一種可快速泄壓的高壓噴油系統(tǒng)以及快速泄壓方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車控制領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種高壓油泵控制系統(tǒng)及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)是機(jī)動(dòng)車的核心部件之一，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能直接影響到機(jī)動(dòng)車的整體性能。發(fā)動(dòng)機(jī)的油氣混合技術(shù)在經(jīng)歷了化油器、單點(diǎn)電噴、多點(diǎn)電噴技術(shù)階段之后，漸漸步入了直噴的時(shí)代。高壓噴油系統(tǒng)是直噴發(fā)動(dòng)機(jī)最核心、最關(guān)鍵的部分，其由發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM)、高壓油軌、高壓油泵和噴油嘴四部分組成。
[0003]其中發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM)等于是發(fā)動(dòng)機(jī)的大腦，主要負(fù)責(zé)采集發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)，按照預(yù)定程序控制噴油時(shí)機(jī)和噴油量，從而實(shí)現(xiàn)最高的燃燒效率；而高壓油泵是依靠進(jìn)氣凸輪軸驅(qū)動(dòng)的，主要負(fù)責(zé)給燃油加壓；高壓油軌主要起均衡各噴油嘴噴射壓力的作用；最后由耐高溫高壓的噴油嘴向缸內(nèi)噴射燃油。
[0004]高壓油泵的工作原理為:不需要高壓油泵供油時(shí)，流量控制閥線圈不通電，電磁閥體處于打開(kāi)狀態(tài)，泵腔與低壓油腔聯(lián)通，使得泵腔內(nèi)燃油始終保持低壓狀態(tài)，此時(shí)柱塞的運(yùn)動(dòng)不影響泵腔內(nèi)的燃油壓力。高壓油泵只有在柱塞上行時(shí)才能泵油，柱塞受驅(qū)動(dòng)凸輪的作用向上運(yùn)動(dòng)，流量控制閥線圈通電，電磁閥控制閥針關(guān)閉，隔斷低壓油路和柱塞腔。針閥關(guān)閉后，在柱塞上行的過(guò)程中，泵腔容積減小，燃油壓力升高，出油口單向閥被高壓燃油打開(kāi)，燃油經(jīng)高壓油管流到高壓油軌內(nèi)。
[0005]首先從原理上來(lái)說(shuō)，缸內(nèi)直噴是把汽油加壓到極高的壓力后直接噴射進(jìn)汽缸中形成霧化的效果以期獲得更佳的燃燒效率，大幅提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。要達(dá)到直噴，首先就得提高噴油的壓力，噴油壓力正常工作時(shí)高達(dá)150bar-200bar，隨著空氣質(zhì)量越來(lái)越差，國(guó)家法規(guī)對(duì)排放的要求也越來(lái)越嚴(yán)，對(duì)今后的高壓直噴系統(tǒng)的壓力可能達(dá)到采柴油機(jī)的共軌噴射系統(tǒng)的壓力，所以這么高的燃油壓力，一旦發(fā)生爆炸是非常危險(xiǎn)的。
[0006]油氣混合物可以釋放巨大的能量，市場(chǎng)上的高壓油泵設(shè)計(jì)精巧，通過(guò)進(jìn)氣閥的凸輪軸來(lái)為油泵提供動(dòng)力，這樣很好的解決了油泵和進(jìn)氣閥之間的正時(shí)問(wèn)題，也提高了燃油效率；同時(shí)作為一個(gè)純機(jī)械的結(jié)構(gòu)，這個(gè)高壓油泵具備了非常高的可靠性，甚至為了防止油壓過(guò)高還設(shè)計(jì)了一個(gè)內(nèi)部保護(hù)回路。
[0007]雖然目前市面上的高壓油泵設(shè)計(jì)盡管確保了機(jī)械自身的可靠性，但高壓油軌(RaiI)里的高壓燃料是無(wú)法保護(hù)的，為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的順暢性，燃油軌中必須保持一定的壓力。這個(gè)在平時(shí)沒(méi)有問(wèn)題，但是，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)受到巨大的外力撞擊時(shí)，位于發(fā)動(dòng)機(jī)前部的高壓油軌就成了發(fā)動(dòng)機(jī)首先受到撞擊的部分。如果撞擊力足夠大，那么高壓系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)破損引起燃油泄漏。和普通的燃料泄漏不同，在150-200個(gè)大氣壓的作用下，泄漏的燃料會(huì)瞬間揮發(fā)與空氣混合，產(chǎn)生可怕的油氣混合物，加上渦輪增壓的高溫，這時(shí)候在發(fā)動(dòng)機(jī)艙里就形成了一個(gè)類似燃料空氣炸彈的東西，潛伏著巨大的危害。
[0008]目前，現(xiàn)有的高壓油泵僅有油壓過(guò)高保護(hù)措施，通過(guò)泄壓閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如，燃油的系統(tǒng)壓力為150bar，泄壓閥的開(kāi)啟壓力一般為系統(tǒng)壓力+50bar左右，所以泄壓閥開(kāi)啟的壓力為200bar左右，這樣，當(dāng)油軌內(nèi)壓力因某些工況突然升高至200bar以上的時(shí)候，高壓油泵的泄壓閥就會(huì)迅速打開(kāi)，把燃油壓力泄到200bar以下，有效的保護(hù)高壓油泵和整個(gè)高壓供油系統(tǒng)。但是，泄壓閥的作用僅僅是保證油壓不超過(guò)泄壓閥的開(kāi)啟壓力，油軌內(nèi)部的壓力還是有100多個(gè)大氣壓的，所以當(dāng)汽車發(fā)生碰撞的過(guò)程中，高壓油泵無(wú)法快速的使油軌內(nèi)的壓力降低，油軌發(fā)生破損后高壓燃油泄漏，在高溫的作用下，汽車極有可能發(fā)生爆炸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于現(xiàn)有技術(shù)中的高壓油泵無(wú)法快速的使油軌內(nèi)的壓力降低，汽車存在巨大的危害的問(wèn)題，從而提出一種可以快速降低燃油壓力的高壓噴油系統(tǒng)。
[0010]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的提供一種可快速泄壓的高壓噴油系統(tǒng)以及快速泄壓方法。
[0011]本發(fā)明提供一種可快速泄壓的高壓噴油系統(tǒng)，包括高壓油泵和高壓油軌，所述高壓油泵通過(guò)油管與所述高壓油軌連通，形成油壓回路，在該油壓回路的上設(shè)置有溢流口，所述溢流口通過(guò)溢流控制閥將油壓回路內(nèi)部與外部連通，所述溢流控制閥接收汽車控制單元的開(kāi)啟信號(hào)執(zhí)行開(kāi)啟動(dòng)作。
[0012]優(yōu)選地，所述溢流口設(shè)置在所述高壓油泵的腔體上。
[0013]優(yōu)選地，所述溢流口設(shè)置在所述高壓油軌的腔體上。
[0014]優(yōu)選地，所述汽車控制單元與碰撞傳感器連接，所述汽車控制單元接收到所述碰撞傳感器的碰撞信號(hào)后，向所述溢流控制閥發(fā)出開(kāi)啟信號(hào)。
[0015]優(yōu)選地，所述碰撞傳感器為安全氣囊中的碰撞傳感器。
[0016]優(yōu)選地，所述溢流口設(shè)置在所述高壓油泵的腔體的上部。
[0017]優(yōu)選地，所述溢流口靠近所述高壓油泵的出油口設(shè)置。
[0018]優(yōu)選地，所述高壓油泵上還設(shè)置有泄壓口，通過(guò)泄壓閥控制所述泄壓口，所述泄壓口與所述溢流口設(shè)置在出油口的兩側(cè)。
[0019]優(yōu)選地，所述溢流口通過(guò)管路引出所述高壓油泵的腔體外，在所述管路上設(shè)置所述溢流控制閥。
[0020]優(yōu)選地，在所述高壓油泵的腔體上還設(shè)置有流量控制閥，所述流量控制閥與所述高壓油泵內(nèi)部的泵柱塞連接，控制出油口的流量。
[0021]本發(fā)明還提供一種高壓噴油系統(tǒng)的快速泄壓方法，包括如下步驟:
[0022]汽車控制單元接收碰撞傳感器的碰撞信號(hào)，達(dá)到開(kāi)啟條件時(shí)，并向所述溢流控制閥發(fā)送開(kāi)啟信號(hào)；
[0023]溢流控制閥接收所述汽車控制單元的開(kāi)啟信號(hào)，開(kāi)啟該溢流控制閥，將高壓油泵及高壓油軌內(nèi)的壓力進(jìn)行泄壓。
[0024]本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)，
[0025](I)本發(fā)明提供一種可快速泄壓的高壓噴油系統(tǒng)，包括高壓油泵和高壓油軌，在高壓油泵和高壓油軌形成的油壓回路中，設(shè)置通過(guò)溢流控制閥控制的溢流口，通過(guò)溢流口將油壓回路內(nèi)外連通，溢流控制閥接收汽車控制單元的開(kāi)啟信號(hào)執(zhí)行開(kāi)啟動(dòng)作。當(dāng)發(fā)生碰撞時(shí)，汽車控制單元發(fā)送開(kāi)啟信號(hào)將溢流控制閥打開(kāi)，使得高壓油泵和高壓油軌內(nèi)的壓力迅速降低，減少了油軌發(fā)生破損后的爆炸風(fēng)險(xiǎn)，提高了車輛發(fā)生碰撞時(shí)的安全性能。
[0026](2)本發(fā)明所述的可快速泄壓的高壓噴油系統(tǒng)，溢流口可以設(shè)置在高壓油泵的腔體上或高壓油軌的腔體上，由于高壓油泵和高壓油軌是連通的，因此，通過(guò)任意位置的溢流口和溢流控制閥，都可以對(duì)高壓油泵和高壓油軌內(nèi)的壓力進(jìn)行釋放，實(shí)現(xiàn)快速泄壓。
[0027](3)本發(fā)明所述的可快速泄壓的高壓噴油系統(tǒng)，汽車控制單元根據(jù)碰撞傳感器的信號(hào)來(lái)生成溢流控制閥的開(kāi)啟信號(hào)，優(yōu)選地，可以使用安全氣囊中的碰撞傳感器，這樣無(wú)需增加額外的碰撞傳感器，便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溢流控制閥的控制，降低成本且減少了設(shè)備安裝的復(fù)雜性。
[0028](4)本發(fā)明所述的可快速泄壓的高壓噴油系統(tǒng)，作為優(yōu)選的方式，可以將溢流口設(shè)置在高壓油泵的腔體上部，尤其是可以設(shè)置在與高壓油泵的泄壓口對(duì)稱的位置，便于加工以及安裝。
【附圖說(shuō)明】
[0029]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中
[0030]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中的一種可以快速泄壓的高壓噴油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0031]圖2是本發(fā)明實(shí)施例1中的高壓噴油系統(tǒng)的快速泄壓方法的流程圖；
[0032]圖3和圖4是本發(fā)明實(shí)施例2的高壓油泵的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5是本發(fā)明實(shí)施例2中的油軌快速泄壓控制原理圖。
[0034]其中，附圖標(biāo)記為:
[0035]1-泄壓閥；2_出油口 ；3_溢流控制閥；4_流量控制閥；5_泵柱塞；6_溢流口 ；7-泄壓口。
【具體實(shí)施方式】
[0036]實(shí)施例1:
[0037]本實(shí)施例中提供一種可以快速泄壓的高壓噴油系統(tǒng)，如圖1所示，用于高壓直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓油泵和高壓油軌的快速泄壓。該可以快速泄壓的高壓噴油系統(tǒng)包括高壓油泵和高壓油軌，所述高壓油泵通過(guò)油管與所述高壓油軌連通，形成油壓回路，在該油壓回路的上設(shè)置有溢流口，本實(shí)施例中，溢流口設(shè)置在所述高壓油泵的腔體上，所述溢流口通過(guò)溢流控制閥將油壓回路內(nèi)部與外部連通，所述溢流控制閥接收汽車控制單元的開(kāi)啟信號(hào)執(zhí)行開(kāi)啟動(dòng)作。此處汽車控制單元的開(kāi)啟信號(hào)可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行預(yù)設(shè)，當(dāng)滿足該條件時(shí)汽車控制單元邊產(chǎn)生該信號(hào)，對(duì)溢流控制閥進(jìn)行開(kāi)啟控制。在本實(shí)施例中，將汽車控制單元與碰撞傳感器連接，汽車控制單元接收到所述碰撞傳感器的碰撞信號(hào)后，當(dāng)碰撞信號(hào)達(dá)到一定程度時(shí)，便向所述溢流控制閥發(fā)出開(kāi)啟信號(hào)。本實(shí)施例中，碰撞傳感器單獨(dú)設(shè)置在車輛的某個(gè)位置，如前后保險(xiǎn)杠等位置。
[0038]本實(shí)施例中上述可以快速泄壓的高壓噴油系統(tǒng)，工作過(guò)程如圖2所示，正常工作時(shí)，高壓油泵將燃油加壓，通過(guò)油管進(jìn)入油軌中，此時(shí)高壓油泵以及油軌中存在的都是高壓燃油，當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時(shí)，碰撞傳感器檢測(cè)到碰撞信號(hào)并反饋給汽車控制單元，汽車控制