太阳城集团

  • / 8
  • 下载费用:30 金币  

主辅一体式非线性校正喷油器.pdf

摘要
申请专利号:

CN201510392865.1

申请日:

2015.07.07

公开号:

CN104989570A

公开日:

2015.10.21

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F02M 51/06申请日:20150707|||公开
IPC分类号: F02M51/06; F02M61/10 主分类号: F02M51/06
申请人: 南京航空航天大学
发明人: 魏民祥; 常诚; 季昊成; 刘锐; 魏鑫月
地址: 210016江苏省南京市秦淮区御道街29号
优先权:
专利代理机构: 江苏圣典律师事务所32237 代理人: 贺翔; 吴庭祥
PDF完整版下载: PDF下载
法律状态
申请(专利)号:

CN201510392865.1

授权太阳城集团号:

||||||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2017.12.08|||2015.11.18|||2015.10.21

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

太阳城集团本发明公开了一种主辅一体式非线性校正喷油器,属于发动机领域。包括喷油器主体,喷油器主体设有上与进油口连通的主油道和辅油道,主油道的横截面面积大于辅油道;主油道和辅油道内分别设有结构相同的供油控制装置,供油控制装置连接电控单元,供油控制装置设有与油道相通的供油通道,供油控制装置控制油道出口的开关。采用两个油道可以同时喷油,使得喷油器既可以满足二冲程缸内直喷发动机高速大负荷时的短太阳城集团内大量燃油喷射的要求,可以使喷油器工作区域实现非线性校正的要求,解决了小喷油脉宽时喷油器不喷油和喷油量无法准确控制的问题,提高了发动机的燃油经济性和动力性能。

权利要求书

权利要求书
1.  一种主辅一体式非线性校正喷油器,包括喷油器主体,其特征在于:所述喷油器主体设有上与进油口连通的主油道和辅油道,所述主油道的横截面面积大于辅油道;所述主油道和辅油道内分别设有结构相同的供油控制装置,所述供油控制装置连接电控单元,所述供油控制装置设有与油道相通的供油通道,供油控制装置控制油道出口的开关。

2.  根据权利要求1所述的主辅一体式非线性校正喷油器,其特征在于:所述供油控制装置包括电磁阀、弹性回位机构、运动阀针;所述电磁阀固定在油道内,所述运动阀针活动设置在电磁阀下方,可沿油道上下运动,所述运动阀针通过弹性回位机构与电磁阀连接;所述电磁阀和运动阀针内部均设有与油道相贯通的供油通道。

3.  根据权利要求2所述的主辅一体式非线性校正喷油器,其特征在于:所述运动阀针包括衔铁和阀针,所述衔铁通过弹性回位机构与电磁阀连接,所述阀针为长条形结构,阀针的上部与衔铁连接并与电磁阀连通,阀针的中部设有出油孔,阀针的底部接近油道出口。

4.  根据权利要求3所述的主辅一体式非线性校正喷油器,其特征在于:所述主油道供油控制装置中衔铁和阀针的重量大于辅油道供油控制装置中衔铁和阀针的重量。

5.  根据权利要求2 、3或4所述的主辅一体式非线性校正喷油器,其特征在于:所述弹性回位机构为弹簧。

6.  根据权利要求1至4任一项所述的主辅一体式非线性校正喷油器,其特征在于:所述电控单元包括控制模块和分别与控制模块连接的2个驱动模块,所述2个驱动模块分别与主油道和辅油道供油控制装置的电磁阀连接,控制电磁阀的供电。

7.  根据权利要求6所述的主辅一体式非线性校正喷油器,其特征在于:所述主油道供油控制装置中电磁阀线圈的匝数多于辅油道供油控制装置中电磁阀线圈的匝数。

说明书

说明书主辅一体式非线性校正喷油器
技术领域
本发明涉及一种发动机喷油器,具体讲是一种主辅一体式非线性校正喷油器,属于发动机领域。
背景技术
 目前,随着国家对内燃机排放要求的日益提高,在保证发动机动力性的前提下提高燃油经济性、改善排放也成为发动机研究的核心之一,这就对喷油器的控制精度提出了更高的要求。
现有技术中电磁阀式喷油器主要为单通道的喷油器。在一般情况下认为电控喷油器的流量特性为线性,所以将其作为线性执行器来使用,但实际上由于针阀惯性、电磁线圈电磁力和衔铁质量等因素的影响,常规喷油器在小喷油脉宽的情况下都有一段非线性区,这段非线性区包括:1、无效喷射阶段,即喷油脉宽过小导致针阀无法打开的阶段,该阶段燃油无法喷出;2、过度阶段,即针阀能够打开但是不足以稳定打开的阶段,加之燃油流动的不稳定性,使得该阶段喷射特性呈非线性。不考虑该段区域将导致电控喷油在小脉宽时的喷油量与设计值存在较大的误差,尤其在小缸径发动机的怠速、小负荷等工况更为严重。此外,发动机在高速大负荷的工况下,需要较大的喷油量,由于缸内直喷二冲程发动机的工作循环周期极短,要尽量避免排气损失,实现排气口完全关闭条件下的大油量精确喷射,其喷射太阳城集团受到很大的限制,因此必须要求喷油器能够在短太阳城集团(毫秒级)内完成大量燃油的喷射。如果为了满足这样的条件而选用较大流量的喷油器,这将导致小喷油脉宽时喷油器工作在非线性区;相反如果为了使喷油器工作区避开非线性区而选择较小流量的喷油器又无法满足高速大负荷工况的短太阳城集团大油量的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷,提供一种不仅可以满足短太阳城集团大油量的喷射要求,还可以在小喷油脉宽的条件下实现非线性校正的主辅一体式喷油器,以提高喷油器的控制精度和喷油量的稳定性。
为了解决上述技术问题,本发明提供的主辅一体式非线性校正喷油器,包括喷油器主体,所述喷油器主体设有上与进油口连通的主油道和辅油道,所述主油道的横截面面积大于辅油道;所述主油道和辅油道内分别设有结构相同的供油控制装置,所述供油控制装置连接电控单元,所述供油控制装置设有与油道相通的供油通道,供油控制装置控制油道出口的开关。
本发明中,所所述供油控制装置包括电磁阀、弹性回位机构、运动阀针;所述电磁阀固定在油道内,所述运动阀针活动设置在电磁阀下方,可沿油道上下运动,所述运动阀针通过弹性回位机构与电磁阀连接;所述电磁阀和运动阀针内部均设有与油道相贯通的供油通道。
本发明中,所述运动阀针包括衔铁和阀针,所述衔铁通过弹性回位机构与电磁阀连接,所述阀针为长条形结构,阀针的上部与衔铁连接并与电磁阀连通,阀针的中部设有出油孔,阀针的底部接近油道出口。
本发明中,所述主油道供油控制装置中衔铁和阀针的重量大于辅油道供油控制装置中衔铁和阀针的重量。
本发明中,所述弹性回位机构为弹簧。
本发明中,所述电控单元包括控制模块和分别与控制模块连接的2个驱动模块,所述2个驱动模块分别与主油道和辅油道供油控制装置的电磁阀连接,控制电磁阀的供电。
本发明中,所述主油道供油控制装置中电磁阀线圈的匝数多于辅油道供油控制装置中电磁阀线圈的匝数。
本发明的有益效果在于:(1)、采用两个油道可以同时喷油,使得喷油器既可以轻松地满足二冲程缸内直喷发动机高速大负荷时的短太阳城集团内大量燃油喷射的要求,也可以使喷油器工作区域避开非线性区的要求,避免了燃料的排气损失,解决了小喷油脉宽时喷油器不喷油和喷油量无法准确控制的问题,同时满足了喷油器工作区避开非线性区和高速大负荷工况的短太阳城集团大油量的需求,提高了发动机的燃油经济性和动力性能;(2)、本发明结构简单,使用方便,通过两个喷油通道之间的配合使用使喷油器的控制更加精确。
附图说明
图1为本发明主辅一体式非线性校正喷油器结构示意图。
图2为电控单元的控制部分示意图。
图3为电控单元的驱动模块电路图。
图中: 1-喷油器主体,2-进油口,3-燃油滤网,4-线束连接器,5-第一电磁阀,6-第一回位弹簧,7-第一衔铁,8-第一阀针,9-第一喷嘴,10-电控单元,11-第二电磁阀,12-第二回位弹簧,13-第二衔铁,14-第二阀针,15-第二喷嘴,16-阀针内部油道,17-主油道,18-辅油道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示,本发明主辅一体式非线性校正喷油器,包括喷油器主体1和电控单元10,喷油器主体1上设有主油道17和辅油道18,主油道17的横截面面积相对较大,辅油道18的横截面面积相对较小,主油道17的流量大于辅油道18的流量。主油道17和辅油道18上部均与进油口2相通,进油口2上设有燃油滤网3。主油道17的下部与第一喷嘴9连通辅油道18,第一喷嘴9上设有多个喷孔;辅油道18的下部与第二喷嘴15连通,第二喷嘴15上设有多个喷孔。
第一电磁阀5设置在主油道17内,位于主油道17的上方,第一电磁阀5内部设有通道且与进油口2相通,第一电磁阀5的电磁线圈与电控单元1电连接。第一衔铁7活动设置在第一电磁阀5的下方,第一衔铁7可沿主油道17的内壁上下滑动,第一衔铁7内设有通孔,第一阀针8穿过通孔,与第一衔铁7之间过盈配合,第一阀针8随第一衔铁7运动。第一阀针8上的过盈台阶连接第一回位弹簧6,第一回位弹簧6设置在第一电磁阀5的通道内,第一回位弹簧6的上端与第一电磁阀5中定位凸台接触,和喷油器主体1相对静止。第一阀针8的上半部分内部设有油道16,油道16与第一电磁阀5、进油口2相通形成供油通道,第一阀针8的下半部分开有两个与主油道17相连通的出油孔,出油孔连通第一阀针8的内腔和外腔;第一阀针8的底部截面大于主油道17出口截面,可对主油道17出口进行封闭或开启。
第二电磁阀11设置在辅油道18内,位于辅油道18的中部,第二电磁阀11内部设有通道,且与进油口2相通,第二电磁阀11的电磁线圈与电控单元1电连接。第二衔铁13活动设置在第二电磁阀11的下方,第二衔铁13可沿辅油道18的内壁上下滑动,第二衔铁13内设有通孔,第二阀针14穿过通孔,与第第二衔铁13之间过盈配合,第二阀针14随第二衔铁13运动。第二阀针14上的过盈台阶连接第二回位弹簧12,第二回位弹簧12设置在第二电磁阀11的通道内,第二回位弹簧12的上端与第二电磁阀11内定位凸台接触,和喷油器主体1相对静止。在第二阀针14的上半部分内部设有油道16,油道16与第二电磁阀11、进油口2相通形成供油通道,第二阀针14的下半部分开有两个与辅油道18相连通的出油孔,出油孔连通第二阀针14的内腔和外腔;第二阀针14的底部截面大于辅油道18出口截面,可对辅油道18出口进行关闭或开启。
由于主油道17的横截面面积在于辅油道18的横截面面积,为了与各自的通道相匹配,第一阀针8的横截面面积大于和第二阀针12的横截面面积,在相同的长度和材料的条件下,第一阀针的重量大于第二阀针12的质量,相应的,第一衔铁7的体积与重量亦大于第二衔铁13的体积与重量。
电控单元10安装在喷油器主体1的外侧,电控单元10通过线束连接器4与发动机ECU相连接。
如图2所示,电控单元10包括两个驱动模块和控制模块,两个驱动模块连接控制模块,控制模块的核心单片机与发动机ECU连接;第一驱动模块与第一电磁阀5的电磁线圈电连接,第二驱动模块与第二电磁阀11的电磁线圈电连接。控制模块的核心单片机接收发动机ECU发出的喷油脉宽信号,然后将喷油脉宽进行进一步的分析处理之后,分别控制两个驱动模块的电磁线圈的通、断电。电控单元对喷油脉宽的控制与分配策略按照以下规则进行:
在控制模块中预先设置好2个阈值——脉宽1和脉宽2;
当发动机ECU向控制模块发送的喷油脉宽值小于或等于脉宽1,那么控制模块将控制第二驱动模块工作,喷油器的辅通道工作;
当发动机ECU向控制模块发送的喷油脉宽值大于脉宽1并小于喷油脉宽2,那么控制模块将第一控制驱动模块,喷油器的主通道工作;
当发动机ECU向控制模块发送的喷油脉宽值小于或等于脉宽2,那么控制模块将同时控制第一驱动模块和第二驱动模块,喷油器的主、辅通道同时工作。
如图3所示,驱动电路中控制信号经过三极管Q3.1的放大驱动光耦工作,光耦的通断决定MOS管栅极和源级的电压差,从而达到对电磁阀中电磁线圈的通断控制。电路中的光耦可将控制模块中微控制器的驱动引脚和喷油器驱动端(即电磁阀)隔离,提高电路的抗干扰性,同时也对微控制器的引脚起到保护作用。由于微控制器引脚输出的电流不能直接驱动光耦工作,在光耦前端增加了一个三极管,通过调节电阻R3.2的大小来调节光耦的开启电流。MOS管的栅极与光耦的输出端相连,漏极与喷油器的低端相连,源极接地。当微控制器的喷油驱动引脚输出高电平时,三极管Q3.1导通,光耦工作,MOS管的栅极拉高,MOS管的漏极与源级接通,喷油器驱动线圈导通,喷油器打开。反之,微控制器的控制引脚输出低电平,MOS管截止,喷油器关闭。二极管D3.1的作用是续流,喷油器关闭的瞬间,电磁线圈会感应出很高的感应电动势,感应电动势通过二极管D3.1流到蓄电池中,避免过大的感应电动势击穿MOS管。
当有一定压力的燃油通过进油口、燃油滤网之后进入到喷油器的内部,通过阀针内部的通道和两侧的出油孔最终进入到油道的底部,建立起与进油处相同的油压。回位弹簧处于预压缩状态,其一端与电磁阀内部的定位凸台接触,另一端直接与阀针相连,保持和衔铁动作一致。初始状态下,电磁阀中电磁线圈中无电流,衔铁与阀针受到弹簧向下的力与油道内燃油向上的压力的共同作用,合力的方向为向下,使得阀针落座,油道出口关闭;当电磁阀中电磁线圈通电之后,由于电磁力的影响,使合力的方向变为向上,衔铁与阀针上移油道出口开启,喷嘴上的喷孔开始喷油。
本发明主要依靠控制电磁阀的开启时刻与持续太阳城集团来控制喷油起始点与喷油量,因此电磁阀的选择直接影响喷油器的响应性能和喷油能力。影响电磁阀动作太阳城集团的主要因素有线圈匝数、铁芯材料、漏磁和供电电压等,在设计电磁两个通道的电磁阀时,除了线圈匝数以外,其他的影响因素均视为相同,所以此处只考虑线圈匝数的对电磁阀影响。线圈匝数的影响实质在于电感的大小,匝数多的线圈电感大,电磁吸力大,但是太阳城集团常数增大导致电流响应慢,不利于电磁阀的快速动作。根据上述分析选择线圈匝数时使第一电磁阀5中电磁线圈的匝数多于第二电磁阀11中电磁线圈的匝数,这样的做法的原因在于:重量较大的第一衔铁7和第二阀针8受到较大的电磁吸力,主油道17的第一电磁阀5在足够通电太阳城集团的条件下可以保证使第一针阀8上移,但是在小喷油脉宽时由于电磁转换过程长,难以使第二衔铁7和第一针阀8动作,无法进行供油;重量较小的第二衔铁13和第二阀针14能够快速的动作,辅油道18的第二电磁阀11能够保证即使是较短的通电太阳城集团也能有较好的动作响应,也就是在小的喷油脉宽的条件下可以正常工作进行供油,但是其喷油流量受到限制,不能在大脉宽时保证足够的供油量。
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,在不脱离本发明原理的前提下还可以做出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。

关 键 词:
主辅一 体式 非线性 校正 喷油器
  专利查询网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
太阳城集团本文
本文标题:主辅一体式非线性校正喷油器.pdf
链接地址:http://zh228.com/p-6377731.html
太阳城集团我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们

copyright@ 2017-2018 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备17046363号-1 
 


收起
展开
葡京赌场|welcome document.write ('');