一種單泵雙軌穩(wěn)壓燃油供給系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種單泵雙軌穩(wěn)壓燃油供給系統(tǒng)，包括通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)以用于提供高壓燃油的高壓油泵，高壓油泵的出油端連接有至少兩條供油支路，每條供油支路上均串設(shè)有電磁流量調(diào)節(jié)閥和用于存儲(chǔ)高壓燃油的蓄壓器，每條供油支路的輸出端分別與用于將高壓燃油噴射至發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中的噴油器對(duì)應(yīng)連接。本實(shí)用新型的單泵雙軌穩(wěn)壓燃油供給系統(tǒng)采用高壓油泵及對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)連接多個(gè)蓄壓器和電磁流量調(diào)節(jié)閥對(duì)應(yīng)為多個(gè)燃燒器提供工作所需燃油量，滿足了燃油供給系統(tǒng)輕量化要求；采用流量傳感器檢測(cè)噴油器的實(shí)際噴油量，電控單元控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速以及流量調(diào)節(jié)閥的開度，使多路油軌的燃油量達(dá)到設(shè)定值，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能耗低。
【專利說(shuō)明】
一種單泵雙軌穩(wěn)壓燃油供給系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于燃油供給系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種單泵雙軌穩(wěn)壓燃油供給系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]燃燒器是將空氣和燃料通過(guò)預(yù)混裝置按適當(dāng)比例混兌以使其充分燃燒的設(shè)備，以斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)為例:斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)是一種外燃的閉式循環(huán)往復(fù)活塞式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，有別于依靠燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒獲得動(dòng)力的內(nèi)燃機(jī)。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)使用氣體作為工質(zhì)，燃料在氣缸外的燃燒室內(nèi)連續(xù)燃燒，通過(guò)加熱器傳給工質(zhì)，工質(zhì)不直接參與燃燒，也不更換，加熱器使氣體受熱膨脹、遇冷壓縮而產(chǎn)生動(dòng)力推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，膨脹氣體在冷氣室冷卻，反復(fù)地進(jìn)行這樣的循環(huán)過(guò)程。
[0003]對(duì)于應(yīng)用于車船或潛艇動(dòng)力的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，燃油供給系統(tǒng)是其核心系統(tǒng)之一，其工作特性決定著斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的整體性能。
[0004]在現(xiàn)有的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給系統(tǒng)中，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(gè)噴油器都需要一套獨(dú)立的設(shè)備為其提供高壓燃油。如中國(guó)專利申請(qǐng)?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(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)供油。如果要為兩臺(tái)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)供油，則每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)都要對(duì)應(yīng)配置一套燃油供給系統(tǒng)，這勢(shì)必會(huì)增加燃油供給系統(tǒng)的體積和重量。
[0005]在單泵為兩臺(tái)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)供油的系統(tǒng)中，有一種方案是:一臺(tái)高壓油泵為一個(gè)公共蓄壓器提供高壓燃油，在蓄壓器上裝設(shè)溢流閥，并且從蓄壓器分出2條支路，每條支路裝設(shè)調(diào)壓閥。根據(jù)兩條支路中最大燃油流量設(shè)定溢流閥開啟壓力值，壓力傳感器收集蓄壓器內(nèi)的燃油壓力信號(hào)并把此信號(hào)反饋給電控單元，電控單元對(duì)此壓力信號(hào)處理并且跟壓力設(shè)定值對(duì)比，如果此壓力值大于壓力設(shè)定值，則電控單元發(fā)出控制指令使溢流閥打開，蓄壓器內(nèi)燃油通過(guò)泄壓使燃油壓力穩(wěn)定在設(shè)定值。如果某條支路調(diào)壓閥關(guān)小，由于節(jié)流作用，蓄壓器內(nèi)的壓力會(huì)升高，壓力超過(guò)設(shè)定值后溢流閥打開，部分高壓燃油會(huì)通過(guò)溢流閥泄走。因此該種方案能耗較高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種單泵雙軌穩(wěn)壓燃油供給系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)一套供油系統(tǒng)為至少兩個(gè)燃燒器供油，滿足燃油供給系統(tǒng)輕量化要求。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種單泵雙軌穩(wěn)壓燃油供給系統(tǒng)，包括通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)以用于提供高壓燃油的高壓油泵，所述高壓油泵的出油端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(gè)電磁流量調(diào)節(jié)閥和一個(gè)用于存儲(chǔ)高壓燃油的蓄壓器，每條供油支路的輸出端分別與一個(gè)用于將高壓燃油噴射至發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中的噴油器對(duì)應(yīng)連接。
[0008]該系統(tǒng)還包括電控單元，所述電磁流量調(diào)節(jié)閥通過(guò)對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)閥開度驅(qū)動(dòng)模塊與該電控單元控制連接。
[0009]每條供油支路上均串接有用于測(cè)量燃油流量的流量傳感器。
[0010]本實(shí)用新型的單泵雙軌穩(wěn)壓燃油供給系統(tǒng)中高壓油泵通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，采用一個(gè)高壓油泵及對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)連接多個(gè)蓄壓器和電磁流量調(diào)節(jié)閥對(duì)應(yīng)為多個(gè)燃燒器提供工作所需燃油量，滿足了燃油供給系統(tǒng)輕量化要求；采用流量傳感器檢測(cè)噴油器的實(shí)際噴油量，電控單元通過(guò)開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種方式控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速以及流量調(diào)節(jié)閥的開度，使多路油軌的燃油量達(dá)到設(shè)定值，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能耗低。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步介紹。
[0013]如圖1所示為本實(shí)用新型單泵雙軌穩(wěn)壓燃油供給系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖，由圖可知，該系統(tǒng)包括通過(guò)伺服電機(jī)18驅(qū)動(dòng)以用于提供高壓燃油的高壓油泵1，該高壓油泵串接在油路中用于將低壓油路D的燃油加壓以提供高壓燃油；高壓油泵I的出油端連接有兩條供油支路，兩供油支路上分別串設(shè)有用于存儲(chǔ)高壓燃油的蓄壓器5、6，在蓄壓器5、6的前端對(duì)應(yīng)設(shè)有電磁流量調(diào)節(jié)閥3、4 ;供油支路的輸出端分別與用于將高壓燃油噴射至發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中的噴油器11、12對(duì)應(yīng)連接。供油支路上串接有用于測(cè)量噴油器燃油流量的流量傳感器9、10，該流量傳感器的信號(hào)連接在電控單元14上。
[0014]在高壓油泵I上還安裝有一個(gè)供油調(diào)節(jié)閥2，通過(guò)供油調(diào)節(jié)閥驅(qū)動(dòng)模塊16與電控單元連接。該供油調(diào)節(jié)閥2可以控制高壓油泵I在啟動(dòng)時(shí)進(jìn)入該油泵中的低壓油量。
[0015]在電控單元14上還設(shè)置有上位機(jī)接口 13，上位機(jī)通過(guò)向電控單元14發(fā)出流量指令，電控單元接收指令后可以控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速和電磁流量調(diào)節(jié)閥開度。
[0016]系統(tǒng)中并聯(lián)兩路蓄壓器5、6，通過(guò)蓄壓器的穩(wěn)壓作用，可以使油軌內(nèi)的燃油波動(dòng)較小。蓄壓器5、6上安裝有壓力傳感器7、8，該壓力傳感器7、8與電控單元14連接，如果流量傳感器不能正常工作，根據(jù)壓力與流量的代數(shù)關(guān)系可計(jì)算出油軌內(nèi)的流量，壓力傳感器可以作為流量傳感器的替代，使系統(tǒng)更加安全可靠。
[0017]電磁流量調(diào)節(jié)閥3、4是電控單元的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過(guò)對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)閥開度驅(qū)動(dòng)模塊與該電控單元控制連接，電控單元發(fā)出的指令通過(guò)調(diào)節(jié)閥開度驅(qū)動(dòng)模塊作用于電磁流量調(diào)節(jié)閥，電磁流量調(diào)節(jié)閥通過(guò)改變流通截面來(lái)調(diào)節(jié)管路中燃油流量的大小。
[0018]本實(shí)用新型的工作原理如下:電控單元14的輸入端連接流量傳感器9、10以獲得流量傳感器的流量信號(hào)作為反饋信號(hào)，其輸出端連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊15和調(diào)節(jié)閥開度驅(qū)動(dòng)模塊，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊15控制伺服電機(jī)18的伺服驅(qū)動(dòng)器17來(lái)調(diào)整伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而用以輸出電機(jī)控制和流量調(diào)節(jié)閥控制指令；電控單元內(nèi)預(yù)存有伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速一電磁流量調(diào)節(jié)閥開度——燃油流量MAP數(shù)據(jù)，根據(jù)上位機(jī)發(fā)出的流量指令，電控單元對(duì)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速和電磁流量調(diào)節(jié)閥開度進(jìn)行調(diào)節(jié)，最終使兩路油軌的燃油量達(dá)到燃燒器工作所需燃油量。
[0019]若希望兩個(gè)燃燒器燃油量相同，此時(shí)流量調(diào)節(jié)閥3、4全開，電控單元14根據(jù)嵌入的伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速——燃油流量MAP數(shù)據(jù)，通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使兩路油軌提供相同的所需油量。如果希望兩個(gè)燃燒器燃油量不同，那么一個(gè)燃燒器的燃油流量較大，另外一臺(tái)則較小，電控單元通過(guò)把燃油流量較小那個(gè)燃燒器的電磁流量調(diào)節(jié)閥開度減小，并同時(shí)調(diào)節(jié)伺服電機(jī)18轉(zhuǎn)速，最終使兩路油軌的供油流量達(dá)到設(shè)定值。系統(tǒng)首先通過(guò)MAP數(shù)據(jù)進(jìn)行開環(huán)控制，然后再將流量傳感器反饋回的流量信號(hào)與上位機(jī)中設(shè)定的流量進(jìn)行比對(duì)，通過(guò)閉環(huán)控制策略微調(diào)電機(jī)轉(zhuǎn)速和調(diào)節(jié)閥開度，以便使供油流量快速趨近于設(shè)定值。
[0020]以上實(shí)施例僅用于幫助理解本實(shí)用新型的核心思想，不能以此限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的思想，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或者等同替換，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上所做的任何改動(dòng)，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種單泵雙軌穩(wěn)壓燃油供給系統(tǒng)，包括通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)以用于提供高壓燃油的高壓油泵，其特征在于:所述高壓油泵的出油端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(gè)電磁流量調(diào)節(jié)閥和一個(gè)用于存儲(chǔ)高壓燃油的蓄壓器，每條供油支路的輸出端分別與一個(gè)用于將高壓燃油噴射至發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中的噴油器對(duì)應(yīng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單泵雙軌穩(wěn)壓燃油供給系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)還包括電控單元，所述電磁流量調(diào)節(jié)閥通過(guò)對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)閥開度驅(qū)動(dòng)模塊與該電控單元控制連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單泵雙軌穩(wěn)壓燃油供給系統(tǒng)，其特征在于:每條供油支路上均串接有用于測(cè)量燃油流量的流量傳感器。
【文檔編號(hào)】F02M63/00GK204003212SQ201420429684
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】劉建新, 李承宇, 陳東偉, 李民, 杜慧勇 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)