CN107131082A - 柴油发动机燃油喷射微型电控单体组合泵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的柴油发动机燃油喷射微型电控单体组合泵，包括:泵体,安装在泵体内的凸轮轴；安装泵体外一侧下方由凸轮轴驱动的输油泵总成，若干套并列安装于泵体上的若干缸室中的电控单体泵，安装在凸轮轴上并与凸轮轴同步转动的相位传感器信号发生轮，设置在泵体上用以检测相位传感器发生轮上的信号发生部件所发生信号的相位传感器，设置在泵体上用以检测高压油道内燃油温度的燃油温度传感器，其还包括：设置在凸轮轴上并与凸轮轴同步转动的正时定位装置信号发生轮；和设置在泵体上用以检测正时定位装置信号发生轮所发生信号的正时定位装置，该正时定位装置受控于ECU控制装置，用以控制凸轮轴处于正确供油位置，以满足设定的喷油规律。
Description
技术领域
本发明涉及一种柴油发动机燃油喷射技术领域，特别涉及一种柴油发动机燃油喷射微型电控单体组合泵。
背景技术
小功率发动机外形小安装空间小，现有小功率发动机燃油喷射系统采用分配泵匹配，为提高小功率发动机的排放水平以及可靠性水平而发明。
中国发明专利CN201010261721.X公开了一种柴油发动机燃油喷射电控单体组合泵，包括泵体；一安装在泵体内的凸轮轴；安装泵体外一侧下方由凸轮轴驱动的输油泵总成，所述输油泵总成燃油泵入泵体内的高压油道中；其还包括若干套并列安装于泵体上的电控单体泵，所述电控单体泵中的柱塞受控于所述凸轮轴；所述柱塞将由高压油道进入柱塞腔内的燃油压缩，所述电控单体泵上的电磁阀受控于ECU控制装置，以将柱塞腔内压缩的燃油喷入发动机气缸。该发明专利结构复杂，外形大在小功率发动机上无法应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了满足非道路中国第三阶段、第四阶段及以上排放标准，同时降低非道路机械油耗，喷油系统克服现有的分配泵喷油泵泵端压力低、响应速度慢、均匀度控制差和现有单体泵结构复杂、外形大无法安装的缺陷,而提供一种由电子控制单元(ECU)控制的柴油发动机微型燃油喷射电控单体组合泵，该柴油发动机燃油喷射电控单体组合泵的泵端压力达到1200bar以上，嘴端压力达到1400bar以上，控制精度高，控制灵活，外形小各种工况下均可实现最优的喷油量和喷油定时。本发明结构简单、外形小，可应用在小功率发动机上。
为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：
柴油发动机燃油喷射电控单体组合泵，包括:
泵体,所述泵体内设置有若干缸室，所述泵体采用机械连接方式与柴油发动机连接；
一安装在泵体内的凸轮轴；
安装泵体外一侧下方由凸轮轴驱动的输油泵总成，所述输油泵总成将燃油泵入泵体内的高压油道中；
若干套并列安装于泵体上的若干缸室中的电控单体泵，所述电控单体泵中的柱塞受控于所述凸轮轴；所述柱塞将由高压油道进入柱塞腔内的燃油压缩，所述电控单体泵上的电磁阀受控于ECU控制装置，所述柱塞腔内压缩的燃油通过电控单体泵上喷油口以及与喷油口连接的高压油管和与高压油管连通的喷油器喷入发动机气缸；
一安装在所述凸轮轴上并与所述凸轮轴同步转动的相位传感器信号发生轮，在所述相位传感器信号发生轮上设置有数量比所述电控单体泵数量多一个的信号发生部件；
设置在所述泵体上用以检测相位传感器发生轮上的信号发生部件所发生信号的相位传感器，所述相位传感器将信号传输至所述的ECU控制装置；
设置在泵体上用以检测高压油道内燃油温度的燃油温度传感器，该燃油温度传感器与ECU控制装置连接；其特征在于，还包括：
设置在所述凸轮轴上并与所述凸轮轴同步转动的正时定位装置信号发生轮；和
设置在泵体上用以检测正时定位装置信号发生轮所发生信号的正时定位装置，该正时定位装置受控于所述ECU控制装置，用以控制所述凸轮轴处于正确供油位置，以满足设定的喷油规律。
在本发明的一个优选实施例中，所述缸室的数量为2或3或4或6。
在本发明的一个优选实施例中，所述相邻缸室之间的缸心距≤33mm,中心高≤160mm。
在本发明的一个优选实施例中，所述输油泵总成中的输油泵为齿轮式输油泵或活塞式输油泵或转子式输油泵。
在本发明的一个优选实施例中，所述信号发生部件为设置在相位传感器信号发生轮上的信号齿或信号槽。
在本发明的一个优选实施例中，所述相位传感器为霍尔式相位传感器或磁电式相位传感器。
在本发明的一个优选实施例中，所述燃油温度传感器为NTC热敏电阻式燃油温度传感器。
在本发明的一个优选实施例中，所述泵体采用法兰或托架与柴油发动机连接。
本发明在传统VE分配泵的基础上，保留与发动机的连接方式、凸轮轴驱动、输油泵供油不变；用高速电磁阀取代半差动角度执行器；取消机械分配头，其功能通过ECU实现。
本发明相比于现有分配泵技术具有如下有益效果：
本发明的柴油发动机燃油喷射电控单体组合泵为时间控制式电控燃油喷射系统，能在所有工况下，由ECU控制装置中的传感器采集汽车和发动机运行工况及驾驶者的操作意图，ECU根据传感器输入的信号，驱动电控单体泵中的高速电磁阀，通过高速电磁阀切换由电控单体泵中的柱塞高速运动产生的高压燃油的流向，在适当的时刻，高压燃油通过高压油管进入喷油器，喷油器将高压燃油喷入气缸。由于采用电控单体泵和ECU控制装置控制，能够实现喷油量、喷油正时和喷油压力的精确、柔性控制，改善发动机缸内燃烧，从而降低发动机的有害排放物，提高发动机的经济性、动力性和可驾驶性。
本发明的电控单体泵不需要机械分油，可以通过ECU进行多点修正油量，提高了各缸油量一致性以及均匀度。因凸轮升程大，泵端压力高达1200bar以上，最高喷射压力达到1400bar以上；因时间控制工况瞬态响应快，以及怠速加载能力强，烟度小。发动机不作大的改动的情况下，实现现有采用分配泵的柴油机排放水平由国Ⅱ升级到国Ⅳ及以上，且发动机油耗降低，适合从微型、轻型到非道路用柴油机及发电机组。
附图说明
图1是本发明柴油发动机燃油喷射电控单体组合泵的外部结构示意图。
图2为本发明柴油发动机燃油喷射电控单体组合泵中的泵体的结构示意图。
图3为本发明柴油发动机燃油喷射电控单体组合泵中的内部结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
图1、图2和图3所示参见。图中所示的四缸柴油发动机燃油喷射电控单体组合泵包括一个泵体1，泵体1与发动机(图中未示出)采用法兰或者托架等机械连接方式连接。
该柴油发动机燃油喷射电控单体组合泵中的泵体1的下方设置有一凸轮轴安装腔a，上方设置有四个缸室f，相邻缸室f之间的缸心距≤33mm,中心高≤160mm。四个缸室f的下方与凸轮轴安装腔a连通。在泵体1的上方还设置有一油道d和稳压阀安装孔e，油道d上安装有进油接头9。
凸轮轴6通过两个轴承座7安装在泵体1的凸轮轴安装腔a内。
在泵体1外一侧下方安装有一输油泵总成5，该输油泵总成5由凸轮轴6驱动。输油泵总成5中的输油泵的抽油口与油箱(图中未示出)连接，出油口通过油管与进油接头9连通。输油泵总成5中的输油泵为齿轮式输油泵或活塞式输油泵或转子式输油泵。
高压油道d通过设置在泵体1内的一个高压油道b与邻近的缸室f连通，相邻缸室f之间也通过高压油道b连通。
在泵体1的稳压阀安装孔e中安装有与高压油道的回油口连通的稳压阀总成8，稳压阀总成8的回油阀口与油箱连接。稳压阀总成8起到稳定高压油道c内油压的作用。
在四个缸室f分别安装有一个电控单体泵2，四个电控单体泵2并列。四个电控单体泵2中的柱塞11受控于凸轮轴6和滚轮部件10；柱塞11将由高压油道b进入柱塞腔内的燃油压缩，电控单体泵2上的电磁阀受控于ECU控制装置，柱塞腔内压缩的燃油通过电控单体泵上喷油口以及与喷油口连接的高压油管和与高压油管连通的喷油器喷入发动机气缸。
在凸轮轴6上安装有一个相位传感器信号发生轮12，相位传感器信号发生轮12与凸轮轴6同步转动；在相位传感器信号发生轮12上设置有数量比电控单体泵数量多一个的信号发生部件即5个信号发生部件。信号发生部件为设置在相位传感器信号发生轮12上的信号齿或信号槽。
在泵体1上设置有用以检测相位传感器发生轮12上的信号发生部件所发生信号的相位传感器4，该相位传感器4将信号传输至ECU控制装置。相位传感器4为霍尔式相位传感器或磁电式相位传感器。
在泵体1上用以检测高压油道内燃油温度的燃油温度传感器(图中未示出)，该燃油温度传感器与ECU控制装置连接；燃油温度传感器为NTC热敏电阻式燃油温度传感器。
本发明还包括：设置在凸轮轴6上并与凸轮轴同步转动的正时定位装置信号发生轮13；和设置在泵体1上用以检测正时定位装置信号发生轮13所发生信号的正时定位装置14，该正时定位装置14受控于ECU控制装置，用以控制凸轮轴6处于正确供油位置，以满足设定的喷油规律。
本发明柴油发动机燃油喷射电控单体组合泵的工作原理如下：
凸轮轴6驱动输油泵总成5从油箱抽取清洁燃油进入泵体1的高压油道b，多余燃油通过稳压阀总成8回到油箱；凸轮轴6驱动电控单体泵2的柱塞11向上运动，柱塞腔中的燃油压缩后燃油压力升高，发动机ECU在适当的时刻给电控单体泵2的高速电磁阀通电，电控单体泵2喷油，通过高压油管，开启喷油器，燃油喷入发动机气缸。
当符合要求数量的燃油喷入发动机气缸后，ECU控制装置停止给电磁铁通电，电控单体泵2停止供油，喷油器关闭，喷油结束。当进入凸轮轴6中凸轮廓线下降段，电控单体泵2的柱塞11在柱塞弹簧作用下向下运动，从泵体1的高压油道内吸入燃油到柱塞腔，为下次喷油作好准备。如此循环不断给发动机供油。
ECU控制装置的判缸原理是通过采集相位传感器4感应凸轮轴6上的相位传感器信号发生轮12的信号齿产生的电信号，按照设计确定的时序，通过相应的算法确定当前做功的发动机气缸。并可在发动机转速传感器失效时，通过相位传感器4计算发动机转速和上止点，实现limp home功能。同时通过ECU控制装置控制正时定位装置14，用以控制凸轮轴6处于正确供油位置，以满足设定的喷油规律。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.柴油发动机燃油喷射微型电控单体组合泵，包括:
泵体,所述泵体内设置有若干缸室，所述泵体采用机械连接方式与柴油发动机连接；
一安装在泵体内的凸轮轴；
安装泵体外一侧下方由凸轮轴驱动的输油泵总成，所述输油泵总成将燃油泵入泵体内的高压油道中；
若干套并列安装于泵体上的若干缸室中的电控单体泵，所述电控单体泵中的柱塞受控于所述凸轮轴；所述柱塞将由高压油道进入柱塞腔内的燃油压缩，所述电控单体泵上的电磁阀受控于ECU控制装置，所述柱塞腔内压缩的燃油通过电控单体泵上喷油口以及与喷油口连接的高压油管和与高压油管连通的喷油器喷入发动机气缸；
一安装在所述凸轮轴上并与所述凸轮轴同步转动的相位传感器信号发生轮，在所述相位传感器信号发生轮上设置有数量比所述电控单体泵数量多一个的信号发生部件；
设置在所述泵体上用以检测相位传感器发生轮上的信号发生部件所发生信号的相位传感器，所述相位传感器将信号传输至所述的ECU控制装置；
设置在泵体上用以检测高压油道内燃油温度的燃油温度传感器，该燃油温度传感器与ECU控制装置连接；其特征在于，还包括：
设置在所述凸轮轴上并与所述凸轮轴同步转动的正时定位装置信号发生轮；和
设置在泵体上用以检测正时定位装置信号发生轮所发生信号的正时定位装置，该正时定位装置受控于所述ECU控制装置，用以控制所述凸轮轴处于正确供油位置，以满足设定的喷油规律。
2.如权利要求1所述的柴油发动机燃油喷射电控单体组合泵，其特征在于，所述缸室的数量为2或3或4或6。
3.如权利要求2所述的柴油发动机燃油喷射电控单体组合泵，其特征在于，所述相邻缸室之间的缸心距≤33mm,中心高≤160mm。
4.如权利要求1所述的柴油发动机燃油喷射电控单体组合泵，其特征在于，所述输油泵总成中的输油泵为齿轮式输油泵或活塞式输油泵或转子式输油泵。
5.如权利要求1所述的柴油发动机燃油喷射电控单体组合泵，其特征在于，所述信号发生部件为设置在相位传感器信号发生轮上的信号齿或信号槽。
6.如权利要求1所述的柴油发动机燃油喷射电控单体组合泵，其特征在于，所述相位传感器为霍尔式相位传感器或磁电式相位传感器。
7.如权利要求1所述的柴油发动机燃油喷射电控单体组合泵，其特征在于，所述燃油温度传感器为NTC热敏电阻式燃油温度传感器。
8.如权利要求1所述的柴油发动机燃油喷射电控单体组合泵，其特征在于，所述泵体采用法兰或托架与柴油发动机连接。
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| CN112228260A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-01-15 | 安徽华菱汽车有限公司 | 一种发动机燃油泵装配正时结构 |
| CN112228260B (zh) * | 2020-11-02 | 2024-04-26 | 安徽华菱汽车有限公司 | 一种发动机燃油泵装配正时结构 |
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