀构件的移动稳固地停止并且在阀构件位置中不存在垂直振荡。这是优于采用由德国专利申请号1911827中描述的电磁致动器致动的可移动止挡件的现有技术的优点。

[0044] 如图2A和2B所示，本发明的用于控制流量控制阀中阀构件的提升量的装置操作起来更精确，从而通过使用控制将活塞从第一位置移动到第二位置的电磁致动器的简单方法而允许阀构件的两个明显不同的提升量L1和L2。

[0045] 在优选实施方案中，活塞130的端部132具有锥形形状以允许端部组件120从第一位置到第二位置中的平稳过渡并且减小半块122、124与活塞的端部132之间的摩擦力。活塞130优选地借助于致动器140沿端部止挡组件的中心轴线移动，但流量控制阀的外壳还可构造成适应活塞130沿从端部止挡组件120的中心轴线偏移的轴线的移动。在这个变体中，由于致动活塞需要的力更小，所以半块122、124与活塞130之间的摩擦力进一步减小。

[0046] 下文进一步描述用于控制流量控制阀的阀构件的提升量的装置的其他实施方案。这些实施方案具有多个部件，所述部件等效于图1、2A和2B中呈现的实施方案的类似部件，并且类似部件用类似的参考数字标识。在本公开中，类似编号的部件在每个实施方案中以基本上相同的方式起作用。因此，如果已经参考一个实施方案描述了类似部件，那么当针对其他实施方案在附图中标识类似部件时，可不再针对每一个所示实施方案重复类似部件的目的和功能。

[0047] 图3A和3B示出本发明的控制流量控制阀200中阀构件的提升量的装置的第二实施方案的操作。用于控制阀构件202的提升量的装置包括端部止挡组件220、活塞230和第二致动器240，所述第二致动器240被示出为电磁致动器的线圈。端部止挡组件220包括两个半块222和224。与第一实施方案相比，这个第二实施方案的一个结构差别在于，半块222和224各自具有面向阀200的外壳内的阀构件的向外阶梯式端部，并且阀构件202的一个端部形成腔
280，当活塞230采取如图3A所示的第一位置时所述腔可容纳半块222和224的端部，如下文进一步解释的。

[0048] 阀200如图3A和3B所示那样进行操作。如图3A所示，当第二致动器240未被激活时，活塞230被弹簧254向上推动到第一位置，并且端部止挡组件220的半块222和224通过偏置构件226而朝向活塞230偏置，从而使得面向阀构件202的半块222和224的端部形成表面C，当阀构件借助于第一致动器214移动时，阀构件202的一个端部的表面D与所述表面C接触。在这个位置中，半块222和224的端部可容纳在设置在阀构件202的端部中的腔280中。端部止挡组件的这个位置允许阀构件的第一提升量L1。

[0049] 当第二致动器240被激活时，活塞230在第二位置中被向下推动。如图3B所示，活塞230的端部232在端部止挡组件220的半块222与224之间进一步下降并且由此推动这些半块彼此隔开，从而将端部止挡组件带到第二位置，在所述第二位置中半块222和224形成表面E。当第一致动器214被激活时，阀构件202从其落座位置移动到提升位置，直到阀构件102的一个端部的表面F与由半块222和224的端部形成的表面E接触。端部止挡组件的这个第二位置允许阀构件202的提升量L2，所述提升量L2小于提升量L1。

[0050] 在图1、2A、2B、3A和3B所示的第一实施方案和第二实施方案中，端部止挡组件是由两个单独的半块122、124以及相应的222和224组成，这些半块通过偏置构件126和相应的226而朝向活塞偏置。两个单独的半块彼此未连接。在图4A和4B所示的本发明的用于控制阀构件的提升量的装置的第三实施方案中，组成端部止挡组件320的半块322和324在一侧上铰链连接。铰链元件328在一侧上连接两个半块，留下两个半块的相对侧在活塞330的作用下自由移动。活塞330通过如关于前述实施方案所公开的致动器沿从端部止挡组件的中心轴线偏移的轴线移动。这呈现了以下优点：致动活塞以使两个半块横向移动所需要的推力小于当活塞沿端部止挡组件的中心轴线定位时所需要的类似推力，并且因此活塞与两个半块之间的摩擦力更小。

[0051] 在这个第三实施方案中，两个半块322和324具有与图1、2A和2B所示第一实施方案的端部止挡组件的半块类似的结构，其中腔体370用于当阀构件从其落座位置提升时容纳阀构件的端部。可提供端部止挡组件(未示出)的两个半块的类似铰链布置用于图3A和3B所示本发明的装置的第二实施方案。

[0052] 图5A和5B示出本发明的用于控制阀构件提升量的装置的第四实施方案。阀400包括端部止挡组件420，所述端部止挡组件420具有与图1、2A和2B所示第一实施方案的端部止挡组件类似的构造，并且所述装置还包括活塞430，所述活塞430的端部432插入在端部止挡组件的两个半块422和424之间。这个第四实施方案和先前描述的实施方案之间的差别在于，仅提供一个致动器490来致动阀构件402和活塞430两者。在这个第四实施方案中，活塞430连接到包括两个永磁体494的支撑结构492。

[0053] 这个实施方案是基于由螺线管产生的磁通量具有特定磁极性的原理进行操作的。由于这种磁场的极性性质，所以当磁场与永磁体相互作用时会产生吸引力或排斥力。然而，当磁场与非磁性材料相互作用时，总是存在吸引力。因此，不管电流如何流动，由致动器490产生的磁场总是操作来吸引阀构件402的电枢403以便将阀构件402从其落座位置提升。

[0054] 另一方面，当电流沿一个方向通过致动器490的线圈时，其产生推动永磁体494如图5A所示远离端部止挡件，所述永磁体494支撑连接到其上的结构492和活塞430。当通过致动器490的线圈的电流的方向相反时，其产生朝端部止挡组件拉动支撑结构492和活塞430的永磁体494的吸引力，如图5B所示，并且活塞430的端部432在半块422与424之间进一步下降，从而允许阀构件402的更大提升量L2。因此，为了从图5A所示的端部止挡组件的第一位置切换到图5B所示的端部止挡组件的第二位置，仅需要使穿过致动器490的线圈的电流方向相反。

[0055] 在采用两个致动器的实施方案中，存在控制两个致动器例如114和140以及相应的214和240中的每一个的独立电路。活塞可在独立于阀构件的激活的任何时间被激活或去激活。在采用一个致动器的实施方案中，例如图5A和5B所示的实施方案，必须控制致动器490的激活以使得阀构件的移动量与活塞的移动量相关联。一般来说，移动活塞所需要的力可小于移动阀构件所需要的力，这主要是因为活塞上的弹性预负载与用于将阀构件保持在其落座位置中所需要的预负载相比更小。因此，在优选实施方案中，供应到用于移动活塞430的致动器490的线圈的电流值小于供应到用于移动阀构件402的致动器490的线圈的电流值。可通过控制电流将活塞430的移动定时成在阀构件的移动之前开始。

[0056] 如图6所示，在优选实施方案中，足以移动活塞430的小电流601将首先通过致动器490。这个小电流足以移动活塞430，但它太小而不足以使阀构件402移动离开其落座位置。
随后第二电流605通过致动器490。第二电流605大于第一电流601并且足以使阀构件402移动离开其落座位置。在活塞430和端部止挡组件420已移动到如关于上文描述的实施方案所述的其预期位置之后，阀构件402移动到其提升位置。当第二电流605通过致动器490时，通过提供止挡件，例如止挡件474(当弹簧454完全压缩时)或止挡件474'(以虚线示出)，来阻止活塞和端部止挡组件超过其预期位置的进一步移动，所述止挡件474'可设计成阀外壳的整体部分或可固定到所述阀外壳。振幅上小于电流605的电流607随后可通过致动器490，以便将阀构件和活塞保持在其操作位置中。

[0057] 图7A、7B和7C示出本发明的用于控制阀构件提升量的装置的第五实施方案的操作，所述装置包括允许阀构件不同的离散提升量的端部止挡组件。这个第五实施方案利用类似于图5A和5B所示构造的构造用于活塞的支撑结构。活塞730连接到支撑结构792，所述支撑结构792包括两个永磁体794。第五实施方案与第四实施方案相比的差别在于，提供一个致动器790用于致动活塞730并且另一个致动器714用于移动阀构件702，这是第一实施方案和第二实施方案中使用的概念。

[0058] 在端部止挡组件720的图7A所示的第一位置中，电流沿第一方向通过致动器790的线圈，从而产生推动支撑结构792和活塞730的永磁体794远离端部止挡组件720的排斥力。半块722和724朝向活塞730偏置并且形成第一表面M，当阀700的阀构件702由于被致动器
714移动而从其落座位置提升时所述第一表面M与阀构件702接触。如在前述实施方案中，阀构件702包括电枢703，所述电枢703由电磁致动器714产生的磁场致动。可在端部止挡组件的这个第一位置中由阀构件实现的提升量L1为在其落座位置中的阀构件的端部与端部止挡组件的表面M之间的距离。

[0059] 当没有电流通过致动器790时，活塞730被放置在阀700的上部外壳750与结构792之间的弹簧784推动而下降，活塞730的端部732使半块722和724横向移动，并且端部止挡组件720采取图7B所示第二位置。在这个位置中,端部半块722和724形成表面N，当阀构件从其落座位置提升时所述表面N与阀构件702的端部接触，从而允许阀构件的提升量L2。阀构件702由致动器714致动，并且其端部容纳在由半块722和724的向内阶梯式端部形成的腔770中。

[0060] 当通过电磁致动器790的线圈的电流的方向相反时，线圈周围的磁场对永磁体794产生吸引力，并且从而使支撑结构792和活塞730朝向端部止挡组件720移动。活塞730的端部732在半块722与724之间进一步下降并且端部止挡组件移动到图7C所示的第三位置中。半块722和724形成表面P，当阀构件由于被致动器714移动而从其落座位置提升时，所述表面P与阀构件702接触。如在前述实施方案中，阀构件702包括电枢703，所述电枢703由电磁致动器714产生的磁场致动。可在端部止挡组件的这个第三位置中由阀构件实现的提升量L3为在其落座位置中的阀构件的端部与端部止挡组件的表面P之间的距离。当阀构件702由致动器714致动时，所述阀构件702的端部容纳在由半块722和724的向内阶梯式端部形成的腔780中。

[0061] 在这个第五实施方案中，端部止挡组件包括具有向内阶梯式端部的两个半块，所述向内阶梯式端部形成腔，当阀构件从其落座位置提升并与由两个半块的端部形成的表面接触时，阀构件的端部可容纳在所述腔中。与图7A、7B和7C中呈现的布置类似的布置可包括具有两个半块的端部止挡组件，所述两个半块具有类似于图3A和3B所示的构造的向外阶梯式端部。在这个变体中，形成在阀构件端部中的腔优选地是阶梯式的以便形成可容纳端部止挡组件的两个半块的向外阶梯式端部的不同直径的腔。

[0062] 图8示出本发明的用于控制流量控制阀的向外打开的阀构件的提升量的装置的另一个实施方案。在图1至7所呈现的实施方案中，流量控制阀被示出为包括向内打开的阀构件，所述向内打开的阀构件通过致动器从阀底座提升从而打开流量控制阀的流动孔口以允许流体流动。在这些实施方案中，当阀构件从其底座提升时，其到在流体保持腔内移动。其他类型的流量控制阀使用向外打开的阀构件，所述向外打开的阀构件在被致动时远离阀底座并且远离流体保持腔移动以允许阀构件与阀底座之间流体流动。

[0063] 包括向外打开的阀构件的这种阀是示出为图8中的实例的燃料喷射阀800。燃料喷射阀800包括阀构件802，所述阀构件802定位在阀外壳804中并且可远离阀底座806移动，从而允许燃料从燃料腔810喷射穿过形成在阀构件802与底座806之间的空间。阀构件802通过致动第一致动器814而移动。

[0064] 用于控制阀构件802的提升量的装置包括端部止挡组件820、活塞830和第二致动器840。在本发明的实施方案中，第一致动器和第二致动器中的每一个均被示出为电磁致动器的线圈。端部止挡组件820包括两个半块822和824，并且活塞830的一个端部832插入在所述半块822与824之间。端部半块822和824各自包括向内阶梯式轮廓815，并且一起形成容纳阀构件802的端部809的腔870。端部止挡组件820收容在上部外壳850中，以使得即使当端部止挡组件820的两个半块由于活塞的端部832而沿水平方向移动并且远离彼此时，两个半块822和824仍被弹簧852推动以与上部外壳850的壁保持接触。这具有以下优点：即使当半块在活塞830激活期间中移动时，以及当阀构件802远离底座806移动并与端部止挡组件820接触时，端部止挡组件820的仍与上部外壳的固体稳定表面保持永久性接触。这允许阀构件的更稳定且更精确的提升量。

[0065] 阀800如图9A和9B所示那样进行操作。如图9A所示，当第二致动器840未被激活时，活塞830由弹簧854向上推动并且采取第一位置，在所述第一位置中活塞830的端部832插入在端部止挡组件820的半块822与824之间、在由半块822和824形成的腔860中，所述半块822和824由于偏置构件826而朝向活塞832偏置。活塞830的第一位置限定端部止挡组件820的第一位置。在这个位置中，当由第一致动器814移动时，阀构件802与由端部止挡组件的两个半块形成的表面R接触。端部止挡组件的这个位置允许阀构件802的提升量L1。

[0066] 阀构件802包括被构造为电枢的部分803，以使得当电枢与由作为电磁致动器的第一致动器814的电磁线圈产生的磁场相互作用时，阀构件802移动。

[0067] 活塞830还包括与第二致动器840相互作用的电枢或者整体上被构造为与由作为电磁致动器的第二致动器840产生的磁场相互作用的电枢。当第二致动器840被激活时，活塞830在图9B所示的第二位置中被向下推动。活塞830的端部832在端部止挡组件820的半块822与824之间进一步下降，并且由此推动半块远离彼此，从而将端部止挡组件带到第二位置。当第一致动器814被激活时，阀构件802远离底座806移动直到阀构件802的端部与由端部止挡组件的两个半块形成的表面S接触。端部止挡组件的这个第二位置允许阀构件102的提升量L2，所述提升量L2大于L1。

[0068] 当被活塞830推开时，半块822和半块824在弹簧852的作用下与阀的上部外壳850保持接触，从而使得当阀构件的端部与表面S接触时，阀构件的移动稳固地停止并且在阀构件位置中不存在垂直振荡。这是优于现有技术的优点。

[0069] 在图8、9A和9B所示的实施方案中，半块822和824的向内阶梯式轮廓815仅包括一个阶梯，从而允许阀构件的对应于表面R和表面S的仅两个离散提升量(L1和L2)。应当理解，向内阶梯式轮廓815可包括多于一个阶梯，这将允许当阀构件由致动器814致动时用于阀构件802的多于两个支撑表面，从而允许多于两个离散提升量。

[0070] 在以上描述的本发明的装置的优选实施方案中，端部止挡组件被示出为包括两个半块。代替仅两个半块，端部止挡组件可包括多个半块，所述多个半块全部彼此连接并且通过偏置构件而朝向活塞的插入端偏置。当订制用于特定构造的阀外壳的端部止挡组件的设计时，这种变体将允许更多灵活性。

[0071] 虽然已经示出并描述了本发明的具体元件、实施方案和应用，但应当理解，本发明并不限于所述的具体元、实施方案和应用，因为在不脱离本公开的范围、尤其是依据前述教导的情况下，本领域的技术人员可以进行修改。