CN104214027A - 一种共轨稳压多通道可控燃油喷射系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种共轨稳压多通道可控燃油喷射系统，包括通过伺服电机驱动以用于提供高压燃油的高压油泵和与高压油泵连接用以存储高压燃油的蓄压器，蓄压器上连接有至少两条供油支路，每条供油支路上均串设有一个调压阀和一个用于测量燃油流量的流量传感器，每条供油支路的输出端分别与一个用于将高压燃油喷射至发动机燃烧室中的喷油器对应连接。本发明的共轨稳压多通道可控燃油喷射系统具有蓄压器压力控制准确、方便、响应速度快等特点，同时可实现在同一蓄压器压力条件下针对各燃油支路所需要满足的各不相同且有可能是实时变化的工况，进行各个支路的喷油器的燃油流量的精确、快速调控。

Description

一种共轨稳压多通道可控燃油喷射系统

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种共轨稳压多通道可控燃油喷射系统。

背景技术

喷油技术经历了传统的纯机械操纵式喷油和现代的电控操纵式喷油两个发展阶段。而现代电控喷油技术的崛起，则是计算机技术和传感检测技术迅猛发展的结果。

对于外燃机而言，例如斯特林发动机等，其燃油喷射系统亦使用新型电控燃油喷射技术，因为它集成了计算机控制技术、现代传感检测技术以及先进的喷油结构于一身。该技术的主要特点是：采用先进的电子控制装置及配有高速电磁开关阀；采用共轨方式供油；高速电磁开关阀频响高，控制灵活；系统结构移植方便，适应范围宽。

共轨电喷技术是指在高压油泵、蓄压器、压力传感器和电子控制装置(ECU)组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。它是由高压油泵将高压燃油输送到蓄压器，通过精确控制蓄压器内的油压，使蓄压器压力大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小供油压力随发动机转速变化的程度。

针对外燃机而言，在现有的斯特林发动机燃油供给系统中，其各缸是独立工作的，各燃油支路所需要满足的工况各不相同，且有可能是实时变化的，旋流雾化喷嘴以开口连续喷射方式工作，为保证喷油量稳定精确，每个喷油器都需要一套独立的设备为其提供高压燃油。如中国专利申请号200910304161.9公开了一种稳压燃油喷射系统，主要包括高压油泵、蓄压器、喷油器、流量传感器、伺服电机、电机驱动模块和电控单元及压力变送器，该系统中就是采用一套燃油供给系统为一台发动机供油。如果要为两台斯特林发动机供油，则每台发动机都要对应配置一套燃油供给系统，这势必会增加燃油供给系统的体积和重量。因此需要一套可实时调控多条燃油支路的喷油系统，在考虑经济性、合理性同时，满足各缸对喷油量、喷油压力的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种共轨稳压多通道可控燃油喷射系统，实现在同一蓄压器压力条件下可进行多通道的喷油器的燃油流量的精确、快速调控。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种共轨稳压多通道可控燃油喷射系统，包括通过伺服电机驱动以用于提供高压燃油的高压油泵和与高压油泵连接用以存储高压燃油的蓄压器，所述蓄压器上连接有至少两条供油支路，每条供油支路上均串设有一个调压阀和一个用于测量燃油流量的流量传感器，每条供油支路的输出端分别与一个用于将高压燃油喷射至发动机燃烧室中的喷油器对应连接。

该系统还包括电控单元，所述调压阀通过对应的调压阀驱动模块与该电控单元控制连接。

所述蓄压器上还连接有溢流阀。

所述调压阀为电控调压阀；溢流阀为电控溢流阀。

本发明的共轨稳压多通道可控燃油喷射系统在使用同一蓄压器的稳定初始燃油喷射压力条件下，由同一蓄压器分出多条供油支路，其中的每条供油支路均可根据其实际工况的不同，快速，准确地控制其喷油压力及喷油量。电控调压阀、调压阀驱动模块、流量传感器及电控单元组成一个内部闭环控制系统，实现喷油压力处于根据工况不同时可调控的状态下，从而将喷油器的燃油流量的偏差值也控制在设定范围内，实现喷油量的实时可控。该系统具有蓄压器压力控制准确、方便、响应速度快等特点，同时可实现在同一蓄压器压力条件下针对各燃油支路所需要满足的各不相同且有可能是实时变化的工况，进行各个支路的喷油器的燃油流量的精确、快速调控。

附图说明

图1为本发明的结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

如图1所示为本发明共轨稳压多通道可控燃油喷射系统实施例的结构原理图，由图可知，该系统包括通过伺服电机13驱动以用于提供高压燃油的高压油泵1和与高压油泵连接用以存储高压燃油的蓄压器2，蓄压器2上连接有至少两条供油支路，每条供油支路上均串设有一个调压阀5和一个用于测量燃油流量的流量传感器4，各调压阀5通过对应的调压阀驱动模块6与该电控单元控制连接；每条供油支路的输出端分别与一个用于将高压燃油喷射至发动机燃烧室R中的喷油器3对应连接。

另外，本实施例的蓄压器上还连接有溢流阀8，且所述的调压阀为电控调压阀，溢流阀为电控溢流阀。

本发明的工作原理和过程如下：当高压油泵1稳定在工作转速时，并可提供足够大的喷油压力时，低压油路D中的燃油流经高压油泵1中进行加压，该高压油泵1通过一伺服电机13驱动，并通过电机驱动模块11控制伺服电机13的伺服驱动器14来调整伺服电机的转速，加压后的燃油被高压油泵1泵出并储存在与之相连的蓄压器2中，同时蓄压器2上安装有压力传感器7及电控溢流阀8，该压力传感器7与电控单元9相连以监测蓄压器2内燃油的压力及压力波动情况，作为判断系统工作的一个参数，当高压油泵1稳定在工作转速时，压力传感器7会收集泵入蓄压器2内的燃油压力信号，并输送到电控单元9，由电控单元9进行处理后与作为反馈控制用参照量的压力设定值进行对比，若对比差值超过设定的压力控制量时，由电控单元9发出调整控制指令，可将电控溢流阀8打开进行泄压，若对比差值未超过设定的压力控制量时，电控单元9则不会发出调整控制指令，电控溢流阀8保持关闭，从而实现蓄压器2内压力保持稳定在一定范围内。

在蓄压器2上连接多个供油支路可以保证各个供油支路喷油压力一致，同时单个供油支路上均串接有电控调压阀5，该电控调压阀5受独立的电控调压阀驱动模块6驱动；流量传感器4与电控单元9相连，并向其传输燃油流量信号；喷油器3为开式喷油器，可将高压燃油喷至斯特林发动机燃烧室R中。

电控调压阀5、流量传感器4、电控单元9及调压阀驱动模块6构成一个闭环控制系统，流量传感器4所收集到的流量信号传输到与之相连的电控单元9，由电控单元9进行处理后与作为反馈控制用参照量的流量设定值进行对比，此处的流量设定值可根据各个燃油支路所处于的不同的工况进行设置，对比后若对比差值超过设定的控制量时，由电控单元9发出调整控制指令，通过调压阀驱动模块6调整电动调压阀5，实现各个燃油支路的喷油压力处于根据工况不同时可调控的状态下，从而将喷油器的燃油流量的偏差值也控制在设定范围内。

另外，若各个支路中的某条支路所需工况需要零喷油量或最大喷油量时，均可由流量传感器4收集流量信号并传输到电控单元9，由电控单元9控制调压阀驱动模块6来控制电动调压阀5，使其旋转到关闭或者开度最大，来实现零喷油量或最大喷油量。

在高压油泵1上还安装有一个供油调节阀12，通过供油调节阀驱动模块10与电控单元9连接。该供油调节阀12可以控制高压油泵1在启动时进入该油泵中的低压油量。

在电控单元14上还设置有电机转速控制旋钮15，该旋钮向电控单元9提供一个电机转速设定信号，以便使高压油泵的工作转速连续可调。

本发明的共轨稳压多通道可控燃油喷射系统在蓄压器上分出多条燃油支路，即采用一个蓄压器给多个燃油支路的喷油器提供喷油压力，且各个支路上的喷油压力、燃油流量均可根据工况不同进行控制。同时，若此支路不需要喷油，可通过调压阀将喷油压力降为零，则燃油流量也为零，此支路可实现不喷油，如此根据支路上的工况所需喷油压力及燃油流量不同，其压力大小可由零到几十兆帕范围内任意调整。

本发明不局限于上述实施例，该稳压燃油喷射系统不仅可以应用于斯特林发动机中，还可以应用于所有使用开式喷油器的发动机中。

以上实施例仅用于帮助理解本发明的核心思想，不能以此限制本发明，对于本领域的技术人员，凡是依据本发明的思想，对本发明进行修改或者等同替换，在具体实施方式及应用范围上所做的任何改动，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种共轨稳压多通道可控燃油喷射系统，包括通过伺服电机驱动以用于提供高压燃油的高压油泵和与高压油泵连接用以存储高压燃油的蓄压器，其特征在于：所述蓄压器上连接有至少两条供油支路，每条供油支路上均串设有一个调压阀和一个用于测量燃油流量的流量传感器，每条供油支路的输出端分别与一个用于将高压燃油喷射至发动机燃烧室中的喷油器对应连接。

2.根据权利要求1所述的共轨稳压多通道可控燃油喷射系统，其特征在于：该系统还包括电控单元，所述调压阀通过对应的调压阀驱动模块与该电控单元控制连接。

3.根据权利要求1所述的共轨稳压多通道可控燃油喷射系统，其特征在于：所述蓄压器上还连接有溢流阀。

4.根据权利要求3所述的共轨稳压多通道可控燃油喷射系统，其特征在于：所述调压阀为电控调压阀；溢流阀为电控溢流阀。