CN116608066A - 一种燃油控制装置中的计量架构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃油控制装置中的计量架构，包括燃油进口，其特征在于：燃油进口通过计量活门计量后到燃油出口，计量活门上设有线位移传感器反馈计量活门的位置，燃油进口的多余燃油通过回油活门到回油口，回到燃油进口前，回油活门通过电液伺服阀控制回油活门流量。本发明架构的特点在于不需要设定压差恒定装置使计量活门前后压差稳定在设定值，通过电液伺服阀控制回油活门的位置，通过线位移传感器反馈计量活门的位置来闭环控制流量。计量流量的值及波动取决于计量活门的位置。采用本发明架构，不再需要压差活门，减少了流量控制的参数，减少了活门数量，也简化了控制逻辑。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃油控制技术领域，特别是一种燃油控制装置中的计量架构。
背景技术
燃油计量模块是燃油控制系统中最为关键的部件，其参与了发动机工作的全部过程，直接影响了发动机工作的状态。现目前常用的计量活门模块采取的方案是在恒压差条件下，通过控制计量活门型孔开度实现流量精确计量。其工作模式如图1所示。泵后燃油进入燃油控制装置后，经过计量活门到燃油出口，回油活门将计量前多余燃油放至进口前，电液伺服阀根据电子控制器的指令控制计量活门运动到指定位置，压差活门感受计量活门前后压差并调节回油活门型孔打开开度，增加或者减少回油流量使得计量前后压差维持在设定的压差值。
这种控制模式的工作原理是基于薄壁小孔流量公式：
在忽略流量系数、流体密度受环境因素而改变的情况下，使压差ΔP为定值，则流量Q与型孔面积A成正比。因此，决定流量值的主要参数时面积A，影响流量波动量的主要因素是计量活门位置控制的稳定性及压差活门控制压差的稳定性。当计量活门前后压差为定值时，压差活门处于确定位置，则回油量为定值，但当发动机处于不同状态时，必然会需要不同的计量燃油量，反推可知压力差必然不能恒定在同一个值。因此只依靠计量活门前后压差来计量回油量，不能适应发动机的不同状态，燃油流量稳定性不够理想。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种燃油控制装置中的计量架构。改变计量活门模块的工作模式，简化计量架构，提高燃油流量控制的稳定性。
本发明的技术方案：一种燃油控制装置中的计量架构，包括燃油进口，燃油进口通过计量活门计量后到燃油出口，计量活门上设有线位移传感器反馈计量活门的位置，燃油进口的多余燃油通过回油活门到回油口，回到燃油进口前，回油活门通过电液伺服阀控制回油活门流量。
上述的燃油控制装置中的计量架构，所述线位移传感器采集计量活门的位移量，以此为控制信号，通过电液伺服阀控制回油活门的流量。
上述的燃油控制装置中的计量架构，根据计量活门的活门位移量Δx与活门面积、弹簧刚度、弹簧初始安装位置及预紧力的条件，计算得到所述计量活门的流量大小Q与活门位移量Δx的对应关系Q＝f(Δx)，控制器下达油量控制指令时，根据指令中流量大小Q，能够对应得到理想活门位移量Δx’，通过线位移传感器采集计量活门的实际活门位移量Δx，判断活门位移量Δx是否到理想位置，由此控制回油活门的流量。
上述的燃油控制装置中的计量架构，所述计量活门的实际活门位移量Δx小于理想活门位移量Δx’时，电液伺服阀控制回油活门变小，减少回油流量；计量活门的实际活门位移量Δx大于理想活门位移量Δx’时，电液伺服阀控制回油活门变大，增加回油流量。
本发明的有益效果：本发明架构的特点在于不需要设定压差恒定装置使计量活门前后压差稳定在设定值，通过电液伺服阀控制回油活门的位置，通过线位移传感器反馈计量活门的位置来闭环控制流量。计量流量的值及波动取决于计量活门的位置。采用本发明架构，不再需要压差活门，减少了流量控制的参数，减少了活门数量，也简化了控制逻辑。传统的计量架构用电液伺服阀和线位移传感器闭环控制计量活门型孔面积，用压差活门调节计量型孔前后的压差，当发动机处于不同的工况下，即使计量活门处于同一个位置，也难以保证压差完全相同，因此难以保证计量流量的一致性。同时，压差活门工作时处于一直往复运动的过程中导致压差始终处于波动状态，波动幅度收到系统压力波动、弹簧等参数影响。而使用本发明所述的计量架构，计量型孔前后的压力差及型孔打开面积均是通过电液伺服阀控制回油活门位置实现的，当计量活门位置与理想位置存在偏差时，线位移传感器便能将这种偏差反馈给控制器，使控制器迅速控制电液伺服啊调节回油活门位置，因此这种偏差能够在很小尺度下便能被迅速修正，提高了流量控制的稳定性。同时，当计量活门处于某一位置时，通过计量活门型孔前后的压差基本时恒定的，保证了在不同工况下计量流量的一致性。本计量架构还可以用电液伺服阀控制回油活门全部打开放油而实现停车功能，可以减少停车电磁阀的使用，节省成本。
附图说明
图1为现有技术中常用计量模块架构示意图。
图2为本发明所述计量模块架构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
本发明的实施例1：一种燃油控制装置中的计量架构，如图2所示，包括燃油进口，燃油进口通过计量活门计量后到燃油出口，计量活门上设有线位移传感器反馈计量活门的位置，燃油进口的多余燃油通过回油活门到回油口，回到燃油进口前，回油活门通过电液伺服阀控制回油活门流量。通过本发明的架构，可以取消压差活门，同样能够对燃油的流量进行控制。
所述线位移传感器采集计量活门的位移量，以此为控制信号，通过电液伺服阀控制回油活门的流量。
计量活门位置控制腔两端压力来源分别是计量前燃油、计量后燃油+弹簧，作用在计量活门上的压力差越大，计量活门的型孔开度越大，因此可以根据计量活门的活门位移量Δx与活门面积、弹簧刚度、弹簧初始安装位置及预紧力的条件，计算得到所述计量活门的流量大小Q与活门位移量Δx的对应关系Q＝f(Δx)，控制器下达油量控制指令时，根据指令中流量大小Q，能够对应得到理想活门位移量Δx’，通过线位移传感器采集计量活门的实际活门位移量Δx，判断活门位移量Δx是否到理想位置，由此控制回油活门的流量。每个型号，甚至每个计量活门的活门都不一样，所以在使用前需要进行调试，测试得到每个计量活门的Q＝f(Δx)关系，再进行匹配。
所述计量活门的实际活门位移量Δx小于理想活门位移量Δx’时，电液伺服阀控制回油活门变小，减少回油流量；计量活门的实际活门位移量Δx大于理想活门位移量Δx’时，电液伺服阀控制回油活门变大，增加回油流量。只通过计量活门的实际活门位移量Δx来调整回油流量，减少了流量控制的参数，不再使用压差活门，简化了控制逻辑，燃油的流量也更加稳定。
Claims (4)
1.一种燃油控制装置中的计量架构，包括燃油进口，其特征在于：燃油进口通过计量活门计量后到燃油出口，计量活门上设有线位移传感器反馈计量活门的位置，燃油进口的多余燃油通过回油活门到回油口，回到燃油进口前，回油活门通过电液伺服阀控制回油活门流量。
2.根据权利要求1所述的燃油控制装置中的计量架构，其特征在于：所述线位移传感器采集计量活门的位移量，以此为控制信号，通过电液伺服阀控制回油活门的流量。
3.根据权利要求2所述的燃油控制装置中的计量架构，其特征在于：根据计量活门的活门位移量Δx与活门面积、弹簧刚度、弹簧初始安装位置及预紧力的条件，计算得到所述计量活门的流量大小Q与活门位移量Δx的对应关系Q=f(Δx），控制器下达油量控制指令时，根据指令中流量大小Q，能够对应得到理想活门位移量Δx’，通过线位移传感器采集计量活门的实际活门位移量Δx，判断活门位移量Δx是否到理想位置，由此控制回油活门的流量。
4.根据权利要求3所述的燃油控制装置中的计量架构，其特征在于：所述计量活门的实际活门位移量Δx小于理想活门位移量Δx’时，电液伺服阀控制回油活门变小，减少回油流量；计量活门的实际活门位移量Δx大于理想活门位移量Δx’时，电液伺服阀控制回油活门变大，增加回油流量。
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2023
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