專利名稱：柱塞泵流量控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種噴油泵的油量控制方法以及利用這種方法設(shè)計(jì)的裝置，屬于噴油泵的 技術(shù)領(lǐng)域。這種方法及利用這種方法設(shè)計(jì)的裝置適用于電控燃油系統(tǒng)，還可以適用于變?nèi)菡?空泵和其它變量柱塞泵。
背景技術(shù)：
到目前為止，柴油機(jī)燃油系統(tǒng)經(jīng)歷了初期探索、機(jī)械式燃油系統(tǒng)、電子控制式燃油系統(tǒng) 和高壓共軌燃油系統(tǒng)等幾個(gè)重要的階段。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)大部分柴油機(jī)還處于機(jī)械式燃油系統(tǒng)階段， 柴油機(jī)噴油泵的油量控制是按位置控制方式，即轉(zhuǎn)動(dòng)噴油泵柱塞，改變?nèi)加偷墓┯褪键c(diǎn)和供 油終點(diǎn)之間的有效行程。第一代電控噴油系統(tǒng)也是位置控制系統(tǒng)，是在噴油泵上增設(shè)由傳感 器、執(zhí)行器和微處理器所組成的控制系統(tǒng)對(duì)噴油泵進(jìn)行控制。它主要是在直列泵和分配泵上 進(jìn)行改造，對(duì)噴油泵齒條或滑套的運(yùn)動(dòng)位置予以電子控制，對(duì)噴油量通過電子調(diào)速器進(jìn)行調(diào) 節(jié)。燃油的計(jì)量仍是按位置控制方式。位置控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)是控制自由度小，響應(yīng)速度相對(duì) 較慢，控制精度不穩(wěn)定，不能滿足電控燃油系統(tǒng)的要求。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的主要目的，在于提供一種變量柱塞泵的流量控制裝置。本發(fā)明是由一個(gè)電 磁閥、二個(gè)單向閥和變量柱塞泵構(gòu)成。其中電磁閥是核心，它是根據(jù)電流的通電或斷電使油 壓回路接通和切斷。這里可以用驅(qū)動(dòng)電路控制電磁閥通電或斷電。單向閥的作用是只允許液 (氣)流沿一個(gè)方向通過，使得反向液(氣〉流被截止。
以柴油機(jī)噴油泵為例，為了滿足電控燃油系統(tǒng)階段，響應(yīng)速度快，控制精度高的要求， 可以用這樣的流量控制裝置替代傳統(tǒng)的位置控制裝置。將電磁閥和一個(gè)單向閥安裝在噴油泵 的低壓端，在噴油泵高壓端按裝另一個(gè)單向閥。工作特點(diǎn)是用驅(qū)動(dòng)電路控制電磁閥的開啟持 續(xù)時(shí)間，從而控制吸入柱塞腔的油量，實(shí)現(xiàn)噴油泵有效吸油行程控制，最終控制輸出油量。這 樣噴油泵控制方式從位置控制變成了時(shí)間控制。與現(xiàn)有技術(shù)相比，電磁陶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，柱塞不 用于調(diào)節(jié)油量，可作成簡(jiǎn)單的圓柱形，并具有較長(zhǎng)的密封段，故密封性能良好，足以保證較 高的壓力，還可以降低噪聲，降低驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電磁閥的快速晌應(yīng)特性可實(shí)現(xiàn)流量的精確控制。 本發(fā)明還可以將電磁閥(二位三通式)和一個(gè)單向閥安裝在噴油泵高壓端，實(shí)現(xiàn)噴油泵有效 壓油行程控制。高電壓、大電流脈沖電磁閥制造難度大，相比較而言，噴油泵有效吸油行程 控制電磁閥更容易實(shí)現(xiàn)，且避免了高壓工作環(huán)境，延長(zhǎng)使用壽命。如將本裝置用于高壓共軌 系統(tǒng)中，電控單元(ECU)根據(jù)蓄壓腔上傳感器采集到的信號(hào)經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后發(fā)出指令，控制 進(jìn)入高壓軌腔的油量，從而調(diào)節(jié)高壓軌腔的壓力。
本發(fā)明還可用于變?nèi)菡婵毡煤推渌兞恐?，工作原理與噴油泵流量控制裝置的工作 原理是一樣的。


圖1:本實(shí)用新型電磁閥結(jié)構(gòu)的示意圖。 圖2:本實(shí)用新型的工作示意圖。圖3:本實(shí)用新型電磁閥的驅(qū)動(dòng)電路。 圖4:本實(shí)用新型另一形態(tài)工作示意圖。
具體實(shí)施方式

首先，敬請(qǐng)配合參閱圖1的說明所示本實(shí)用新型的核心是電磁閥，這里設(shè)計(jì)的是二位 二通式常閉電磁閥。閥芯4里的電磁線圈2在不通電時(shí)，吸力板6在復(fù)位彈簧1的作用力下 將進(jìn)油孔關(guān)閉；電磁線圈2通電時(shí)，吸力板6產(chǎn)生磁場(chǎng)吸引力上移，進(jìn)油孔打開；電磁線圈 2再次斷開時(shí)，吸力板落座，進(jìn)油孔被關(guān)閉，完成一次供油。對(duì)電磁閥的要求是響應(yīng)時(shí)間要 短，為此設(shè)計(jì)了加速度傳感器3，可測(cè)電磁閥的響應(yīng)速度。單向閥7和單向閥8安裝在電磁 閥殼體5內(nèi)。
電磁閥的通、斷電由驅(qū)動(dòng)電路來控制。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的電磁閥驅(qū)動(dòng)電路如圖3所示， 其工作過程是當(dāng)可控硅18驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電平時(shí)，直流電源通過限流電阻17給電容充電；當(dāng) 可控硅18驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電平時(shí)，電容將在極短的時(shí)間內(nèi)，向電磁閥線圈16放電，其放電特 性與電磁閥的電感和電阻及電容的大小有關(guān)；當(dāng)可控硅18驅(qū)動(dòng)信號(hào)為數(shù)字脈沖信號(hào)時(shí)，其電 磁閥的開閉工作狀態(tài)由驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)寬度進(jìn)行調(diào)制。
噴油泵的有效吸油行程控制工作過程如圖2所示當(dāng)電磁閥ll不通電時(shí)，進(jìn)油口關(guān)閉， 噴油泵不進(jìn)油。當(dāng)電磁閥ll通電時(shí)，進(jìn)油口打開，柱塞13下行，油從低壓端進(jìn)油口進(jìn)入后， 通過單向閥12后進(jìn)入噴油泵9的泵腔，等吸入的油量達(dá)到目標(biāo)油量后，給電磁閥ll斷電。 此時(shí)，柱塞13繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，到達(dá)下止點(diǎn)后由吸油沖程到壓油沖程反轉(zhuǎn)，柱塞開始?jí)河?。由于?力油不能流經(jīng)單向閥12，只能通過單向閥15進(jìn)入高壓端。噴油泵靠凸輪10和彈簧14完成 一次供油。工作過程中，電磁閥ll開啟持續(xù)時(shí)間就是吸入柱塞腔的油量。
噴油泵的有效壓油行程控制工作過程如圖4所示柱塞20下行，油從低壓端通過單向 閥21后進(jìn)入泵腔，柱塞20到達(dá)下止點(diǎn)后，并沒有立即壓油，油不能經(jīng)單向閥21流回，只能 經(jīng)管路A流向二位三通閥19,此時(shí)髙壓管路C關(guān)閉，油通過管路B流回油箱。等泵腔里的油 量達(dá)到目標(biāo)油量后，電磁閥關(guān)閉管路B，打開管路C,開始?jí)河?。直到柱塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)，為 噴油泵的有效壓油行程。柱塞再次下行時(shí)，關(guān)閉管路C，打開管路B,完成一次供油。
此實(shí)用新型用于電控燃油系統(tǒng)時(shí)，柴油機(jī)可根據(jù)需要設(shè)置各種傳感器，其噴油量由電控 單元(ECU)根據(jù)各傳感器采集輸入的各種實(shí)時(shí)信息，經(jīng)處理計(jì)算后發(fā)出指令，控制電磁線圈 通電的起始時(shí)間，持續(xù)時(shí)間和斷電時(shí)間，從而完成油量控制。此實(shí)用新型用于高壓共軌時(shí)， 可以調(diào)整髙壓軌腔的壓力。
本實(shí)用新型還可用于變?nèi)菡婵毡煤推渌兞恐?，?shí)現(xiàn)液體或氣體的流量控制，工作 原理與噴油泵流量控制裝置基本相同。
綜上所述，本實(shí)用新型確實(shí)能利用電磁閥和單向閥實(shí)現(xiàn)對(duì)變量柱塞泵的流量控制，符合 專利的成立要素，懇請(qǐng)授準(zhǔn)合法的專利。
權(quán)利要求1、柱塞泵流量控制裝置，它包括一個(gè)電磁閥和兩個(gè)機(jī)械式單向閥，其特征在于電磁閥和單向閥(7)布置在柱塞泵(9)左邊，單向閥(8)布置在柱塞泵(9)的右邊，單向閥(7)將電磁閥與高壓液體隔離。
2、 按照權(quán)利要求1所述的這種柱塞泵流量控制裝置，其特征在于電磁閥也可以是電液閥或 電動(dòng)閥，單向閥可以是球式或錐式。
專利摘要本實(shí)用新型是一種柱塞泵流量控制裝置，是利用一個(gè)電磁閥和兩個(gè)單向閥控制柱塞泵的流量。將電磁閥和一個(gè)單向閥安裝在柱塞泵的低壓端，將另一個(gè)單向閥安裝在柱塞泵高壓端，通過控制電磁閥的開啟持續(xù)時(shí)間來控制吸入柱塞腔的油量，實(shí)現(xiàn)柱塞泵有效吸油行程控制。電磁閥的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電平、高電平和數(shù)字脈沖信號(hào)三種驅(qū)動(dòng)信號(hào)。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于構(gòu)思新穎，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制自由度和精度高，響應(yīng)速度快，能降低驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，可替代傳統(tǒng)的柱塞泵油量機(jī)械控制方式或位置控制方式，適應(yīng)電控式燃油階段的發(fā)展要求。本實(shí)用新型還可用于變?nèi)菡婵毡煤推渌兞恐?，?shí)現(xiàn)對(duì)氣體或液體流量的控制。
文檔編號(hào)G05D7/00GK201149661SQ20072008751
公開日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2007年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月12日
發(fā)明者吳欣穎, 徐海成, 李育學(xué) 申請(qǐng)人:李育學(xué);徐海成;吳欣穎