CN101178044B - 可变供油速率电控单体泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可变供油速率电控单体泵，它包括：冒烟限制器、机械全程调速器、输油泵总成、ECU、可变预行程直列式喷油泵总成、油门开度传感器、预行程位置传感器、发动机转速传感器、蜗轮蜗杆预行程控制总成和步进电机；步进电机驱动蜗轮蜗杆预行程控制总成，蜗轮蜗杆预行程控制总成实现对可变预行程直列式喷油泵总成的动作控制，ECU对三个传感器采集的信号进行处理并对步进电机的动作进行相应控制；本发明的有益技术效果是：使发动机在最佳供油速率和喷油提前角下工作，达到欧III排放要求，满足其各功况下动力性的要求。

Description

可变供油速率电控单体泵

技术领域

本发明涉及一种单体泵，尤其涉及一种可变供油速率电控单体泵。

背景技术

随着国家对环境保护的日益重视，欧II排放的柴油发动机将不能满足国家发展的需要。满足欧III阶段排放的柴油发动机成为国内各发动机厂的研究方向，而燃油喷射泵是影响发动机排放最主要的零部件之一：在不同工况下，喷油泵供油速率的改变将直接影响发动机的排放量，由于预行程变化可直接改变喷油泵供油速率，本发明就是基于上述构想开发的一种可变供油速率电控单体泵。

发明内容

本发明提供了一种柱塞副预行程值可调的可变供油速率电控单体泵，该可变供油速率电控单体泵，它包括：冒烟限制器、机械全程调速器和输油泵总成。

其创新点在于：它还包括：ECU、可变预行程直列式喷油泵总成、油门开度传感器、预行程位置传感器、发动机转速传感器、蜗轮蜗杆预行程控制总成和步进电机；

其中油门开度传感器固定在机械全程调速器上用于采集发动机油门开度信号，预行程位置传感器安装在蜗轮蜗杆预行程控制总成中的蜗轮轴上用于采集电压信号，发动机转速传感器置于发动机上用于采集发动机转速信号；油门开度传感器、预行程位置传感器和发动机转速传感器的输出端都接入ECU；

其中蜗轮蜗杆预行程控制总成固定在可变预行程直列式喷油泵总成上，步进电机固定在蜗轮蜗杆预行程控制总成上，步进电机驱动蜗轮蜗杆预行程控制总成，蜗轮蜗杆预行程控制总成实现对可变预行程直列式喷油泵总成的动作控制；

ECU对三个传感器采集的信号进行处理并对步进电机的动作进行相应控制。

所述的蜗轮蜗杆预行程控制总成和可变预行程直列式喷油泵总成的连接关系为：

可变预行程直列式喷油泵总成包括：柱塞副、控制杆总成，该控制杆总成包括：控制杆、调节臂、过渡套，调节臂用螺钉安装在控制杆上，过渡套用螺钉安装在控制杆末端；

所述的柱塞副，它包括：柱塞和柱塞套，柱塞套下部有一开口腔，开口腔内有一可轴向移动的预行程调节套，柱塞同时穿过柱塞套及预行程调节套中孔且与二者形成偶件配合，预行程调节套上制有贯穿预行程调节套的两个进油孔，预行程调节套与控制杆连接端有一U型凹槽，该槽与调节臂上的球头销端相匹配；

所述的调节臂和柱塞副都有六个且一一对应。

蜗轮蜗杆预行程控制总成动力输出端的蜗轮轴与一拨爪固定连接，拨爪与过渡套间通过十字连接盘连接，十字连接盘中部有一对互成90度的槽，各个槽分别与拨爪和过渡套相匹配。

本发明的有益技术效果是：使发动机在最佳供油速率和喷油提前角下工作，达到欧III排放要求，满足其各功况下动力性的要求。

附图说明

附图1，可变供油速率电控单体泵结构示意图；

附图2，蜗轮轴与控制杆的连接结构示意图；

附图3，控制杆与柱塞副连接结构示意图；

附图4，拨爪剖面图；

附图中：ECU 1、冒烟限制器2、油门开度传感器3、机械全程调速器4、可变预行程直列式喷油泵总成5、控制杆5-1、调节臂5-2、过渡套5-3、柱塞5-4、柱塞套5-5、开口腔5-6、预行程调节套5-7、输油泵总成6、蜗轮蜗杆预行程控制总成7、蜗轮轴7-1、拨爪7-2、十字连接盘7-3、预行程位置传感器8、步进电机9、发动机转速传感器10。

具体实施方式

实施例：

参见附图1，一种可变供油速率电控单体泵，它包括：冒烟限制器2、机械全程调速器4和输油泵总成6；

它还包括：ECU 1、可变预行程直列式喷油泵总成5、油门开度传感器3、预行程位置传感器8、发动机转速传感器10、蜗轮蜗杆预行程控制总成7和步进电机9；

其中油门开度传感器3固定在机械全程调速器4上用于采集发动机油门开度信号，预行程位置传感器8安装在蜗轮蜗杆预行程控制总成7中的蜗轮轴7-1上用于采集电压信号，发动机转速传感器10置于发动机上用于采集发动机转速信号；油门开度传感器3、预行程位置传感器8和发动机转速传感器10的输出端都接入ECU 1；

其中蜗轮蜗杆预行程控制总成7固定在可变预行程直列式喷油泵总成5上，步进电机9固定在蜗轮蜗杆预行程控制总成7上，步进电机9驱动蜗轮蜗杆预行程控制总成7，蜗轮蜗杆预行程控制总成7实现对可变预行程直列式喷油泵总成5的动作控制；

ECU 1对三个传感器采集的信号进行处理并对步进电机9的动作进行相应控制。

参见附图2，所述的蜗轮蜗杆预行程控制总成7和可变预行程直列式喷油泵总成5的连接关系为：

可变预行程直列式喷油泵总成5包括：柱塞副、控制杆总成，该控制杆总成包括：控制杆5-1、调节臂5-2、过渡套5-3，调节臂5-2用螺钉安装在控制杆5-1上，过渡套5-3用螺钉安装在控制杆5-1末端；

参见附图3，所述的柱塞副，它包括：柱塞5-4和柱塞套5-5，柱塞套5-5下部有一开口腔5-6，开口腔5-6内有一可轴向移动的预行程调节套5-7，柱塞5-4同时穿过柱塞套5-5及预行程调节套5-7中孔且与二者形成偶件配合，预行程调节套5-7上制有贯穿预行程调节套5-7的两个进油孔，预行程调节套5-7与控制杆5-1连接端有一U型凹槽，该槽与调节臂5-2上的球头销端相匹配；

所述的调节臂5-2和柱塞副都有六个且一一对应。

蜗轮蜗杆预行程控制总成7动力输出端的蜗轮轴7-1与一拨爪7-2固定连接，拨爪7-2与过渡套5-3间通过十字连接盘7-3连接，十字连接盘7-3中部有一对互成90度的槽，各个槽分别与拨爪7-2和过渡套5-3相匹配。

ECU 1的工作原理：ECU 1通过油门开度传感器3和发动机转速传感器10采集到油门的开度大小以及发动机的转速大小的信号，ECU 1分析信号后，计算出在该油门的开度和发动机的转速(发动机工况)下喷油泵预行程的优选值，并对步进电机9发出指令；步进电机9得到指令后，带动蜗轮蜗杆预行程控制总成，通过蜗轮、蜗杆的变速作用，稳定准确的将预行程控制在ECU 1所指定的该发动机功况下的优选值；在预行程达到优选值后，预行程位置传感器8将信号传递给ECU 1，ECU 1停止步进电机9转动，此时整个蜗轮蜗杆预行程控制总成7处于静止状态，预行程在该发动机工况下的优选值得以锁定；在油门和发动机转速再次改变后，ECU 1将通过上述工作原理锁定另一(也可能同一)预行程的优选值。

可变供油速率电控单体泵的主要组成部分为：ECU 1(电子控制单元)、冒烟限制器2、油门开度传感器3、RQV-K机械全程调速器4、可变预行程直列式喷油泵总成5、输油泵总成6、蜗轮蜗杆预行程控制总成7、预行程位置传感器8、步进电机9；

本发明结构的工作原理：该可变供油速率电控单体泵通过RQV-K机械全程调速器4和冒烟限制器2对供油量的调节，以及通过蜗轮蜗杆预行程控制总成7对油泵的预行程进行调节使发动机在优选供油速率和喷油提前角下工作。

其中步进电机9驱动蜗轮蜗杆预行程控制总成7，蜗轮蜗杆预行程控制总成7实现对可变预行程直列式喷油泵总成5的动作控制；所述的蜗轮蜗杆预行程控制总成7和可变预行程直列式喷油泵总成5的连接关系为：可变预行程直列式喷油泵总成5包括：柱塞副、控制杆总成，该控制杆总成包括：控制杆5-1、调节臂5-2、过渡套5-3，调节臂5-2用螺钉安装在控制杆5-1上，过渡套5-3用螺钉安装在控制杆5-1末端；所述的柱塞副，它包括：柱塞5-4和柱塞套5-5，柱塞套5-5下部有一开口腔5-6，开口腔5-6内有一可轴向移动的预行程调节套5-7，柱塞5-4同时穿过柱塞套5-5及预行程调节套5-7中孔且与二者形成偶件配合，预行程调节套5-7上制有贯穿预行程调节套5-7的两个进油孔A，预行程调节套5-7与控制杆5-1连接端有一U型凹槽，该槽与调节臂5-2上的球头销端相匹配；

所述的调节臂5-2和柱塞副都有六个且一一对应；蜗轮蜗杆预行程控制总成7动力输出端的蜗轮轴7-1与一拨爪7-2固定连接，拨爪7-2与过渡套5-3间通过十字连接盘7-3连接，十字连接盘7-3中部有一对互成90度的槽，各个槽分别与拨爪7-2和过渡套5-3相匹配。

蜗轮蜗杆预行程控制总成7和可变预行程直列式喷油泵总成5的连接采用上述的的连接结构，其优点有以下几点：可以把“相互匹配的两个轴的转动轴心要重合”这一加工和组装要求相对降低，即加工和安装时相匹配的两轴的轴心的偏差范围可适当放宽；步进电机9启动或变速时引起的蜗轮轴7-1转速改变，蜗轮轴7-1对控制杆5-1的冲击力可由十字连接盘7-3和拨爪7-2吸收一部分，减小控制杆5-1受到的冲击，延长控制杆5-1和蜗轮轴7-1的使用寿命；燃油泵燃油压力改变频繁，造成燃油泵预行程控制杆部件振动频繁，此种连接结构可以减缓该振动对其它部件的影响，保证其它部件的可靠性，且在安装上更简便，传递更可靠。

预行程调节套5-7中部位置设计一大小适宜的U型凹槽，该槽与调节臂5-2上的球头销相连，接收预行程控制机构的驱动力，使预行程调节套5-7能沿柱塞5-4上轴向上下移动，导致预行程调节套5-7上的进油孔A与柱塞5-4上控油槽的相对位置发生改变，从而达到调整喷油泵预行程的目的。

Claims (2)

1.一种可变供油速率电控单体泵，它包括：冒烟限制器(2)、机械全程调速器(4)和输油泵总成(6)，

其特征在于：它还包括：ECU(1)、可变预行程直列式喷油泵总成(5)、油门开度传感器(3)、预行程位置传感器(8)、发动机转速传感器(10)、蜗轮蜗杆预行程控制总成(7)和步进电机(9)，

其中油门开度传感器(3)固定在机械全程调速器(4)上用于采集发动机油门开度信号，预行程位置传感器(8)安装在蜗轮蜗杆预行程控制总成(7)中的蜗轮轴(7-1)上用于采集电压信号，发动机转速传感器(10)置于发动机上用于采集发动机转速信号；油门开度传感器(3)、预行程位置传感器(8)和发动机转速传感器(10)的输出端都接入ECU(1)，

其中蜗轮蜗杆预行程控制总成(7)固定在可变预行程直列式喷油泵总成(5)上，步进电机(9)固定在蜗轮蜗杆预行程控制总成(7)上，步进电机(9)驱动蜗轮蜗杆预行程控制总成(7)，蜗轮蜗杆预行程控制总成(7)实现对可变预行程直列式喷油泵总成(5)的动作控制，

ECU(1)对三个传感器采集的信号进行处理并对步进电机(9)的动作进行相应控制。

2.根据权利要求1所述的可变供油速率电控单体泵，其特征在于：所述的蜗轮蜗杆预行程控制总成(7)和可变预行程直列式喷油泵总成(5)的连接关系为：

可变预行程直列式喷油泵总成(5)包括：柱塞副、控制杆总成，该控制杆总成包括：控制杆(5-1)、调节臂(5-2)、过渡套(5-3)，调节臂(5-2)用螺钉安装在控制杆(5-1)上，过渡套(5-3)用螺钉安装在控制杆(5-1)末端；

所述的柱塞副，它包括：柱塞(5-4)和柱塞套(5-5)，柱塞套(5-5)下部有一开口腔(5-6)，开口腔(5-6)内有一可轴向移动的预行程调节套(5-7)，柱塞(5-4)同时穿过柱塞套(5-5)及预行程调节套(5-7)中孔且与二者形成偶件配合，预行程调节套(5-7)上制有贯穿预行程调节套(5-7)的两个进油孔(A)，预行程调节套(5-7)与控制杆(5-1)连接端有一U型凹槽，该槽与调节臂(5-2)上的球头销端相匹配；

所述的调节臂(5-2)和柱塞副都有六个且一一对应。

蜗轮蜗杆预行程控制总成(7)动力输出端的蜗轮轴(7-1)与一拨爪(7-2)固定连接，拨爪(7-2)与过渡套(5-3)间通过十字连接盘(7-3)连接，十字连接盘(7-3)中部有一对互成90度的槽，各个槽分别与拨爪(7-2)和过渡套(5-3)相匹配。

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