CN111594364A - 一种集成有燃油输油泵的起动机及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种集成有燃油输油泵的起动机，属于起动机领域，解决传统起动机与燃油输油泵分体式结构造成零部件数量多的问题。该起动机包括起动机本体，所述起动机本体的电枢轴一端通过离合器组件与柴油机飞轮齿圈连接，所述起动机本体的电枢轴另一端连接有燃油输油泵，所述燃油输油泵的进油管与油箱连通，所述燃油输油泵的出油管与柴油机燃油系统管路连通，所述的进油管与出油管之间设有旁通油管，所述的旁通油管上设有电磁阀；还包括控制系统。本发明还提供了一种集成有燃油输油泵的起动机控制方法。本发明的起动机及控制方法，减少零部件数量，该起动机不但可以作为柴油机启动前的燃油系统管路排除空气，还可以作为柴油机常用燃油输油泵使用。

Description

一种集成有燃油输油泵的起动机及控制方法
技术领域
本发明涉及起动机，更具体地说，它涉及一种集成有燃油输油泵的起动机及控制方法。
背景技术
柴油机停放一段时间后，燃油系统管路中容易进入空气，导致启动困难，甚至无法启动的情况。为此，通常需要人工操纵手压式燃油输油泵，或者启动电动燃油输油泵工作，排除燃油系统中的的空气，以便于柴油机的正常迅速启动。
然而，人工操纵手动机械式燃油输油泵存在效率低，操纵不方便，燃油系统管路中的压力建立时间长，除气效果差等问题，且必须要人工靠近柴油机的位置进行操纵，难以满足远距离无人值守类型用途的柴油机的启动需求。而对于电动燃油输油泵，虽然效率较高，但其分体式的结构，零部件较多，随之而来的是故障率较高，柴油机的成本增加较多。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，其目的之一是提供一种集成有燃油输油泵的起动机，有效减少零部件数量，降低了成本，装配方便。
其目的之二是提供一种集成有燃油输油泵的起动机控制方法，利用该方法能够便于控制燃油输送，使该起动机不但可以作为柴油机启动前的燃油系统管路排除空气，建立一定燃油压力，便于柴油机启动，还可以作为柴油机常用燃油输油泵使用。
本发明的技术方案一是这样的：一种集成有燃油输油泵的起动机，包括起动机本体，所述起动机本体的电枢轴一端通过离合器组件与柴油机飞轮齿圈连接，所述起动机本体的电枢轴另一端连接有燃油输油泵，所述燃油输油泵的进油管与油箱连通，所述燃油输油泵的出油管与柴油机燃油系统管路连通，所述的进油管与出油管之间设有旁通油管，所述的旁通油管上设有电磁阀；还包括控制系统，所述起动机本体的电枢线圈、离合器组件、电磁阀均与控制系统电性连接。
作为进一步地改进，所述的离合器组件包括啮合齿轮、拨叉卡套、拨叉、拉杆和线圈，所述的拔叉卡套安装在电枢轴的一端，所述的啮合齿轮安装在拨叉卡套一侧的电枢轴上，且所述的啮合齿轮与柴油机飞轮齿圈啮合相连，所述拔叉的中部通过转轴与起动机本体转动连接，且所述拨叉的两端分别与拔叉卡套、拉杆连接，所述的线圈套设在拉杆的外围。
进一步地，所述的控制系统包括电源和控制模块，所述的线圈通过线圈信号开关与电源电性连接，且所述的线圈信号开关与控制模块电性连接，所述的电磁阀通过电磁阀信号开关与电源电性连接，且所述的电磁阀信号开关与控制模块电性连接，所述起动机本体的电枢线圈通过电路切换组件与电源电性连接，且所述电路切换组件与控制模块电性连接。
进一步地，所述的电路切换组件包括电磁开关触点和与其相配合的a触点、b触点，所述的电磁开关触点安装在拉杆的一端，所述的a触点与电源电性连接，所述的b触点与电枢线圈电性连接，所述a触点与b触点之间电性连接有电枢线圈信号开关，且所述的电枢线圈信号开关与控制模块电性连接。
进一步地，所述的控制系统还包括燃油压力传感器，所述的燃油压力传感器安装在柴油机燃油系统的燃油管路中，且所述的燃油压力传感器与控制模块电性连接。
进一步地，所述旁通油管与柴油机燃油系统管路之间的出油管上设有单向阀。
进一步地，所述起动机本体的电枢轴通过减速齿轮组与燃油输油泵连接，所述的起动机本体一端设有后端盖，所述的减速齿轮组与后端盖之间设有端盖轴套。
本发明的技术方案二是这样的：一种集成有燃油输油泵的起动机控制方法，该方法包括如下步骤：
S1、在柴油机启动前，控制起动机带动燃油输油泵工作，将燃油泵入柴油机燃油系统管路中，排除燃油系统中的空气；
S2、当燃油供给完成后，燃油输油泵停止供油，并控制起动机的啮合齿轮与柴油机飞轮齿圈啮合，同时控制起动机带动啮合齿轮旋转，从而带动柴油机飞轮齿圈旋转，实现柴油机启动；
S3、在柴油机运行过程中，燃油输油泵依据工况，由起动机带动工作，给柴油机燃油系统管路提供稳定的燃油。
作为进一步地改进，所述的步骤S3中，是通过检测柴油机燃油系统管路的燃油压力是否足够的工况来控制燃油输油泵的工作；
当燃油压力低于30kPa时，燃油输油泵自动启动开始工作；
当燃油压力高于50kPa时，燃油输油泵自动停止工作。
进一步地，所述的步骤S3中，是通过设定柴油机燃油系统管路的燃油压力在40±5kPa范围内，来控制燃油输油泵持续工作，给柴油机燃油系统管路提供稳定的燃油。
有益效果
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
本发明的集成有燃油输油泵的起动机，通过将燃油输油泵集成设置在起动机本体上，有效减少了零部件数量，降低成本，装配方便，并且采用控制系统控制起动机本体带动燃油输油泵工作，缩短燃油系统管路中空气的排除时间，有效减少零部件数量，降低成本，同时该起动机不但可以作为柴油机启动前的燃油系统管路排除空气，建立一定燃油压力，便于柴油机启动，还可以作为柴油机常用燃油输油泵使用，使用十分方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的控制原理图。
其中：1-起动机本体、2-后端盖、3-减速齿轮组、4-燃油输油泵、6-出油管、7-旁通油管、8-单向阀、11-电磁阀、12-进油管、14-端盖轴套、16-啮合齿轮、17-柴油机飞轮齿圈、18-转轴、19-拔叉、20-拉杆、21-线圈、22-电磁开关触点、23-a触点、24-b触点、25-线圈信号开关、26-电源、27-燃油压力传感器、28-控制模块、29-电磁阀信号开关、30-启动按钮、31-电枢线圈信号开关、34-电枢轴、35-电枢线圈、36-拨叉卡套。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
参阅图1-2所示，本发明的一种集成有燃油输油泵的起动机，包括起动机本体1，该起动机本体1的电枢轴34一端通过离合器组件与柴油机飞轮齿圈17连接，该起动机本体1的电枢轴34另一端连接有燃油输油泵4，由起动机的电枢轴34分别带动燃油输油泵4启动和柴油机启动，燃油输油泵4的进油管12与油箱连通，燃油输油泵4的出油管6与柴油机燃油系统管路连通，燃油输油泵4工作时，通过进油管12吸入燃油，再通过出油管6供给柴油机的燃油系统管路，在进油管12与出油管6之间设有旁通油管7，在旁通油管7上设有电磁阀11，可将出油管6的燃油导通回流；该起动机还包括控制系统，其中，起动机本体1的电枢线圈35、离合器组件、电磁阀11均与控制系统电性连接，通过控制系统控制电枢线圈35工作，从而实现带动燃油输油泵4和柴油机工作。
具体的，离合器组件包括啮合齿轮16、拨叉卡套36、拨叉19、拉杆20和线圈21，其中，拔叉卡套36安装在电枢轴34的一端，啮合齿轮16安装在拨叉卡套36一侧的电枢轴34上，且啮合齿轮16与柴油机飞轮齿圈17啮合相连，拔叉19的中部通过转轴18与起动机本体1转动连接，且拨叉19的两端分别与拔叉卡套36、拉杆20连接，使得拨叉卡套36、拔叉19、拉杆20形成杠杆，线圈21套设在拉杆20的外围，线圈21得电带动拉杆20移动，形成电磁铁的工作方式。
具体的，控制系统包括电源26和控制模块28，其中，线圈21通过线圈信号开关25与电源26电性连接，且线圈信号开关25与控制模块28电性连接，控制模块28通过控制线圈信号开关25控制线圈21通断电，电磁阀11通过电磁阀信号开关29与电源26电性连接，且电磁阀信号开关29与控制模块28电性连接，控制模块28通过控制电磁阀信号开关29控制电磁阀11通断电，起动机本体1的电枢线圈35通过电路切换组件与电源26电性连接，且电路切换组件与控制模块28电性连接。优选的，电路切换组件包括电磁开关触点22和与其相配合的a触点23、b触点24，其中，电磁开关触点22安装在拉杆20的一端，a触点23与电源26电性连接，b触点24与电枢线圈35电性连接，在a触点23与b触点24之间电性连接有电枢线圈信号开关31，且电枢线圈信号开关31与控制模块28电性连接，拉杆20移动的同时，带动电磁开关触点22移动，使其与a触点23、b触点24相接合连通，控制电枢线圈35通断电，同时，控制模块28也通过控制电枢线圈信号开关31控制电枢线圈35通断电。
优选的，控制系统还包括燃油压力传感器27，燃油压力传感器27安装在柴油机燃油系统的燃油管路中，且燃油压力传感器27与控制模块28电性连接，用于实时检测燃油管路的燃油压力，并反馈至控制模块28中。
优选的，控制系统还包括启动按钮30，启动按钮30与控制模块28电性连接，用于控制控制模块28的开启或关闭。
优选的，在旁通油管7与柴油机燃油系统管路之间的出油管6上设有单向阀8，防止燃油回流。
优选的，起动机本体1的电枢轴34通过减速齿轮组3与燃油输油泵4连接，在起动机本体1一端设有后端盖2，在减速齿轮组3与后端盖2之间设有端盖轴套14，减速齿轮组3外有减速箱，减速箱与端盖轴套14连接，端盖轴套14与后端盖2连接，燃油输油泵4与端盖轴套14连接，起动机本体1的电枢轴34穿过端盖轴套14与减速齿轮组3的输入轴连接，减速齿轮组3的输出轴在与燃油输油泵4的泵轴连接，从而带动燃油输油泵4工作，通过减速齿轮组3减速并增加了扭矩后再驱动燃油输油泵工作，传动稳定性高。
一种集成有燃油输油泵的起动机控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1、在柴油机启动前，控制起动机带动燃油输油泵工作，将燃油泵入柴油机燃油系统管路中，排除燃油系统中的的空气；
S2、当燃油供给完成后，燃油输油泵停止供油，并控制起动机的啮合齿轮与柴油机飞轮齿圈啮合，同时控制起动机带动啮合齿轮旋转，从而带动柴油机飞轮齿圈旋转，实现柴油机启动；
S3、在柴油机运行过程中，燃油输油泵依据工况，由起动机带动工作，给柴油机燃油系统管路提供稳定的燃油。
优选的，在步骤S3中，是通过检测柴油机燃油系统管路的燃油压力是否足够的工况来控制燃油输油泵的工作；
当燃油压力低于30kPa时，燃油输油泵自动启动开始工作；
当燃油压力高于50kPa时，燃油输油泵自动停止工作。
其他的实施例中，所述的步骤S3中，是通过设定柴油机燃油系统管路的燃油压力在40±5kPa范围内，来控制燃油输油泵持续工作，给柴油机燃油系统管路提供稳定的燃油。
本发明的起动机的工作过程如下：
在柴油机启动前时，按下启动按钮30，控制模块28输出控制信号给电枢线圈信号开关31，电枢线圈信号开关31闭合，电源26给电枢线圈35通电，电枢轴34带动燃油输油泵4开始运转，将油箱中的燃油通过进油管12进入燃油输油泵4加压，经出油管6流出，单向阀8在燃油压力的作用下打开，燃油流经单向阀8，进入柴油机燃油系统管路，将燃油系统中的的空气排除。
当柴油机燃油系统管路的燃油压力传感器27检测到的燃油压力达到设定的参数时，控制模块28输出控制信号给电枢线圈信号开关31使其断开，同时，控制模块28输出控制信号给线圈信号开关25使其闭合，线圈21产生磁场拉动拉杆20向右侧移动，拨叉19将绕转轴18产生转动，拨叉19推动带有单向离合器的拨叉卡套36向左移动，弹出啮合齿轮16，使其与柴油机飞轮齿圈17啮合；与此同时，控制模块28输出控制信号给电磁阀信号开关29使其闭合导通，电磁阀11开始工作，出油管6与进油管12通过旁通油管7联通，出油管6与进油管12之间的压力将趋于一致，燃油输油泵4将处于空转状态，避免起动机电枢轴带动啮合齿轮驱动柴油机飞轮齿圈时，燃油输油泵消耗起动机的启动功率，确保对柴油机的迅速有力启动。当起动机驱动的燃油输油泵作为柴油机的唯一燃油输油泵时，在起动机启动飞轮时，仍可以让起动机保持对燃油输油泵的驱动，以保证在柴油机启动过程中，有足够压力和流量的柴油进入喷油泵。而出油管6中的燃油压力较低，将无法打开单向阀8，同时柴油机燃油系统管路的燃油因单向阀8的关闭作用而无法回流，确保柴油机燃油系统管路中的燃油压力可以保持一段时间而不快速流失泄压；同时，因拉杆20向右侧移动，带动了电磁开关触点22与a触点23和b触点24导通，电源26的电能将通过上述触点导通的线路给电枢线圈35供电，带动啮合齿轮16驱动柴油机飞轮齿圈17旋转，柴油机启动，松开启动按钮30，启动过程结束。
在柴油机运行过程中，如果燃油压力传感器27检测到柴油机燃油系统管路内的燃油压力低于设定参数值时，将重复上述对燃油输油泵4的启动工作过程，即给起动机本体1的电枢线圈35供电，使其带动燃油输油泵4工作，为柴油机燃油系统管路提供一定压力和流量的燃油，此外，燃油压力传感器27检测到的压力信号可以给电子控制模块28进行闭环控制，具体的，通过设定柴油机燃油系统管路燃油压力低于40kPa时自动启动燃油输油泵4开始工作，高于50kPa后自动关停燃油输油泵4停止工作。
在其他的实施例中，可以设定恒定的燃油系统压力，例如设定燃油系统中燃油压力范围在40±5kPa，燃油输油泵4持续工作。。
在其他实施例中，也通过控制模块28对电枢线圈35进行连续无极调速控制，从而使得燃油输油泵4的运行转速连续可调，以此满足柴油机燃油系统管路的燃油压力的设定目标要求。
本发明的集成有燃油输油泵的起动机，通过将燃油输油泵集成设置在起动机本体上，有效减少了零部件数量，降低成本，装配方便，并且采用控制系统控制起动机本体带动燃油输油泵工作，缩短燃油系统管路中空气的排除时间，有效减少零部件数量，降低成本，同时该起动机不但可以作为柴油机启动前的燃油系统管路排除空气，建立一定燃油压力，便于柴油机启动，还可以作为柴油机常用燃油输油泵使用，使用十分方便。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.一种集成有燃油输油泵的起动机，包括起动机本体(1)，其特征在于，所述起动机本体(1)的电枢轴(34)一端通过离合器组件与柴油机飞轮齿圈(17)连接，所述起动机本体(1)的电枢轴(34)另一端连接有燃油输油泵(4)，所述燃油输油泵(4)的进油管(12)与油箱连通，所述燃油输油泵(4)的出油管(6)与柴油机燃油系统管路连通，所述的进油管(12)与出油管(6)之间设有旁通油管(7)，所述的旁通油管(7)上设有电磁阀(11)；还包括控制系统，所述起动机本体(1)的电枢线圈(35)、离合器组件、电磁阀(11)均与控制系统电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种集成有燃油输油泵的起动机，其特征在于，所述的离合器组件包括啮合齿轮(16)、拨叉卡套(36)、拨叉(19)、拉杆(20)和线圈(21)，所述的拔叉卡套(36)安装在电枢轴(34)的一端，所述的啮合齿轮(16)安装在拨叉卡套(36)一侧的电枢轴(34)上，且所述的啮合齿轮(16)与柴油机飞轮齿圈(17)啮合相连，所述拔叉(19)的中部通过转轴(18)与起动机本体(1)转动连接，且所述拨叉(19)的两端分别与拔叉卡套(36)、拉杆(20)连接，所述的线圈(21)套设在拉杆(20)的外围。
3.根据权利要求2所述的一种集成有燃油输油泵的起动机，其特征在于，所述的控制系统包括电源(26)和控制模块(28)，所述的线圈(21)通过线圈信号开关(25)与电源(26)电性连接，且所述的线圈信号开关(25)与控制模块(28)电性连接，所述的电磁阀(11)通过电磁阀信号开关(29)与电源(26)电性连接，且所述的电磁阀信号开关(29)与控制模块(28)电性连接，所述起动机本体(1)的电枢线圈(35)通过电路切换组件与电源(26)电性连接，且所述电路切换组件与控制模块(28)电性连接。
4.根据权利要求3所述的一种集成有燃油输油泵的起动机，其特征在于，所述的电路切换组件包括电磁开关触点(22)和与其相配合的a触点(23)、b触点(24)，所述的电磁开关触点(22)安装在拉杆(20)的一端，所述的a触点(23)与电源(26)电性连接，所述的b触点(24)与电枢线圈(35)电性连接，所述a触点(23)与b触点(24)之间电性连接有电枢线圈信号开关(31)，且所述的电枢线圈信号开关(31)与控制模块(28)电性连接。
5.根据权利要求3所述的一种集成有燃油输油泵的起动机，其特征在于，所述的控制系统还包括燃油压力传感器(27)，所述的燃油压力传感器(27)安装在柴油机燃油系统的燃油管路中，且所述的燃油压力传感器(27)与控制模块(28)电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种集成有燃油输油泵的起动机，其特征在于，所述旁通油管(7)与柴油机燃油系统管路之间的出油管(6)上设有单向阀(8)。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种集成有燃油输油泵的起动机，其特征在于，所述起动机本体(1)的电枢轴(34)通过减速齿轮组(3)与燃油输油泵(4)连接，所述的起动机本体(1)一端设有后端盖(2)，所述的减速齿轮组(3)与后端盖(2)之间设有端盖轴套(14)。
8.一种集成有燃油输油泵的起动机控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1、在柴油机启动前，控制起动机带动燃油输油泵工作，将燃油泵入柴油机燃油系统管路中，排除燃油系统中的空气；
S2、当燃油供给完成后，燃油输油泵停止供油，并控制起动机的啮合齿轮与柴油机飞轮齿圈啮合，同时控制起动机带动啮合齿轮旋转，从而带动柴油机飞轮齿圈旋转，实现柴油机启动；
S3、在柴油机运行过程中，燃油输油泵依据工况，由起动机带动工作，给柴油机燃油系统管路提供稳定的燃油。
9.根据权利要求8所述的一种集成有燃油输油泵的起动机控制方法，其特征在于，所述的步骤S3中，是通过检测柴油机燃油系统管路的燃油压力是否足够的工况来控制燃油输油泵的工作；
当燃油压力低于30kPa时，燃油输油泵自动启动开始工作；
当燃油压力高于50kPa时，燃油输油泵自动停止工作。
10.根据权利要求8所述的一种集成有燃油输油泵的起动机控制方法，其特征在于，所述的步骤S3中，是通过设定柴油机燃油系统管路的燃油压力在40±5kPa范围内，来控制燃油输油泵持续工作，给柴油机燃油系统管路提供稳定的燃油。
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