一種共軌穩(wěn)壓多通道可控燃油噴射系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種共軌穩(wěn)壓多通道可控燃油噴射系統(tǒng)，包括通過伺服電機驅(qū)動以用于提供高壓燃油的高壓油泵和與高壓油泵連接用以存儲高壓燃油的蓄壓器，蓄壓器上連接有至少兩條供油支路，每條供油支路上均串設(shè)有一個調(diào)壓閥和一個用于測量燃油流量的流量傳感器，每條供油支路的輸出端分別與一個用于將高壓燃油噴射至發(fā)動機燃燒室中的噴油器對應(yīng)連接。本發(fā)明的共軌穩(wěn)壓多通道可控燃油噴射系統(tǒng)具有蓄壓器壓力控制準(zhǔn)確、方便、響應(yīng)速度快等特點，同時可實現(xiàn)在同一蓄壓器壓力條件下針對各燃油支路所需要滿足的各不相同且有可能是實時變化的工況，進行各個支路的噴油器的燃油流量的精確、快速調(diào)控。
【專利說明】一種共軌穩(wěn)壓多通道可控燃油噴射系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)動機【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種共軌穩(wěn)壓多通道可控燃油噴射系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]噴油技術(shù)經(jīng)歷了傳統(tǒng)的純機械操縱式噴油和現(xiàn)代的電控操縱式噴油兩個發(fā)展階段。而現(xiàn)代電控噴油技術(shù)的崛起，則是計算機技術(shù)和傳感檢測技術(shù)迅猛發(fā)展的結(jié)果。
[0003]對于外燃機而言，例如斯特林發(fā)動機等，其燃油噴射系統(tǒng)亦使用新型電控燃油噴射技術(shù)，因為它集成了計算機控制技術(shù)、現(xiàn)代傳感檢測技術(shù)以及先進的噴油結(jié)構(gòu)于一身。該技術(shù)的主要特點是:采用先進的電子控制裝置及配有高速電磁開關(guān)閥；采用共軌方式供油；高速電磁開關(guān)閥頻響高，控制靈活；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)移植方便，適應(yīng)范圍寬。
[0004]共軌電噴技術(shù)是指在高壓油泵、蓄壓器、壓力傳感器和電子控制裝置(ECU)組成的閉環(huán)系統(tǒng)中，將噴射壓力的產(chǎn)生和噴射過程彼此完全分開的一種供油方式。它是由高壓油泵將高壓燃油輸送到蓄壓器，通過精確控制蓄壓器內(nèi)的油壓，使蓄壓器壓力大小與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速無關(guān)，可以大幅度減小供油壓力隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化的程度。
[0005]針對外燃機而言，在現(xiàn)有的斯特林發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)中，其各缸是獨立工作的，各燃油支路所需要滿足的工況各不相同，且有可能是實時變化的，旋流霧化噴嘴以開口連續(xù)噴射方式工作，為保證噴油量穩(wěn)定精確，每個噴油器都需要一套獨立的設(shè)備為其提供高壓燃油。如中國專利申請?zhí)?00910304161.9公開了一種穩(wěn)壓燃油噴射系統(tǒng)，主要包括高壓油泵、蓄壓器、噴油器、流量傳感器、伺服電機、電機驅(qū)動模塊和電控單元及壓力變送器，該系統(tǒng)中就是采用一套燃油供給系統(tǒng)為一臺發(fā)動機供油。如果要為兩臺斯特林發(fā)動機供油，則每臺發(fā)動機都要對應(yīng)配置一套燃油供給系統(tǒng)，這勢必會增加燃油供給系統(tǒng)的體積和重量。因此需要一套可實時調(diào)控多條燃油支路的噴油系統(tǒng)，在考慮經(jīng)濟性、合理性同時，滿足各缸對噴油量、噴油壓力的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種共軌穩(wěn)壓多通道可控燃油噴射系統(tǒng)，實現(xiàn)在同一蓄壓器壓力條件下可進行多通道的噴油器的燃油流量的精確、快速調(diào)控。
[0007]為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種共軌穩(wěn)壓多通道可控燃油噴射系統(tǒng)，包括通過伺服電機驅(qū)動以用于提供高壓燃油的高壓油泵和與高壓油泵連接用以存儲高壓燃油的蓄壓器，所述蓄壓器上連接有至少兩條供油支路，每條供油支路上均串設(shè)有一個調(diào)壓閥和一個用于測量燃油流量的流量傳感器，每條供油支路的輸出端分別與一個用于將高壓燃油噴射至發(fā)動機燃燒室中的噴油器對應(yīng)連接。
[0008]該系統(tǒng)還包括電控單元，所述調(diào)壓閥通過對應(yīng)的調(diào)壓閥驅(qū)動模塊與該電控單元控制連接。
[0009]所述蓄壓器上還連接有溢流閥。
[0010]所述調(diào)壓閥為電控調(diào)壓閥；溢流閥為電控溢流閥。
[0011]本發(fā)明的共軌穩(wěn)壓多通道可控燃油噴射系統(tǒng)在使用同一蓄壓器的穩(wěn)定初始燃油噴射壓力條件下，由同一蓄壓器分出多條供油支路，其中的每條供油支路均可根據(jù)其實際工況的不同，快速，準(zhǔn)確地控制其噴油壓力及噴油量。電控調(diào)壓閥、調(diào)壓閥驅(qū)動模塊、流量傳感器及電控單元組成一個內(nèi)部閉環(huán)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)噴油壓力處于根據(jù)工況不同時可調(diào)控的狀態(tài)下，從而將噴油器的燃油流量的偏差值也控制在設(shè)定范圍內(nèi)，實現(xiàn)噴油量的實時可控。該系統(tǒng)具有蓄壓器壓力控制準(zhǔn)確、方便、響應(yīng)速度快等特點，同時可實現(xiàn)在同一蓄壓器壓力條件下針對各燃油支路所需要滿足的各不相同且有可能是實時變化的工況，進行各個支路的噴油器的燃油流量的精確、快速調(diào)控。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。

【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖及具體的實施例對本發(fā)明進行進一步介紹。
[0014]如圖1所示為本發(fā)明共軌穩(wěn)壓多通道可控燃油噴射系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)原理圖，由圖可知，該系統(tǒng)包括通過伺服電機13驅(qū)動以用于提供高壓燃油的高壓油泵I和與高壓油泵連接用以存儲高壓燃油的蓄壓器2，蓄壓器2上連接有至少兩條供油支路，每條供油支路上均串設(shè)有一個調(diào)壓閥5和一個用于測量燃油流量的流量傳感器4，各調(diào)壓閥5通過對應(yīng)的調(diào)壓閥驅(qū)動模塊6與該電控單元控制連接；每條供油支路的輸出端分別與一個用于將高壓燃油噴射至發(fā)動機燃燒室R中的噴油器3對應(yīng)連接。
[0015]另外，本實施例的蓄壓器上還連接有溢流閥8，且所述的調(diào)壓閥為電控調(diào)壓閥，溢流閥為電控溢流閥。
[0016]本發(fā)明的工作原理和過程如下:當(dāng)高壓油泵I穩(wěn)定在工作轉(zhuǎn)速時，并可提供足夠大的噴油壓力時，低壓油路D中的燃油流經(jīng)高壓油泵I中進行加壓，該高壓油泵I通過一伺服電機13驅(qū)動，并通過電機驅(qū)動模塊11控制伺服電機13的伺服驅(qū)動器14來調(diào)整伺服電機的轉(zhuǎn)速，加壓后的燃油被高壓油泵I泵出并儲存在與之相連的蓄壓器2中，同時蓄壓器2上安裝有壓力傳感器7及電控溢流閥8，該壓力傳感器7與電控單元9相連以監(jiān)測蓄壓器2內(nèi)燃油的壓力及壓力波動情況，作為判斷系統(tǒng)工作的一個參數(shù)，當(dāng)高壓油泵I穩(wěn)定在工作轉(zhuǎn)速時，壓力傳感器7會收集泵入蓄壓器2內(nèi)的燃油壓力信號，并輸送到電控單元9，由電控單元9進行處理后與作為反饋控制用參照量的壓力設(shè)定值進行對比，若對比差值超過設(shè)定的壓力控制量時，由電控單元9發(fā)出調(diào)整控制指令，可將電控溢流閥8打開進行泄壓，若對比差值未超過設(shè)定的壓力控制量時，電控單元9則不會發(fā)出調(diào)整控制指令，電控溢流閥8保持關(guān)閉，從而實現(xiàn)蓄壓器2內(nèi)壓力保持穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。
[0017]在蓄壓器2上連接多個供油支路可以保證各個供油支路噴油壓力一致，同時單個供油支路上均串接有電控調(diào)壓閥5，該電控調(diào)壓閥5受獨立的電控調(diào)壓閥驅(qū)動模塊6驅(qū)動；流量傳感器4與電控單兀9相連,并向其傳輸燃油流量信號；噴油器3為開式噴油器,可將高壓燃油噴至斯特林發(fā)動機燃燒室R中。
[0018]電控調(diào)壓閥5、流量傳感器4、電控單元9及調(diào)壓閥驅(qū)動模塊6構(gòu)成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，流量傳感器4所收集到的流量信號傳輸?shù)脚c之相連的電控單元9，由電控單元9進行處理后與作為反饋控制用參照量的流量設(shè)定值進行對比，此處的流量設(shè)定值可根據(jù)各個燃油支路所處于的不同的工況進行設(shè)置，對比后若對比差值超過設(shè)定的控制量時，由電控單元9發(fā)出調(diào)整控制指令，通過調(diào)壓閥驅(qū)動模塊6調(diào)整電動調(diào)壓閥5，實現(xiàn)各個燃油支路的噴油壓力處于根據(jù)工況不同時可調(diào)控的狀態(tài)下，從而將噴油器的燃油流量的偏差值也控制在設(shè)定范圍內(nèi)。
[0019]另外，若各個支路中的某條支路所需工況需要零噴油量或最大噴油量時，均可由流量傳感器4收集流量信號并傳輸?shù)诫娍貑卧?，由電控單元9控制調(diào)壓閥驅(qū)動模塊6來控制電動調(diào)壓閥5，使其旋轉(zhuǎn)到關(guān)閉或者開度最大，來實現(xiàn)零噴油量或最大噴油量。
[0020]在高壓油泵I上還安裝有一個供油調(diào)節(jié)閥12，通過供油調(diào)節(jié)閥驅(qū)動模塊10與電控單元9連接。該供油調(diào)節(jié)閥12可以控制高壓油泵I在啟動時進入該油泵中的低壓油量。[0021 ] 在電控單元14上還設(shè)置有電機轉(zhuǎn)速控制旋鈕15，該旋鈕向電控單元9提供一個電機轉(zhuǎn)速設(shè)定信號，以便使高壓油泵的工作轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)。
[0022]本發(fā)明的共軌穩(wěn)壓多通道可控燃油噴射系統(tǒng)在蓄壓器上分出多條燃油支路，即采用一個蓄壓器給多個燃油支路的噴油器提供噴油壓力，且各個支路上的噴油壓力、燃油流量均可根據(jù)工況不同進行控制。同時，若此支路不需要噴油，可通過調(diào)壓閥將噴油壓力降為零，則燃油流量也為零，此支路可實現(xiàn)不噴油，如此根據(jù)支路上的工況所需噴油壓力及燃油流量不同，其壓力大小可由零到幾十兆帕范圍內(nèi)任意調(diào)整。
[0023]本發(fā)明不局限于上述實施例，該穩(wěn)壓燃油噴射系統(tǒng)不僅可以應(yīng)用于斯特林發(fā)動機中，還可以應(yīng)用于所有使用開式噴油器的發(fā)動機中。
[0024]以上實施例僅用于幫助理解本發(fā)明的核心思想，不能以此限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，凡是依據(jù)本發(fā)明的思想，對本發(fā)明進行修改或者等同替換，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上所做的任何改動，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種共軌穩(wěn)壓多通道可控燃油噴射系統(tǒng)，包括通過伺服電機驅(qū)動以用于提供高壓燃油的高壓油泵和與高壓油泵連接用以存儲高壓燃油的蓄壓器，其特征在于:所述蓄壓器上連接有至少兩條供油支路，每條供油支路上均串設(shè)有一個調(diào)壓閥和一個用于測量燃油流量的流量傳感器，每條供油支路的輸出端分別與一個用于將高壓燃油噴射至發(fā)動機燃燒室中的噴油器對應(yīng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共軌穩(wěn)壓多通道可控燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)還包括電控單元，所述調(diào)壓閥通過對應(yīng)的調(diào)壓閥驅(qū)動模塊與該電控單元控制連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共軌穩(wěn)壓多通道可控燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于:所述蓄壓器上還連接有溢流閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的共軌穩(wěn)壓多通道可控燃油噴射系統(tǒng)，其特征在于:所述調(diào)壓閥為電控調(diào)壓閥；溢流閥為電控溢流閥。
【文檔編號】F02M63/00GK104214027SQ201410373814
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】杜慧勇, 劉建新, 李民, 王站成, 徐斌, 吳健, 李鵬濤 申請人:河南科技大學(xué)