CN107035559A - 一种柴油发动机用单体泵式双电控油轨柴油喷射系统 - Google Patents

一种柴油发动机用单体泵式双电控油轨柴油喷射系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种柴油发动机用单体泵式双电控油轨柴油喷射系统，其特征在于：电控单元按标定好的控制MAP控制电控单体泵式高压油泵，通过电控高压油轨上的压力传感器实现柴油喷射压力的稳定闭环控制；两个电控单体泵式高压油泵分别控制电控高压油轨上两个轨压腔，实现两个轨压腔的一低、一高恒定压力；电控单元按标定好的控制MAP控制电控喷油器开起和关闭，根据发动机工况需求实现喷油正时和喷油量的控制；在实现柴油喷射压力与发动机转速无关的同时，采用双电控油轨，两个油轨内储存低和高不同轨压的燃油，以实现单次喷油过程中喷油压力低和高变化，最终达到理想连续柔性可变喷油速率，喷油器采用电控喷油器，共轨系统继承性好。

Description

一种柴油发动机用单体泵式双电控油轨柴油喷射系统
技术领域
本发明涉及一种柴油发动机用单体泵式双电控油轨柴油喷射系统，属于柴油发动机用柴油喷射系统技术领域。
背景技术
随着排放法规的日益严格，排气污染物的限值越来越低，尤其近几年柴油机排气污染物（主要是颗粒和氮氧化合物）的限值已达到国Ⅴ或欧Ⅵ水平。为了实现同时降低上述两种排气污染物，使发动机排放达到排放法规的要求，电控高压共轨喷射技术成为满足排放法规的实施策略之一。
电控高压共轨喷射技术是指高压油泵、高压油轨、 压力传感器和ECU组成的闭环系统，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种喷油方式；高压油泵把高压柴油输送到高压油轨中，对高压油轨内的柴油压力实现精确控制，达到喷油压力大小与发动机转速无关的目的，可以排除非共轨柴油机喷油压力对发动机转速的依赖。
电控高压共轨系统主要由电控单元、高压油泵、高压油轨、电控喷油器以及各种传感器等组成。电控喷油器是共轨式柴油喷射系统中最关键和最复杂的部件，它的作用是根据ECU发出的控制信号，通过控制电磁阀的开起和关闭，将高压油轨中的柴油以最佳的喷油时刻和喷油量喷入柴油机的燃烧室。
在单次喷油过程中，常规共轨喷油系统喷油压力恒定不变，使得电控喷油器喷油速率形状为矩形，如图2所示预喷与主喷间存在时间间隔，这些特性对于发动机的燃烧、燃油经济性和燃烧噪音有直接的影响。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种柴油发动机用单体泵式双电控油轨柴油喷射系统，在实现柴油喷射压力与发动机转速无关的同时，采用双电控油轨，两个油轨内储存低和高不同轨压的燃油，以实现单次喷油过程中喷油压力低和高变化，最终达到理想连续柔性可变喷油速率，喷油器采用电控喷油器，共轨系统继承性好。
本发明的技术方案是这样实现的：一种柴油发动机用单体泵式双电控油轨柴油喷射系统，包括电控单体泵式高压油泵、电控油轨轨压腔、电控油轨压力传感器、电控油轨高压泄压阀、单向阀、电控油轨轨压切换控制阀、电控喷油器和电控单元；其特征在于：电控单元按标定好的控制MAP控制电控单体泵式高压油泵，通过电控高压油轨上的压力传感器实现柴油喷射压力的稳定闭环控制；两个电控单体泵式高压油泵分别控制电控高压油轨上两个轨压腔，实现两个轨压腔的一低、一高恒定压力；电控单元按标定好的控制MAP控制电控喷油器开起和关闭，根据发动机工况需求实现喷油正时和喷油量的控制；电控单元按标定好的控制MAP控制电控高压油轨上的轨压切换控制阀，在轨压切换控制阀开起前，低轨压腔一直与电控喷油器相通，喷油压力等于低轨压压力，当轨压切换控制阀开起后，单向阀关闭，低轨压腔与电控喷油器通道被切断，高轨压腔与电控喷油器连通，此时喷油压力等于高轨压压力，实现理想连续柔性可变喷油速率。
所述的电控油轨轨压腔有两个轨压腔,即电控油轨低轨压腔、电控油轨高轨压腔。
所述的电控油轨轨压传感器有两个轨压传感器,即电控油轨低轨压压力传感器，电控油轨高轨压压力传感器。
所述的轨压泄压阀有两个高压泄压阀,即电控油轨低轨压泄压阀, 电控油轨高轨压泄压阀。
所述的电控单体泵式低轨压油泵是指建立低轨压的高压油泵，压力范围为0bar到1000bar。
所述的电控单体泵式高压油泵为建立高轨压的高压油泵，压力范围为1000bar到1800bar。
所述的单向阀串接在电控油轨高轨压腔、电控油轨低轨压腔间的油管上，低压向高压侧导通，反向关闭。
所述的电控油轨轨压切换控制阀设在电控油轨高轨压腔和电控油轨低轨压腔间。
所述的电控喷油器开启关闭时长在200μs到4000μs之间选择，电控油轨轨压切换控制阀开启时刻落后喷油器开启时刻在500μs到1800μs之间选择，电控油轨轨压切换控制阀和喷油器同时关闭。
本发明的积极效果是采用双电控油轨，两个油轨内储存低和高不同轨压的燃油，以实现单次喷油过程中喷油压力低和高变化，最终达到理想连续柔性可变喷油速率，喷油器采用电控喷油器，共轨系统继承性好。
附图说明
图1是本发明的柴油发动机用单体泵式双电控油轨新型柴油喷射系统示意图。
图2是现有喷油规律示意图。
图 3是本发明的喷油规律示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述：如图1、3所示，一种柴油发动机用单体泵式双电控油轨新型柴油喷射系统，包括电控单体泵式低轨压油泵1、电控单体泵式高轨压油泵2，电控油轨低轨压腔3、电控油轨高轨压腔4，电控油轨低轨压压力传感器5，电控油轨高轨压压力传感器6，电控油轨低轨压泄压阀7, 电控油轨高轨压泄压阀8，单向阀9，电控油轨轨压切换控制阀10，电控喷油器11，电控单元12；其特征在于：电控单元12按标定好的控制MAP控制电控单体泵式低轨压油泵1，通过电控油轨低轨压压力传感器5实现电控油轨低轨压腔3压力的稳定闭环控制；电控单元12按标定好的控制MAP控制电控单体泵式高轨压油泵2，通过电控油轨高轨压压力传感器6实现电控油轨高轨压腔4压力的稳定闭环控制；实现两个轨压腔的一低、一高恒定压力；电控单元12按标定好的控制MAP控制电控喷油器11开起和关闭，根据发动机工况需求实现喷油正时和喷油量的控制；电控单元12按标定好的控制MAP控制电控油轨轨压切换控制阀10，在电控油轨轨压切换控制阀10开起前，电控油轨低轨压腔3一直与电控喷油器11相通，喷油压力等于电控油轨低轨压腔3压力，当电控油轨轨压切换控制阀10开起后，单向阀9关闭，电控油轨低轨压腔3与电控喷油器11间通道被切断，电控油轨高轨压腔4与电控喷油器11连通，此时喷油压力等于电控油轨高轨压腔4压力，实现理想连续柔性可变喷油速率。
所述的电控油轨轨压腔有两个轨压腔,即电控油轨低轨压腔3、电控油轨高轨压腔4。
所述的电控油轨轨压传感器有两个轨压传感器,即电控油轨低轨压压力传感器5，电控油轨高轨压压力传感器6。
所述的轨压泄压阀有两个高压泄压阀,即电控油轨低轨压泄压阀7, 电控油轨高轨压泄压阀8。（
所述的电控单体泵式低轨压油泵1是指建立低轨压的高压油泵，压力范围为0bar到1000bar。
所述的电控单体泵式高压油泵2为建立高轨压的高压油泵，压力范围为1000bar到1800bar。
所述的单向阀9串接在电控油轨高轨压腔4、电控油轨低轨压腔3间的油管上，低压向高压侧导通，反向关闭。
所述的电控油轨轨压切换控制阀10设在电控油轨高轨压腔4和电控油轨低轨压腔3间。
所述的电控喷油器11开启关闭时长在200μs到4000μs之间选择，电控油轨轨压切换控制阀开启时刻落后喷油器开启时刻在500μs到1800μs之间选择，电控油轨轨压切换控制阀10和喷油器11同时关闭。
实施例
如图1所示，电控单元12控制单体泵式低轨压油泵1和电控单体泵式高轨压油泵2分别对电控油轨低轨压腔3和电控油轨高轨压腔4建立低、高不同的系统所需稳定压力；电控单元12首先控制电控喷油器11开起，单向阀9开起，电控喷油器以电控油轨低轨压腔3内压力进行喷射；当喷油一定时间后，电控单元12控制电控油轨轨压切换控制阀10开起，在压力差作用下，单向阀9关闭，电控喷油器11以电控油轨高轨压腔4内压力进行喷射；一段时间后，电控喷油器11和电控油轨轨压切换控制阀10同时关闭；低、高不同轨压下，电控喷油器的喷油速率不同，进而实现理想连续柔性可变喷油速率；通过控制电控喷油器11开起时刻、关闭时刻，延迟电控油轨轨压切换控制阀10开起时刻和同时结束关闭时刻，实现对喷油正时、喷油量和喷油规律的控制。

Claims (9)

1.一种柴油发动机用单体泵式双电控油轨柴油喷射系统，包括电控单体泵式高压油泵、电控油轨轨压腔、电控油轨压力传感器、电控油轨高压泄压阀、单向阀、电控油轨轨压切换控制阀、电控喷油器和电控单元；其特征在于：电控单元按标定好的控制MAP控制电控单体泵式高压油泵，通过电控高压油轨上的压力传感器实现柴油喷射压力的稳定闭环控制；两个电控单体泵式高压油泵分别控制电控高压油轨上两个轨压腔，实现两个轨压腔的一低、一高恒定压力；电控单元按标定好的控制MAP控制电控喷油器开起和关闭，根据发动机工况需求实现喷油正时和喷油量的控制；电控单元按标定好的控制MAP控制电控高压油轨上的轨压切换控制阀，在轨压切换控制阀开起前，低轨压腔一直与电控喷油器相通，喷油压力等于低轨压压力，当轨压切换控制阀开起后，单向阀关闭，低轨压腔与电控喷油器通道被切断，高轨压腔与电控喷油器连通，此时喷油压力等于高轨压压力，实现理想连续柔性可变喷油速率。
2.根据权利要求1中所述的一种柴油发动机用单体泵式双电控油轨柴油喷射系统，其特征在于所述的电控油轨轨压腔有两个轨压腔,即电控油轨低轨压腔、电控油轨高轨压腔。
3.根据权利要求1中所述的一种柴油发动机用单体泵式双电控油轨柴油喷射系统，其特征在于所述的电控油轨轨压传感器有两个轨压传感器,即电控油轨低轨压压力传感器，电控油轨高轨压压力传感器。
4.根据权利要求1中所述的一种柴油发动机用单体泵式双电控油轨柴油喷射系统，其特征在于所述的轨压泄压阀有两个高压泄压阀,即电控油轨低轨压泄压阀, 电控油轨高轨压泄压阀。
5.根据权利要求1中所述的一种柴油发动机用单体泵式双电控油轨柴油喷射系统，其特征在于所述的电控单体泵式低轨压油泵是指建立低轨压的高压油泵，压力范围为0bar到1000bar。
6.根据权利要求1中所述的一种柴油发动机用单体泵式双电控油轨柴油喷射系统，其特征在于所述的电控单体泵式高压油泵为建立高轨压的高压油泵，压力范围为1000bar到1800bar。
7.根据权利要求1中所述的一种柴油发动机用单体泵式双电控油轨柴油喷射系统，其特征在于所述的单向阀串接在电控油轨高轨压腔、电控油轨低轨压腔间的油管上，低压向高压侧导通，反向关闭。
8.根据权利要求1中所述的一种柴油发动机用单体泵式双电控油轨柴油喷射系统，其特征在于所述的电控油轨轨压切换控制阀设在电控油轨高轨压腔和电控油轨低轨压腔间。
9.根据权利要求1中所述的一种柴油发动机用单体泵式双电控油轨柴油喷射系统，其特征在于所述的电控喷油器开启关闭时长在200μs到4000μs之间选择，电控油轨轨压切换控制阀开启时刻落后喷油器开启时刻在500μs到1800μs之间选择，电控油轨轨压切换控制阀和喷油器同时关闭。
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