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一种稳压 燃油喷射系统

阅读：499发布：2020-05-13

专利汇可以提供一种稳压燃油喷射系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种稳压燃油喷射系统，该燃油喷射系统主要包括高压油泵、蓄压器、喷油器、流量传感器、伺服电机、电机驱动模块和电控单元，电控单元的输入端连接流量传感器用以将流量传感器的信号处理后与作为反馈控制用参照量的流量设定值进行对比，若两者相差超过设定的控制量时，则电控单元发出调整控制指令，通过电机驱动模块调整伺服电机转速，将喷油器的燃油流量的偏差量控制在设定的范围内。本发明的稳压燃油喷射系统具有燃油的流量控制准确、方便和响应速度快等特点。，下面是一种稳压燃油喷射系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种稳压燃油喷射系统，包括串接在油路中的高压油泵、蓄压器及喷油器，其特征在于，该系统还包括：
一流量传感器，其串接在蓄压器与喷油器连接的油路中用于测量喷油器的燃油流量；
一伺服电机，其与高压油泵传动连接以驱动高压油泵工作；
一电机驱动模块，其通过一伺服驱动器以控制伺服电机的转速；
一电控单元，其输入端连接流量传感器用以获得流量传感器的流量信号，其输出端连接电机驱动模块用以输出电机控制指令；所述电控单元将流量信号处理后与作为反馈控制用参照量的流量设定值进行对比，若两者相差超过设定的控制量时，则电控单元发出调整控制指令，通过电机驱动模块调整伺服电机转速，将喷油器的燃油流量的偏差量限制在设定的范围内；
一压力变送器，该压力变送器安装在蓄压器上与电控单元连接以监测蓄压器内燃油的压力及压力波动情况，作为判断系统工作状况的一个参数。
2.根据权利要求1所述的稳压燃油喷射系统，其特征在于，所述电控单元上还连接有电机转速控制旋扭，该转速控制旋钮向电控单元提供一个电机转速设定信号作为与流量传感器的流量信号进行对比的流量设定值，使高压油泵的喷油量连续可调。
3.根据权利要求1所述的稳压燃油喷射系统，其特征在于，所述高压油泵上安装有供油调节阀，该供油调节阀通过电控单元控制该高压油泵在启动时进入该油泵中的低压油量。

说明书全文

一种稳压燃油喷射系统

技术领域

[0001] 本发明属于发动机技术领域，特别涉及一种发动机的稳压燃油喷射系统。

背景技术

[0002] 斯特林发动机是一种外燃的闭式循环往复活塞式热力发动机，有别于依靠燃料在发动机内部燃烧获得动力的内燃机。斯特林发动机使用气体作为工质，燃料在气缸外的燃烧室内连续燃烧，通过加热器传给工质，工质不直接参与燃烧，也不更换，加热器使气体受热膨胀、遇冷压缩而产生动力推动活塞运动，膨胀气体在冷气室冷却，反复地进行这样的循环过程。由于外燃机避免了传统内燃机的震爆做功问题，从而实现了高效率、低噪音、低污染和低运行成本。外燃机可以燃烧各种可燃气体，如：天然气、沼气、石油气、氢气、煤气等，也可燃烧柴油、液化石油气等液体燃料，还可以燃烧木材，以及利用太阳能等。只要热腔达到700℃，设备即可做功运行，环境温度越低，做功能力越强。外燃机最大的优点是出力和效率不受海拔高度影响，非常适合于高海拔地区使用。但是，斯特林发动机还有许多问题要解决，例如制造成本较高，工质密封技术较难，密封件的可靠性和寿命还存在问题，功率调节控制系统较复杂，机器较为笨重。

[0003] 在燃烧柴油等液体燃料的斯特林发动机中，改变斯特林发动机的运行参数，如工质的循环压力或燃油流量等均可改变斯特林发动机的输出功率。现有的改变燃油流量的方法主要有两种：

[0004] 1)高压油泵以固定转速向蓄压器提供固定流量的燃油，蓄压器中装有一与油箱连通的溢流阀，通过控制溢流阀的开度将多余的燃油溢出流回油箱来控制蓄压器内的燃油压力，其缺点主要是：油泵的供油量恒定，但在蓄压器的压力超过设定值时，部分高压燃油会通过溢流阀泄走，浪费油泵的能量；

[0005] 2)高压油泵以某一固定转速向蓄压器内供油，其通过控制系统的设定值来调节油量控制装置中油泵齿条的位移以控制油泵泵入蓄压器的油量，但其缺点是：齿条的调整精度不足，难以精确控制进入蓄压器内燃油的量，造成蓄压器内燃油压力波动过大，发动机的输出功率不稳定。

发明内容

[0006] 本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种通过控制高压油泵转速来改变燃油供油量的稳压燃油喷射系统，该燃油喷射系统具有油量控制方便、准确、响应速度快等特点。

[0007] 本发明的技术方案是：一种稳压燃油喷射系统，包括串接在油路中的高压油泵、蓄压器及喷油器，该系统还包括：

[0008] 一流量传感器，其串接在蓄压器与喷油器连接的油路中用于测量喷油器的燃油流量；

[0009] 一伺服电机，其与高压油泵传动连接以驱动高压油泵工作；

[0010] 一电机驱动模块，其通过一伺服驱动器以控制伺服电机的转速；

[0011] 一电控单元，其输入端连接流量传感器用以获得流量传感器的流量信号，其输出端连接电机驱动模块用以输出电机控制指令；所述电控单元将流量信号处理后与作为反馈控制用参照量的流量设定值进行对比，若两者相差超过设定的控制量时，则电控单元发出调整控制指令，通过电机驱动模块调整伺服电机转速，将喷油器的燃油流量的偏差量限制在设定的范围内。

[0012] 所述电控单元上还连接有电机转速控制旋扭，该转速控制旋钮向电控单元提供一个电机转速设定信号作为与流量传感器的流量信号进行对比的流量设定值，使高压油泵的喷油量连续可调。

[0013] 所述高压油泵上安装有供油调节阀，该供油调节阀通过电控单元控制该高压油泵在启动时进入该油泵中的低压油量。

[0014] 所述蓄压器上安装有压力变送器，该压力变送器与电控单元连接以监测蓄压器内燃油的压力及压力波动情况，作为判断系统工作状况的一个参数。

[0015] 本发明中高压油泵通过伺服电机驱动，采用流量传感器检测喷油器的实际喷油量，通过电控单元控制伺服电机的转速来将燃油的流量波动控制在一定的范围内，燃油的流量控制准确、方便、响应速度快，使斯特林发动机的输出功率控制十分稳定；高压油泵上安装的供油调节阀可以在系统启动时，通过供油调节驱动模块在电控单元低电平信号的控制下先打开，阀内的旁通通路连通将油路旁通以减小启动阻力矩，保证高压油泵启动顺利，当高压油泵稳定在工作转速后，通过供油调节驱动模块在电控单元高电平信号的控制下向供油调节阀提供工作电流，阀内的旁通通路关闭而通往油泵柱塞工作腔的油路开启，泵油开始向蓄压器供油。附图说明

[0016] 图1为本发明燃油喷射控制系统的框图。

具体实施方式

[0017] 以斯特林发动机为例，如图1所示，图示为安装在斯特林发动机中的稳压燃油喷射系统，该稳压燃油喷射控制系统主要包括串接在油路管道中的一用以将低压油路D的燃油加压以提供高压燃油的高压油泵1，该高压油泵1通过一伺服电机5驱动，一与高压油泵1连接用以存储高压油泵泵出的燃油的蓄压器2，以及连接在蓄压器2的输出油路中用以将蓄压器2内的高压燃油喷射至斯特林发动机燃烧室R中的喷油器3，该喷油器3为开式喷油器，在蓄压器2与喷油器3连接的油路中串接有一用于测量喷油器的燃油流量的流量传感器4，该流量传感器4的流量传感信号连接在一电控单元10上。该电控单元10的输入端连接流量传感器4用以将流量传感器4的信号处理后与作为反馈控制用参照量的流量设定值进行对比，在高压油泵1的柱塞工作腔容积保持不变且进油压力恒定的前提下，转速增加，则单位时间向蓄压器所供的燃油增多，蓄压器内燃油压力升高，喷油量增加；转速降低，则单位时间向蓄压器所供的燃油减少，蓄压器内燃油压力降低，喷油量减少；当流入蓄压器的油量和流出蓄压器的油量相等时，蓄压器内的压力保持稳定。若两者相差超过设定的控制量时，则电控单元10发出调整控制指令，通过电机驱动模块11控制伺服电机5的伺服驱动器6来调整伺服电机5转速，将流量的偏差量限制在设定的范围内。

[0018] 在电控单元10上还连接有电机转速控制旋扭8，该电机转速控制旋扭8向电控单元10提供一个电机转速设定信号，以便使高压油泵的工作转速连续可调。

[0019] 在高压油泵1上还安装有一个供油调节阀13，该供油调节阀13可以控制高压油泵1在启动时进入该油泵中的低压油量。供油调节驱动模块12在收到电控单元10的低电平信号时，供油调节阀13因没有电流通过而处于常开状态，高压油泵1内的低压油都经供油调节阀13旁通流走而不向柱塞工作腔供油，此时高压油泵1空转而不向蓄压器供油，从而使高压油泵1所需的驱动力矩最小。因此在系统启动时，先不给供油调节阀13通电，以减小启动阻力矩，保证高压油泵1启动顺利。当高压油泵1稳定在工作转速后，供油调节驱动模块12在电控单元10高电平信号的控制下向供油调节阀13提供工作电流，阀内的旁通通路关闭而通往高压油泵1柱塞工作腔的油路开启，泵油开始向蓄压器供油。

[0020] 蓄压器2上安装有压力变送器13，该压力变送器13与电控单元10连接以监测蓄压器2内燃油的压力及压力波动情况，作为判断系统工作状况的一个参数。

[0021] 本发明不局限于上述实施例，该稳压燃油喷射系统不仅可以应用于斯特林发动机中，还可以应用于所有使用开式喷油器的发动机中。

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