CN114962103A - 一种燃油供给系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃油供给系统及车辆。该系统包括：燃油泵的出油口与高压油泵的进油口通过输油管路连通；燃油泵用于将燃油通过输油管路泵入高压油泵内；高压油泵包括柱塞组件和温度传感器；柱塞组件包括柱塞腔和柱塞，柱塞通过挺柱与凸轮轴连接，温度传感器与控制器连接；凸轮轴用于通过挺柱带动柱塞在柱塞腔内往复运动，使柱塞腔内的燃油输出至高压油轨中；温度传感器用于测量柱塞组件的温度，并将柱塞组件的温度发送给控制器；控制器用于获取凸轮轴的转速，根据凸轮轴的转速和柱塞组件的温度确定燃油泵向高压油泵泵油的最小压力，并根据最小压力调节燃油泵的电机转速。本发明可以提升高压油泵的可靠性、节省油耗。

Description

一种燃油供给系统及车辆

技术领域

本发明涉及燃油供给技术领域，尤其涉及一种燃油供给系统及车辆。

背景技术

汽油机直喷系统的高压油泵是高压供油系统的核心部件，在凸轮轴驱动的驱动下，高压油泵内的柱塞往复运动，将柱塞腔内的燃油不断泵入高压油轨中。在一些工况下，柱塞区温度很高，在柱塞运动过程中，柱塞腔内的压力突然降低至该温度下的饱和蒸汽压以下，造成燃油大量蒸发，形成气蚀，对高压油泵造成可靠性风险。

然而在现有技术中为应对气蚀，通常是将燃油系统压力设定的很高，保证即使是在特殊工况下也不会形成气蚀，但这种工作方式需要很高的燃油系统压力，容易造成车辆油耗增大。

发明内容

本发明提供了一种燃油供给系统及车辆，以避免油泵柱塞区形成气蚀，提升高压油泵的可靠性，同时节省油耗。

根据本发明的一方面，提供了一种燃油供给系统，包括：

控制器、燃油泵、高压油泵以及凸轮轴；所述燃油泵的出油口与所述高压油泵的进油口通过输油管路连通；

所述燃油泵用于将燃油通过输油管路泵入所述高压油泵内；

所述高压油泵包括柱塞组件和温度传感器；所述柱塞组件包括柱塞腔和柱塞，所述柱塞通过挺柱与所述凸轮轴连接，所述温度传感器与所述控制器连接；

所述凸轮轴用于通过挺柱带动所述柱塞在所述柱塞腔内往复运动，使所述柱塞腔内的燃油输出至高压油轨中；

所述温度传感器用于测量所述柱塞组件的温度，并将所述柱塞组件的温度发送给所述控制器；

所述控制器用于获取所述凸轮轴的转速，根据所述凸轮轴的转速和所述柱塞组件的温度确定所述燃油泵向所述高压油泵泵油的最小压力，并根据所述最小压力调节所述燃油泵的电机转速。

可选的，所述凸轮轴通过传动机构与发动机曲轴连接，所述控制器用于获取发动机曲轴速度传感器测得的发动机曲轴的转速，根据所述发动机曲轴的转速确定所述凸轮轴的转速。

可选的，所述控制器用于根据预先存储的最小压力和凸轮轴的转速以及柱塞组件的温度之间的对应关系、所述凸轮轴的转速以及所述柱塞组件的温度确定所述燃油泵向所述高压油泵泵油的最小压力，并根据所述最小压力调节所述燃油泵的电机转速。

可选的，在所述燃油泵和所述高压油泵之间的输油管路上还设置有压力传感器，所述压力传感器还用于测量所述输油管路中的实际输油压力，并将所述实际输油压力发送给所述控制器；

所述控制器用于根据所述最小压力和所述实际输油压力调整所节所述燃油泵的电机转速。

可选的，所述压力传感器与所述高压油泵之间的输油管路的长度小于或等于200mm。

可选的，所述控制器用于根据所述最小压力和所述实际输油压力调整所节所述燃油泵的电机转速，使所述实际输油压力等于所述最小压力。

可选的，所述温度传感器通过焊接或螺纹连接的方式固定于所述高压油泵内。

可选的，所述温度传感器通过快插接头与所述控制器连接。

可选的，所述燃油供给系统还包括高压油轨和喷油器；

所述高压油轨的输入端和所述柱塞腔的输出端连接，所述高压油轨的输出端和所述喷油器的输入端连接；

所述高压油泵还包括稳压腔、流量控制阀、单向阀和泄压阀；

所述稳压腔的输入端与所述输油管路连接，所述稳压腔的输出端与所述流量控制阀的输入端连接，所述流量控制阀的输出端与所述柱塞腔的第一输入端连接；所述高压油轨的输入端和所述柱塞腔的输出端通过所述单向阀连接，所述高压油轨的输出端还通过泄压阀与所述柱塞腔的第二输入端连接。

根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，包括本发明任意实施例所述的燃油供给系统。

本实施例技术方案通过在高压油泵安装温度传感器，测量柱塞组件的温度，并且将柱塞组件的温度传输给控制器，控制器通过柱塞组件的温度和凸轮轴的转速，可以得到燃油泵向高压油泵泵油的最小压力，根据该最小压力调节燃油泵的电机转速，使燃油泵向高压油泵泵油的压力满足该最小压力，避免形成气蚀，提升高压油泵的可靠性，并且本实施例可以根据柱塞组件的实时温度和凸轮轴的转速实时确定该最小压力，从而根据该最小压力调节燃油泵的电机转速，使燃油泵向高压油泵泵油的压力满足该最小压力，无需将燃油泵向高压油泵泵油的压力设置的很高，因此本实施的方案可以节省油耗。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种燃油供给系统的结构图；

图2是本发明实施例提供的又一种燃油供给系统的结构图；

图3是本发明实施例提供的又一种燃油供给系统的结构图；

图4是本发明实施例提供的又一种燃油供给系统的结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种燃油供给系统，图1是本发明实施例提供的一种燃油供给系统的结构图，参考图1，该燃油供给系统包括：

控制器110、燃油泵120、高压油泵130以及凸轮轴140；燃油泵120的出油口与高压油泵130的进油口通过输油管路连通；

燃油泵120用于将燃油通过输油管路泵入高压油泵130内；

高压油泵130包括柱塞组件131和温度传感器132；柱塞组件131包括柱塞腔1311和柱塞1312，柱塞1312通过挺柱190与凸轮轴140连接，温度传感器132与控制器110连接；

凸轮轴140用于通过挺柱190带动柱塞1312在柱塞腔1311内往复运动，使柱塞腔1311内的燃油输出至高压油轨150中；

温度传感器132用于测量柱塞组件131的温度，并将柱塞组件131的温度发送给控制器110；

控制器110用于获取凸轮轴140的转速，根据凸轮轴140的转速和柱塞组件131的温度确定燃油泵120向高压油泵130泵油的最小压力，并根据最小压力调节燃油泵120的电机转速。

其中，控制器110可以是ECU,ECU被称为电子控制单元(Electronic ControlUnit)，又称“行车电脑”、“车载电脑”等，用于对整车进行控制。燃油泵120可以为转速可调的叶片泵，也可以为其他形式的燃油泵。燃油泵120主要通过电机转动将燃油从燃油箱吸出，通过输油管路泵入高压油泵130内，通过改变燃油泵120的电机转速，可以改变燃油泵120的泵油压力。高压油泵130可以用来提高燃油压力。凸轮轴140的转速和发动机曲轴的转速的比值一般为一固定比值，发动机转的越快，凸轮轴140转的越快，挺柱190与柱塞1312连接，凸轮轴140的边缘与挺柱190接触，凸轮轴140转动过程中，凸轮轴140的边缘的不同位置先后与挺柱190接触，带动挺柱190上下运动，从而带动柱塞1312上下运动。凸轮轴140转动越快，挺柱190运动越快，带动柱塞1312往复运动越快，泵入高压油轨150的油越多，可以通过测量发动机的转速确定凸轮轴140的转速，也可以设置转速传感器直接测量凸轮轴140的转速。

温度传感器132可以通过焊接或螺纹连接的方式固定于高压油泵130内，温度传感器132与控制器110的连接端可以为快插接头，柱塞组件131的温度决定了柱塞腔1311内的饱和蒸汽压，凸轮轴140转速和燃油泵120的泵油压力会影响高压油泵130内的气压，因此当凸轮轴140转速和柱塞组件131的温度确定时，可以得到燃油泵120向高压油泵130泵油的最小压力(即燃油系统的最小压力)，以避免油泵柱塞组件131形成气蚀，提升高压油泵130的可靠性。可以通过调节燃油泵120的电机转速使燃油泵120向高压油泵130泵油的压力大于或等于该最小压力。此外，本实施例可以根据柱塞组件131的实时温度和凸轮轴140的转速实时确定该最小压力，从而根据该最小压力调节燃油泵120的电机转速，使燃油泵120向高压油泵130泵油的压力满足该最小压力，无需将燃油泵120向高压油泵130泵油的压力设置的很高，节省油耗。

本实施例技术方案通过在高压油泵130安装温度传感器132，测量柱塞组件131的温度，并且将柱塞组件131的温度传输给控制器110，控制器110通过柱塞组件131的温度和凸轮轴140的转速，可以得到燃油泵120向高压油泵130泵油的最小压力，根据该最小压力调节燃油泵120的电机转速，使燃油泵120向高压油泵130泵油的压力满足该最小压力，避免形成气蚀，提升高压油泵130的可靠性，并且本实施例可以根据柱塞组件131的实时温度和凸轮轴140的转速实时确定该最小压力，从而根据该最小压力调节燃油泵120的电机转速，使燃油泵120向高压油泵130泵油的压力满足该最小压力，无需将燃油泵120向高压油泵130泵油的压力设置的很高，因此本实施的方案可以节省油耗。

可选的，凸轮轴140通过传动机构与发动机曲轴连接，控制器110用于获取发动机曲轴速度传感器测得的发动机曲轴的转速，根据发动机曲轴的转速确定所述凸轮轴140的转速。

其中，凸轮轴140的转速和发动机曲轴的转速的比值一般为一固定比值，示例性的可以为1:2，发动机转的越快，凸轮轴140转的越快，柱塞运动越快，泵入高压油轨150的油越多。通过发动机曲轴的转速可以确定凸轮轴140的转速，无需新增硬件结构，节省成本。

可选的，控制器110用于根据预先存储的最小压力和凸轮轴140的转速以及柱塞组件131的温度之间的对应关系、凸轮轴140的转速以及柱塞组件131的温度确定燃油泵120向高压油泵130泵油的最小压力，并根据最小压力调节所述燃油泵120的电机转速。

其中，可以根据实验测试或经验确定不同温度不同转速下燃油系统所需的最小压力，然后预先将不同温度、不同转速以及对应的最小压力以表或图的形式存储，高压油泵130柱塞温度和凸轮轴140转速确定后，控制器110可以通过查表或查图的方式直接确定出燃油系统最小压力，通过获得的最小压力调节燃油泵120的电机转速。

图2是本发明实施例提供的又一种燃油供给系统的结构图，参考图2，可选的，在燃油泵120和高压油泵130之间的输油管路上还设置有压力传感器160，压力传感器160还用于测量输油管路中的实际输油压力，并将所述实际输油压力发送给所述控制器110；

控制器110用于根据所述最小压力和所述实际输油压力调整所述燃油泵120的电机转速。

其中，控制器110接收到压力传感器160测量的输油管路中的实际输油压力，可以将实际输油压力和最小压力做对比，根据比较结果控制燃油泵120的电机转速。示例性的，实际输油压力小于最小压力时，可以增大电机转速，从而增大实际输油压力，使实际输油压力大于或等于最小压力，避免气蚀出现。

本实施例通过测量输油管路中的实际输油压力，根据实际输油压力和最小压力来调节燃油泵120的电机转速，使得调节的电机转速更准确，柱塞腔1311内的压力调节的更精准，可以更好的避免气蚀。

可选的，压力传感器160与高压油泵130之间的输油管路的长度小于或等于200mm。

其中，压力传感器160与高压油泵130之间的输油管路的长度越小，压力传感器160距离高压油泵130越近，测得的燃油进入柱塞腔1311的压力越准确，控制器110调节的燃油泵120的电机转速就越准确，柱塞腔1311内的压力调节的更精准，可以更好的避免气蚀。

示例性的，压力传感器160与高压油泵130之间的输油管路的长度可以在100mm以内，示例性的可以是50mm，70mm等。

可选的，控制器110用于根据最小压力和所述实际输油压力调整所节所述燃油泵120的电机转速，使实际输油压力等于所述最小压力。

具体的，实际输油压力等于最小压力，可以在保证避免气蚀的同时，进一步节省油耗。

示例性的，基于实际输入的高压油泵130柱塞组件131温度和凸轮轴140转速，控制器110确定最小压力，并基于实际油耗设定燃油泵120的初始占空比，控制器110监测输油管路中的实际输油压力，当实际输油压力小于最小压力时，控制器110扩大初始占空比，增大实际输油压力，以保持实际输油压力等于最小压力；当实际压力大于最小压力时，控制器110减小初始占空比，减小实际输油压力，保持实际输油压力等于最小压力，避免在某些特别工况(高温、燃油消耗量低)下，高压油泵130的柱塞1312温度很高，燃油系统压力低，造成高压油泵130的气蚀，提升燃油系统的可靠性，降低油耗。

可选的，温度传感器132通过焊接或螺纹连接的方式固定于高压油泵130内。

其中，优选方案是焊接，其密封效果更为可靠。

可选的，所述温度传感器132通过快插接头与所述控制器110连接。

其中，通过快插接头连接可以使连接更省时省力。

图3是本发明实施例提供的又一种燃油供给系统的结构图，可选的，参考图3，燃油供给系统还包括高压油轨150和喷油器170；

高压油轨150的输入端和柱塞腔1311的输出端连接，高压油轨150的输出端和喷油器170的输入端连接；

高压油泵130还包括稳压腔133、流量控制阀134、单向阀136和泄压阀135；

稳压腔133的输入端与输油管路连接，稳压腔133的输出端与流量控制阀134的输入端连接，流量控制阀134的输出端与柱塞腔1311的第一输入端连接；高压油轨150的输入端和柱塞腔1311的输出端通过单向阀136连接，高压油轨150的输出端还通过泄压阀135与柱塞腔1311的第二输入端连接。

其中，高压油轨150可以用来存贮燃油，同时抑制由于高压油泵130供油和喷油器170喷油产生的压力波动，确保系统压力稳定。稳压腔133用于接收燃油泵120泵入的燃油，稳压腔133用于对流进的燃油进行缓冲，避免燃油的进入影响压力。流量控制阀134控制流入柱塞腔1311的燃油流量，控制流量控制阀134阀门的开度大小可以控制流量。柱塞腔1311里的燃油通过单向阀136流入高压油轨150，当高压油轨150里的压力较大时，高压油轨150里的燃油通过泄压阀135流回柱塞腔1311内，提升系统的稳定性，保证安全。

图4是本发明实施例提供的又一种燃油供给系统的结构图，参考图4，燃油供给系统还包括滤清器180；

其中，滤清器180可以在燃油压力过大时使燃油流回燃油泵120，提升高压油泵130的稳定性。

本发明实施例还提供了一种车辆，采用上述实施例任意所述燃油供给系统。因此，本发明实施例提供的一种车辆具有所述燃油供给系统的有益效果，在此不再赘述。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃油供给系统，其特征在于，包括：

控制器、燃油泵、高压油泵以及凸轮轴；所述燃油泵的出油口与所述高压油泵的进油口通过输油管路连通；

所述燃油泵用于将燃油通过输油管路泵入所述高压油泵内；

所述高压油泵包括柱塞组件和温度传感器；所述柱塞组件包括柱塞腔和柱塞，所述柱塞通过挺柱与所述凸轮轴连接，所述温度传感器与所述控制器连接；

所述凸轮轴用于通过挺柱带动所述柱塞在所述柱塞腔内往复运动，使所述柱塞腔内的燃油输出至高压油轨中；

所述温度传感器用于测量所述柱塞组件的温度，并将所述柱塞组件的温度发送给所述控制器；

所述控制器用于获取所述凸轮轴的转速，根据所述凸轮轴的转速和所述柱塞组件的温度确定所述燃油泵向所述高压油泵泵油的最小压力，并根据所述最小压力调节所述燃油泵的电机转速。

2.根据权利要求1所述的燃油供给系统，其特征在于：

所述凸轮轴通过传动机构与发动机曲轴连接，所述控制器用于获取发动机曲轴速度传感器测得的发动机曲轴的转速，根据所述发动机曲轴的转速确定所述凸轮轴的转速。

3.根据权利要求1所述的燃油供给系统，其特征在于：

所述控制器用于根据预先存储的最小压力和凸轮轴的转速以及柱塞组件的温度之间的对应关系、所述凸轮轴的转速以及所述柱塞组件的温度确定所述燃油泵向所述高压油泵泵油的最小压力，并根据所述最小压力调节所述燃油泵的电机转速。

4.根据权利要求1所述的燃油供给系统，其特征在于：

在所述燃油泵和所述高压油泵之间的输油管路上还设置有压力传感器，所述压力传感器还用于测量所述输油管路中的实际输油压力，并将所述实际输油压力发送给所述控制器；

所述控制器用于根据所述最小压力和所述实际输油压力调整所述燃油泵的电机转速。

5.根据权利要求4所述的燃油供给系统，其特征在于：

所述压力传感器与所述高压油泵之间的输油管路的长度小于或等于200mm。

6.根据权利要求4所述的燃油供给系统，其特征在于：

所述控制器用于根据所述最小压力和所述实际输油压力调整所节所述燃油泵的电机转速，使所述实际输油压力等于所述最小压力。

7.根据权利要求1所述的燃油供给系统，其特征在于：

所述温度传感器通过焊接或螺纹连接的方式固定于所述高压油泵内。

8.根据权利要求1所述的燃油供给系统，其特征在于：

所述温度传感器通过快插接头与所述控制器连接。

9.根据权利要求1所述的燃油供给系统，其特征在于：

所述燃油供给系统还包括高压油轨和喷油器；

所述高压油轨的输入端和所述柱塞腔的输出端连接，所述高压油轨的输出端和所述喷油器的输入端连接；

所述高压油泵还包括稳压腔、流量控制阀、单向阀和泄压阀；

所述稳压腔的输入端与所述输油管路连接，所述稳压腔的输出端与所述流量控制阀的输入端连接，所述流量控制阀的输出端与所述柱塞腔的第一输入端连接；所述高压油轨的输入端和所述柱塞腔的输出端通过所述单向阀连接，所述高压油轨的输出端还通过泄压阀与所述柱塞腔的第二输入端连接。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的燃油供给系统。

Images