專利名稱：用電感傳感器直測(cè)提前角的電控ve分配泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用機(jī)械調(diào)速器控制供油量，電感式傳感器直接測(cè)量和控制供油提前角的電控VE分配泵。
背景技術(shù)：
為了使我國高速小型柴油機(jī)滿足歐3排放要求，采用電控VE分配泵是較好的選擇。因?yàn)槲覈呀?jīng)成批生產(chǎn)VE分配泵十多年，技術(shù)較成熟，配件供應(yīng)和維修很方便，但至今尚無法實(shí)現(xiàn)VE分配泵的電控化。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、維修方便的用電感傳感器直測(cè)提前角的電控VE分配泵。 本實(shí)用新型技術(shù)方案如下它包括一個(gè)帶機(jī)械調(diào)速器的VE分配泵、一個(gè)用電感元件直測(cè)提前角的傳感器、傳動(dòng)齒輪、高速電磁閥、分配泵安裝板、上止點(diǎn)傳感器；其特征在于用電感元件直測(cè)提前角的傳感器安裝在帶機(jī)械調(diào)速器VE分配泵分配外殼的前端。[0005] 為了測(cè)出油泵供油始點(diǎn)，在VE分配泵分配外殼的前部，直接安裝一只精密的圓柱閥，圓柱閥的一端與分配泵柱塞腔相通，另一端裝有測(cè)量圓柱閥運(yùn)動(dòng)的電感式傳感器。當(dāng)VE分配泵柱塞向上運(yùn)動(dòng)，在柱塞腔中燃油產(chǎn)生壓力先使圓柱閥上升0. 2-0. 8毫米，頂?shù)缴w子再產(chǎn)生高壓分配到各氣缸中去，圓柱閥的運(yùn)動(dòng)信號(hào)就由電感式傳感器輸出到電控單元ECU中，經(jīng)計(jì)算機(jī)算出，發(fā)動(dòng)機(jī)上止點(diǎn)信號(hào)和這些信號(hào)的差角，然后根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，溫度，氣壓等參數(shù)，通過高速電磁閥控制提前角活塞行程，從而控制滾輪座的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍，使柴油機(jī)達(dá)到最佳供油提前角，其工作原理見圖l所示。圖中Z為凸輪轉(zhuǎn)角，K是上止點(diǎn)信號(hào)，相對(duì)油泵凸輪每轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生一個(gè)固定信號(hào)。P1是圓柱閥的運(yùn)動(dòng)信號(hào)，油泵凸輪軸每轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生四次信號(hào)(四缸油泵)，如提前角變化則信號(hào)可從Pl變到P2，只要測(cè)出上止點(diǎn)信號(hào)上升沿與某一缸供油時(shí)圓柱閥運(yùn)動(dòng)的上升沿之間夾角T，就可以計(jì)算出供油提前角。[0006] 本實(shí)用新型一方面增加VE分配泵凸輪升程，提高供油壓力，另一方面用電控技術(shù)精確的控制供油提前角，控制最佳的供油規(guī)律，，采用現(xiàn)有的機(jī)械調(diào)速器控制供油量，配合EGR閥使柴油機(jī)排放達(dá)到歐3標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)用新型的電控VE分配泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、維修方便?？晒?jié)省巨額開發(fā)成本和時(shí)間。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)一步說明。
圖1為本實(shí)用新型的電控VE分配泵提前角測(cè)量原理圖。[0009] 圖2為本實(shí)用新型帶機(jī)械調(diào)速器的電控VE分配泵結(jié)構(gòu)圖。[0010] 圖3為本實(shí)用新型的電控VE分配泵提前角控制的原理圖。 圖中A帶機(jī)械調(diào)速器的VE分配泵、B電感式提前角傳感器、C高速電磁閥、D上止點(diǎn)傳感器、Z凸輪轉(zhuǎn)角方向、K上止點(diǎn)信號(hào)、P圓柱閥運(yùn)動(dòng)信號(hào)、T供油提前角；1傳動(dòng)軸、2輸油泵、3滾輪座、4銷、5提前器活塞、6滾輪、7凸輪型面、8凸輪、9柱塞彈簧、10套筒出油孔、11外殼出油孔、12控制套、13出油糟、14分配套筒、15出油閥、16分配柱塞、17柱塞腔、18分配外殼、19分配套筒端面、20進(jìn)油孔、21回油孔、22高壓腔、23提前器彈簧、24低壓腔、25噴油提前時(shí)滾輪座轉(zhuǎn)動(dòng)方向、26凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向、27分配泵安裝板、28轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪、29磁鋼、30圓柱閥座、31傳感器外套、32圓柱閥(圖中標(biāo)號(hào)位置有錯(cuò))、33圓柱閥蓋、34彈簧座、35彈簧、36鉚接點(diǎn)、37壓塊、38保護(hù)套、39錐面、40內(nèi)鐵芯、41密封圈、42小密封圈、43墊片、44導(dǎo)線、45線圈、46內(nèi)錐面、47鐵芯套、48霍爾元件、49傳感器外殼、50定位套、51螺釘、52線索。
具體實(shí)施方式如圖1、2所示，在機(jī)械調(diào)速VE分配泵A的分配外殼18前端，安裝有電感式提前角傳感器B，油泵底部裝有提前器活塞5和高速電磁閥C，分配泵安裝板27上安裝有上止點(diǎn)傳感器D。機(jī)械調(diào)速器用來控制控制套位置，調(diào)節(jié)油泵供油量。供油提前角則由電子控制單元ECU通過高速電磁閥C，并由電感式提前角傳感器B、上止點(diǎn)傳感器D提供閉環(huán)控制信號(hào)，直接控供油制提前角。 所述的上止點(diǎn)信號(hào)傳感器D的結(jié)構(gòu)和工作原理如下上止點(diǎn)信號(hào)傳感器D是裝有霍爾電感元件的傳感器?；魻栯姼性?8安裝在傳感器外殼49中，并用定位套50和螺釘51固定在分配泵安裝板27上，傳動(dòng)齒輪28上的適當(dāng)位置安裝有一個(gè)強(qiáng)力磁鋼29。傳動(dòng)齒輪28轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁鋼29經(jīng)過霍爾元件48時(shí)會(huì)通過線索52向控制單元ECU輸出脈沖信號(hào)，從而計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)上止點(diǎn)位置。上止點(diǎn)信號(hào)傳感器D也可以按柴油機(jī)要求直接安裝在柴油機(jī)缸體合適的位置上。 如圖3所示，所述的電感式提前角傳感器B用來測(cè)量供油開始時(shí)刻。它由傳感器外殼31將圓柱閥座30、圓柱閥32、圓柱閥蓋33緊壓在油泵分配套筒的高精度端面19上。圓柱閥座30和圓柱閥32是一對(duì)精密偶件，間隙0. 001-0. 004毫米。圓柱閥在圓柱閥座和圓柱閥蓋中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，圓柱閥的行程0. 2-0. 8毫米，圓柱閥座30底面也是高精度平面，以保證柱塞腔17內(nèi)的密封性。外殼31中設(shè)有彈簧35，彈簧35將彈簧座34和圓柱閥32壓在圓柱閥座30上，彈簧座34另一端是一個(gè)錐面，離開內(nèi)鐵芯40上的內(nèi)錐面46的距離0. 5_08毫米。傳感器外殼31右端設(shè)有密封圈41、42，以保證密封性。電感傳感器由彈簧座34的錐面39、內(nèi)鐵芯40、鐵芯套47及裝在內(nèi)鐵芯40，鐵芯套47之間的線圈45組成，電感傳感器后安裝有壓緊塊37，在傳感器外殼31的端面36處鉚接，將電感傳感器壓緊。[0015] 當(dāng)傳動(dòng)齒輪51帶動(dòng)油泵傳動(dòng)軸1旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)軸1帶動(dòng)內(nèi)置的輸油泵2轉(zhuǎn)動(dòng)，將燃油加壓到0. 1 1Mpa左右。高壓燃油通到提前器活塞5的高壓腔22內(nèi)，作為控制提前器活塞5運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力源。傳動(dòng)軸1還同時(shí)帶動(dòng)凸輪8和柱塞16轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)凸輪8上的凸起型面7轉(zhuǎn)動(dòng)到與滾輪座3中的滾輪6接觸，柱塞16便隨凸輪8上升，并在柱塞腔17中產(chǎn)生高壓燃油。高速電磁閥D設(shè)在提前器活塞5的油孔20和21之間，控制這二油孔的通斷。油孔20連接活塞5的高壓腔22，油孔21連接活塞5另一端低壓腔24，低壓腔24中安裝有活塞5的回位彈簧23。 當(dāng)轉(zhuǎn)速上升時(shí)高速電磁閥D切斷這二油孔，高壓腔22中燃油壓力會(huì)增高，液壓力克服作用在活塞5上彈簧23的作用力，使活塞5通過銷4將滾輪座3向箭頭25所指的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。凸輪按箭頭26的方向傳動(dòng)，裝在滾輪座3中的滾輪6提前與凸輪8上的的凸起型面7接觸，供油柱塞16提前上升，在柱塞腔17中形成壓力，迫使圓柱閥32克服彈簧35的作用力上升，直至頂?shù)缴w33為止(行程約0. 2 0. 5mm)。柱塞腔17中壓力繼續(xù)上升，并通過分配槽13和油孔10、11打開出油閥15，通到柴油機(jī)氣缸中去。 當(dāng)圓柱閥32上升，彈簧座34的另一端錐面39迅速接近內(nèi)鐵芯40的內(nèi)錐面46，使線圈45中的磁場(chǎng)變化產(chǎn)生脈沖信號(hào)，由線索44傳輸?shù)娇刂茊卧狤CU中進(jìn)行信號(hào)處理，測(cè)出供油提前角。若計(jì)算出提前角T太大，則ECU馬上指令高速電磁閥C開啟油道，燃油從提前活塞5的高壓腔22經(jīng)油孔20、21流到活塞5的低壓腔24中，高壓腔22中燃油壓力降低，回位彈簧23推著活塞5，通過銷4帶動(dòng)滾輪座3向箭頭25的反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。凸輪8上的的凸起型面7與滾輪6的接觸轉(zhuǎn)角延遲，柱塞16和圓柱閥32就延遲上升，電磁傳感器發(fā)出的信號(hào)延遲傳到ECU中，ECU測(cè)量計(jì)算出的上止點(diǎn)沿與圓柱閥運(yùn)動(dòng)上升沿的信號(hào)間夾角T減小，供油延時(shí)。反之供油提前角T太小，則ECU馬上指令高速電磁閥C關(guān)閉油道，高壓腔22中燃油壓力上升，液壓壓力推著活塞5，克服彈簧壓力通過銷4帶動(dòng)滾輪座3向箭頭25的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。凸輪8上的的凸起型面7與滾輪6 的接觸轉(zhuǎn)角延遲，柱塞16和圓柱閥32就延遲上升，電磁傳感器發(fā)出的信號(hào)延遲傳到ECU中，ECU測(cè)量計(jì)算出的上止點(diǎn)沿與圓柱閥運(yùn)動(dòng)上升沿的信號(hào)間夾角T減小，供油延時(shí)。反之供油提前角T太小，則ECU馬上指令高速電磁閥C關(guān)閉油道，高壓腔22中燃油壓力上升，液壓壓力推著活塞5，克服彈簧壓力通過銷4帶動(dòng)滾輪座3向箭頭25的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。凸輪8上的的凸起型面7與滾輪6的接觸轉(zhuǎn)角提前，柱塞16和圓柱閥32就提前上升，電磁電感傳感器發(fā)出的信號(hào)提前傳到ECU中，ECU測(cè)量計(jì)算出的上止點(diǎn)沿與圓柱閥運(yùn)動(dòng)上升沿的信號(hào)間夾角T加大，供油提前角增大。供油結(jié)束后柱塞腔17中壓力下降，圓柱閥32在彈簧35作用下落座，等待下一個(gè)供油周期。 由于控制單元ECU的控制，使油泵提前角根據(jù)柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件一直控制在最佳狀態(tài)，從而可以改善柴油機(jī)動(dòng)力性能和排放指標(biāo)。 墊片43的厚度可以用來調(diào)整圓柱彈簧35的預(yù)緊力，控制圓柱閥32的上升速度和時(shí)間，用來調(diào)整VE分配泵的初期供油速率，以減少柴油機(jī)滯燃期中噴入的燃油量，從而降低柴油機(jī)噪聲和N0x排放。圓柱閥32的升程H(供油預(yù)行程)可根據(jù)要求調(diào)整。同時(shí)油泵每轉(zhuǎn)一周，圓柱閥32上升4次(4缸柴油機(jī))，可輸入控制單元ECU用來測(cè)量計(jì)算柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速，起到多種傳感器的作用。
權(quán)利要求一種用電感傳感器直測(cè)提前角的電控VE分配泵，它包括一個(gè)帶機(jī)械調(diào)速器的VE分配泵、一個(gè)用電感元件直測(cè)提前角的傳感器、傳動(dòng)齒輪、高速電磁閥、分配泵安裝板、上止點(diǎn)傳感器；其特征在于用電感元件直測(cè)提前角的傳感器安裝在帶機(jī)械調(diào)速器VE分配泵分配外殼的前端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電感傳感器直測(cè)提前角的電控VE分配泵，其特征在于所述的用電感元件直測(cè)提前角的傳感器包括傳感器外殼、傳感器外殼內(nèi)設(shè)有圓柱閥、圓柱閥 座、圓柱閥蓋、一端帶錐面的彈簧座、彈簧、壓塊、保護(hù)套、內(nèi)鐵芯、密封圈、電感線圈、芯套，油泵供油時(shí)，圓柱閥上升帶動(dòng)彈簧座上的錐面，接近電感線圈內(nèi)鐵芯的內(nèi)錐面，使線圈中的磁場(chǎng)發(fā)生變化，向控制單元ECU輸出電信號(hào)，供油結(jié)束時(shí)，由彈簧彈力迫使彈簧座和圓柱閥返回原位。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用電感傳感器直測(cè)提前角的電控VE分配泵，其特征在于所述的圓柱閥和圓柱閥座是一對(duì)精密偶件，間隙0. 001-0. 004毫米，圓柱閥在圓柱閥座和圓柱閥蓋中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，圓柱閥的行程0. 2-0. 8毫米，電感線圈的內(nèi)鐵芯外圓與傳感器內(nèi)壁設(shè)有橡膠密封圈。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電感傳感器直測(cè)提前角的電控VE分配泵，其特征在于所述的上止點(diǎn)傳感器為霍爾電感傳感器，安裝在分配泵安裝板上，或者安裝在柴油機(jī)缸體上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電感傳感器直測(cè)提前角的電控VE分配泵，其特征在于在傳動(dòng)齒輪上、與上止點(diǎn)傳感器霍爾電感元件相對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)有一個(gè)磁鋼。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用電感傳感器直測(cè)提前角的電控VE分配泵，它包括帶機(jī)械調(diào)速器的VE分配泵、電感式提前角傳感器；電感式提前角傳感器按裝在VE分配泵分配外殼前端，直接測(cè)量VE泵供油的開始時(shí)刻。本實(shí)用新型一方面增加VE分配泵凸輪升程，提高供油壓力，另一方面用電控技術(shù)精確的控制供油提前角，采用現(xiàn)有的機(jī)械調(diào)速器控制供油量，配合EGR閥使柴油機(jī)排放達(dá)到歐3標(biāo)準(zhǔn)，這種電控VE分配泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉維修方便。
文檔編號(hào)F02M51/04GK201526401SQ20092013815
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2009年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月11日
發(fā)明者王九如 申請(qǐng)人:福建省莆田市中涵機(jī)動(dòng)力有限公司