CN110735723A - 发动机控制器异常断电后流量调节活门位置保持系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发动机控制器异常断电后流量调节活门位置保持系统，属于发动机技术领域。本发明设计了一种发动机控制器异常断电后流量调节活门位置保持系统及方法，发动机稳定工作过程中出现控制器断电时，流量调节活门位置可保持在断电前状态，发动机工作工况不发生异常变化，可稳定可靠地维持等流量工作。

Description

发动机控制器异常断电后流量调节活门位置保持系统
技术领域
本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种发动机控制器异常断电后流量调节活门位置保持系统。
背景技术
为保证发动机流量调节稳定可靠，通常采用电子控制器驱动脉宽调制数字快速电磁阀，控制液压缸控制腔压力控制流量调节活门位置，从而实现流量控制的方式(见图1)。但此种控制方式下发动机存在因控制器异常断电后活门位置不受控而损坏的严重风险：控制器异常断电时，脉宽调制数字电磁阀关闭，流量调节活门控制腔压力上升，流量调节活门向其低压腔方向移动，流量调节活门输出流量骤变为极限最大值，发动机受到不可控的热负荷和机械负载异常增加，极易导致发动机损坏。所以常用流量调节活门控制系统不能满足异常断电条件下的发动机工作可靠性要求。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何提供一种发动机控制器异常断电后流量调节活门位置保持系统及方法，以克服发动机因控制器异常断电后流量调节活门位置不受控而损坏的严重风险。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种发动机控制器异常断电后流量调节活门位置保持系统，包括流量调节活门1、第一节流器2、第二节流器3、常闭式脉宽调制数字电磁阀4、发动机控制器5、第三节流器6和控制阀7；
其中，所述流量调节活门1与高压源及流量输出端相连接；第一节流器2的进口与流量调节活门1的高压腔连接，出口与流量调节活门1的控制腔连接；第二节流器3的进口与流量调节活门1的控制腔连接；常闭式脉宽调制数字电磁阀4的进口与节流阀3的出口连接；发动机控制器5与外部供电线、流量调节活门1的位置输出线、常闭式脉宽调制数字快速电磁阀4的控制线相连接；节流器6的进口接常闭式脉宽调制数字电磁阀4的出口；控制阀7的控制腔与常闭式脉宽调制数字快速阀4的出口连接，控制阀7的低压腔与节流器6的出口连接，控制阀7的低压腔还与低压源连接，控制阀7的控制油路与流量调节阀1的低压腔连接。
本发明还提供了一种所述的系统的工作方法，包括以下步骤：通过调定第一节流器2面积、第二节流器3面积、第三节流器4面积的大小，确保发动机控制器5对常闭式脉宽调制数字快速电磁阀4输出规定占空比时，流量调节活门1可稳定在任何要求的位置，此时发动机控制器5输出的占空比为流量调节活门1的平衡占空比，而当发动机控制器5输出的占空比值大于所述平衡占空比时，流量调节活门1向其控制腔方向移动，反之流量调节活门1向其低压腔方向移动；通过调整控制阀7中的弹簧预紧力，使发动机控制器5输出的占空比值大于0且小于流量调节活门1的平衡占空比时控制阀7处于打开状态，确保控制阀7的低压腔与流量调节活门1的低压腔连通，流量调节活门1的位置在发动机控制器5按规定范围输出占空比值时自由可控。
本发明还提供了一种利用所述的系统实现发动机控制器异常断电后流量调节活门位置的保持方法，包括以下步骤：在正常供电条件下，发动机控制器5按规定范围向常闭式脉宽调制数字电磁阀4输出占空比，此时常闭式脉宽调制数字电磁阀4的出口压力传递至控制阀7的控制腔，控制阀7的控制腔压力克服其中的弹簧力，控制阀7向其低压腔移动，控制阀7的低压腔与流量调节活门1低压腔连通，流量调节活门1可按发动机控制器1指令运动，位置可控、流量可控。
优选地，在稳定工作状态下，若发动机控制器1断电，常闭式脉宽调制数字电磁阀4的占空比为0，常闭式脉宽调制数字电磁阀4关闭，流量调节活门1呈现向其低压腔运动的趋势，因控制阀7的控制腔压力下降，控制阀7在其弹簧作用下关闭，控制阀7低压腔与流量调节活门1低压腔之间的油路关闭，流量调节活门1的低压腔封闭，流量调节活门1向其低压腔运动受阻，流量调节活门1保持在断电前位置不变。
(三)有益效果
本发明设计了一种发动机控制器异常断电后流量调节活门位置保持系统及方法，发动机稳定工作过程中出现控制器断电时，流量调节活门位置可保持在断电前状态，发动机工作工况不发生异常变化，可稳定可靠地维持等流量工作。
附图说明
图1为发动机常用流量调节活门控制系统示意图；
图2为本发明的发动机控制器异常断电后流量调节活门位置保持系统结构及工作原理图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如图2所示，本发明提供的一种发动机控制器异常断电后流量调节活门位置保持系统，包括流量调节活门1、第一节流器2、第二节流器3、常闭式脉宽调制数字电磁阀4、发动机控制器5、第三节流器6、控制阀7；
流量调节活门1与高压源及流量输出端相连接；第一节流器2的进口与流量调节活门1的高压腔连接，出口与流量调节活门1的控制腔连接；第二节流器3的进口与流量调节活门1的控制腔连接；常闭式脉宽调制数字电磁阀4的进口与节流阀3的出口连接；发动机控制器5与外部供电线、流量调节活门1的位置输出线、常闭式脉宽调制数字快速电磁阀4的控制线相连接；节流器6的进口接常闭式脉宽调制数字电磁阀4的出口；控制阀7的控制腔与常闭式脉宽调制数字快速阀4的出口连接，控制阀7的低压腔与节流器6的出口连接，控制阀7的低压腔还与低压源连接，控制阀7的控制油路与流量调节阀1的低压腔连接。
上述发动机控制器异常断电后流量调节活门位置保持系统的工作原理为，通过调定第一节流器2面积(A1)、第二节流器3面积(A2)、第三节流器4面积(A3)的大小，确保发动机控制器5对常闭式脉宽调制数字快速电磁阀4输出规定占空比时，流量调节活门1可稳定在任何要求的位置，此时发动机控制器5输出的占空比为流量调节活门1的平衡占空比，而当发动机控制器5输出的占空比值大于所述平衡占空比时，流量调节活门1向其控制腔方向移动，反之流量调节活门1向其低压腔方向移动；通过调整控制阀7中的弹簧预紧力，使发动机控制器5输出的占空比值大于0且小于流量调节活门1的平衡占空比时控制阀7处于打开状态，确保控制阀7的低压腔与流量调节活门1的低压腔连通，流量调节活门1的位置在发动机控制器5按规定范围输出占空比值时自由可控。
利用上述系统实现发动机控制器异常断电后流量调节活门位置的保持方法，包括以下步骤：在正常供电条件下，发动机控制器5按规定范围向常闭式脉宽调制数字电磁阀4输出控制占空比，此时常闭式脉宽调制数字电磁阀4的出口压力传递至控制阀7的控制腔，控制阀7的控制腔压力克服其中的弹簧力，控制阀7向其低压腔移动，控制阀7的低压腔与流量调节活门1低压腔连通，流量调节活门1可按发动机控制器1指令运动，位置可控、流量可控；在稳定工作状态下，若发动机控制器1断电，常闭式脉宽调制数字电磁阀4的控制占空比为0，常闭式脉宽调制数字电磁阀4关闭，流量调节活门1呈现向其低压腔运动的趋势，因控制阀7的控制腔压力下降，控制阀7在其弹簧作用下关闭，控制阀7低压腔与流量调节活门1低压腔之间的油路关闭，流量调节活门1的低压腔封闭，流量调节活门1向其低压腔运动受阻，流量调节活门1保持在断电前位置不变。
可以看出，在发动机控制器异常断电时，系统会保持当前活门位置不变，保持当前输出流量不发生变化，确保发动机仍能安全工作；采用该方法后，发动机稳定工作过程中出现发动机控制器断电时，流量调节活门位置可保持在断电前状态，发动机工作工况不发生异常变化，可稳定可靠地维持等流量工作。本发明能保证在稳定工作过程中控制器异常断电发动机仍能正常工作的需求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种发动机控制器异常断电后流量调节活门位置保持系统，其特征在于，包括流量调节活门(1)、第一节流器(2)、第二节流器(3)、常闭式脉宽调制数字电磁阀(4)、发动机控制器(5)、第三节流器(6)和控制阀(7)；
其中，所述流量调节活门(1)与高压源及流量输出端相连接；第一节流器(2)的进口与流量调节活门(1)的高压腔连接，出口与流量调节活门(1)的控制腔连接；第二节流器(3)的进口与流量调节活门(1)的控制腔连接；常闭式脉宽调制数字电磁阀(4)的进口与节流阀(3)的出口连接；发动机控制器(5)与外部供电线、流量调节活门(1)的位置输出线、常闭式脉宽调制数字快速电磁阀(4)的控制线相连接；节流器(6)的进口接常闭式脉宽调制数字电磁阀(4)的出口；控制阀(7)的控制腔与常闭式脉宽调制数字快速阀(4)的出口连接，控制阀(7)的低压腔与节流器(6)的出口连接，控制阀(7)的低压腔还与低压源连接，控制阀(7)的控制油路与流量调节阀(1)的低压腔连接。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统能够保证发动机稳定工作过程中出现控制器断电时，流量调节活门位置保持在断电前状态，发动机工作工况不发生异常变化。
3.一种如权利要求1或2所述的系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：通过调定第一节流器(2)面积、第二节流器(3)面积、第三节流器(6)面积的大小，确保发动机控制器(5)对常闭式脉宽调制数字快速电磁阀(4)输出规定占空比时，流量调节活门(1)可稳定在任何要求的位置，此时发动机控制器(5)输出的占空比为流量调节活门(1)的平衡占空比，而当发动机控制器(5)输出的占空比值大于所述平衡占空比时，流量调节活门(1)向其控制腔方向移动，反之流量调节活门(1)向其低压腔方向移动；通过调整控制阀(7)中的弹簧预紧力，使发动机控制器(5)输出的占空比值大于0且小于流量调节活门(1)的平衡占空比时控制阀(7)处于打开状态，确保控制阀7的低压腔与流量调节活门(1)的低压腔连通，流量调节活门(1)的位置在发动机控制器(5)按规定范围输出占空比值时自由可控。
4.一种利用权利要求3所述的系统实现发动机控制器异常断电后流量调节活门位置保持的方法，其特征在于，在正常供电条件下，发动机控制器(5)按规定范围向常闭式脉宽调制数字电磁阀(4)输出占空比，此时常闭式脉宽调制数字电磁阀(4)的出口压力传递至控制阀(7)的控制腔，控制阀(7)的控制腔压力克服其中的弹簧力，控制阀(7)向其低压腔移动，控制阀(7)的低压腔与流量调节活门(1)低压腔连通，流量调节活门(1)可按发动机控制器(1)指令运动，位置可控、流量可控。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在稳定工作状态下，若发动机控制器(5)断电，常闭式脉宽调制数字电磁阀(4)的占空比为0，常闭式脉宽调制数字电磁阀(4)关闭，流量调节活门(1)呈现向其低压腔运动的趋势，因控制阀(7)的控制腔压力下降，控制阀(7)在其弹簧作用下关闭，控制阀(7)低压腔与流量调节活门(1)低压腔之间的油路关闭，流量调节活门(1)的低压腔封闭，流量调节活门(1)向其低压腔运动受阻，流量调节活门(1)保持在断电前位置不变。
6.一种发动机控制系统，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的发动机控制器异常断电后流量调节活门位置保持系统。
7.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求6所述的发动机控制系统。
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