本發(fā)明涉及一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射微型電控單體組合泵。

背景技術(shù)：

小功率發(fā)動(dòng)機(jī)外形小安裝空間小，現(xiàn)有小功率發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)采用分配泵匹配，為提高小功率發(fā)動(dòng)機(jī)的排放水平以及可靠性水平而發(fā)明。

中國發(fā)明專利cn201010261721.x公開了一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射電控單體組合泵，包括泵體；一安裝在泵體內(nèi)的凸輪軸；安裝泵體外一側(cè)下方由凸輪軸驅(qū)動(dòng)的輸油泵總成，所述輸油泵總成燃油泵入泵體內(nèi)的高壓油道中；其還包括若干套并列安裝于泵體上的電控單體泵，所述電控單體泵中的柱塞受控于所述凸輪軸；所述柱塞將由高壓油道進(jìn)入柱塞腔內(nèi)的燃油壓縮，所述電控單體泵上的電磁閥受控于ecu控制裝置，以將柱塞腔內(nèi)壓縮的燃油噴入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。該發(fā)明專利結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外形大在小功率發(fā)動(dòng)機(jī)上無法應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為了滿足非道路中國第三階段、第四階段及以上排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)降低非道路機(jī)械油耗，噴油系統(tǒng)克服現(xiàn)有的分配泵噴油泵泵端壓力低、響應(yīng)速度慢、均勻度控制差和現(xiàn)有單體泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜、外形大無法安裝的缺陷,而提供一種由電子控制單元(ecu)控制的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)微型燃油噴射電控單體組合泵，該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射電控單體組合泵的泵端壓力達(dá)到1200bar以上，嘴端壓力達(dá)到1400bar以上，控制精度高，控制靈活，外形小各種工況下均可實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的噴油量和噴油定時(shí)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、外形小，可應(yīng)用在小功率發(fā)動(dòng)機(jī)上。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射電控單體組合泵，包括:

泵體,所述泵體內(nèi)設(shè)置有若干缸室，所述泵體采用機(jī)械連接方式與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)連接；

一安裝在泵體內(nèi)的凸輪軸；

安裝泵體外一側(cè)下方由凸輪軸驅(qū)動(dòng)的輸油泵總成，所述輸油泵總成將燃油泵入泵體內(nèi)的高壓油道中；

若干套并列安裝于泵體上的若干缸室中的電控單體泵，所述電控單體泵中的柱塞受控于所述凸輪軸；所述柱塞將由高壓油道進(jìn)入柱塞腔內(nèi)的燃油壓縮，所述電控單體泵上的電磁閥受控于ecu控制裝置，所述柱塞腔內(nèi)壓縮的燃油通過電控單體泵上噴油口以及與噴油口連接的高壓油管和與高壓油管連通的噴油器噴入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸；

一安裝在所述凸輪軸上并與所述凸輪軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)的相位傳感器信號(hào)發(fā)生輪，在所述相位傳感器信號(hào)發(fā)生輪上設(shè)置有數(shù)量比所述電控單體泵數(shù)量多一個(gè)的信號(hào)發(fā)生部件；

設(shè)置在所述泵體上用以檢測相位傳感器發(fā)生輪上的信號(hào)發(fā)生部件所發(fā)生信號(hào)的相位傳感器，所述相位傳感器將信號(hào)傳輸至所述的ecu控制裝置；

設(shè)置在泵體上用以檢測高壓油道內(nèi)燃油溫度的燃油溫度傳感器，該燃油溫度傳感器與ecu控制裝置連接；其特征在于，還包括：

設(shè)置在所述凸輪軸上并與所述凸輪軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)的正時(shí)定位裝置信號(hào)發(fā)生輪；和

設(shè)置在泵體上用以檢測正時(shí)定位裝置信號(hào)發(fā)生輪所發(fā)生信號(hào)的正時(shí)定位裝置，該正時(shí)定位裝置受控于所述ecu控制裝置，用以控制所述凸輪軸處于正確供油位置，以滿足設(shè)定的噴油規(guī)律。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述缸室的數(shù)量為2或3或4或6。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述相鄰缸室之間的缸心距≤33mm,中心高≤160mm。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述輸油泵總成中的輸油泵為齒輪式輸油泵或活塞式輸油泵或轉(zhuǎn)子式輸油泵。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述信號(hào)發(fā)生部件為設(shè)置在相位傳感器信號(hào)發(fā)生輪上的信號(hào)齒或信號(hào)槽。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述相位傳感器為霍爾式相位傳感器或磁電式相位傳感器。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述燃油溫度傳感器為ntc熱敏電阻式燃油溫度傳感器。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述泵體采用法蘭或托架與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)連接。

本發(fā)明在傳統(tǒng)ve分配泵的基礎(chǔ)上，保留與發(fā)動(dòng)機(jī)的連接方式、凸輪軸驅(qū)動(dòng)、輸油泵供油不變；用高速電磁閥取代半差動(dòng)角度執(zhí)行器；取消機(jī)械分配頭，其功能通過ecu實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明相比于現(xiàn)有分配泵技術(shù)具有如下有益效果：

本發(fā)明的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射電控單體組合泵為時(shí)間控制式電控燃油噴射系統(tǒng)，能在所有工況下，由ecu控制裝置中的傳感器采集汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況及駕駛者的操作意圖，ecu根據(jù)傳感器輸入的信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電控單體泵中的高速電磁閥，通過高速電磁閥切換由電控單體泵中的柱塞高速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的高壓燃油的流向，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻，高壓燃油通過高壓油管進(jìn)入噴油器，噴油器將高壓燃油噴入氣缸。由于采用電控單體泵和ecu控制裝置控制，能夠?qū)崿F(xiàn)噴油量、噴油正時(shí)和噴油壓力的精確、柔性控制，改善發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒，從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)的有害排放物，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和可駕駛性。

本發(fā)明的電控單體泵不需要機(jī)械分油，可以通過ecu進(jìn)行多點(diǎn)修正油量，提高了各缸油量一致性以及均勻度。因凸輪升程大，泵端壓力高達(dá)1200bar以上，最高噴射壓力達(dá)到1400bar以上；因時(shí)間控制工況瞬態(tài)響應(yīng)快，以及怠速加載能力強(qiáng)，煙度小。發(fā)動(dòng)機(jī)不作大的改動(dòng)的情況下，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有采用分配泵的柴油機(jī)排放水平由國ⅱ升級(jí)到國ⅳ及以上，且發(fā)動(dòng)機(jī)油耗降低，適合從微型、輕型到非道路用柴油機(jī)及發(fā)電機(jī)組。

附圖說明

圖1是本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射電控單體組合泵的外部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射電控單體組合泵中的泵體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射電控單體組合泵中的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

圖1、圖2和圖3所示參見。圖中所示的四缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射電控單體組合泵包括一個(gè)泵體1，泵體1與發(fā)動(dòng)機(jī)(圖中未示出)采用法蘭或者托架等機(jī)械連接方式連接。

該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射電控單體組合泵中的泵體1的下方設(shè)置有一凸輪軸安裝腔a，上方設(shè)置有四個(gè)缸室f，相鄰缸室f之間的缸心距≤33mm,中心高≤160mm。四個(gè)缸室f的下方與凸輪軸安裝腔a連通。在泵體1的上方還設(shè)置有一油道d和穩(wěn)壓閥安裝孔e，油道d上安裝有進(jìn)油接頭9。

凸輪軸6通過兩個(gè)軸承座7安裝在泵體1的凸輪軸安裝腔a內(nèi)。

在泵體1外一側(cè)下方安裝有一輸油泵總成5，該輸油泵總成5由凸輪軸6驅(qū)動(dòng)。輸油泵總成5中的輸油泵的抽油口與油箱(圖中未示出)連接，出油口通過油管與進(jìn)油接頭9連通。輸油泵總成5中的輸油泵為齒輪式輸油泵或活塞式輸油泵或轉(zhuǎn)子式輸油泵。

高壓油道d通過設(shè)置在泵體1內(nèi)的一個(gè)高壓油道b與鄰近的缸室f連通，相鄰缸室f之間也通過高壓油道b連通。

在泵體1的穩(wěn)壓閥安裝孔e中安裝有與高壓油道的回油口連通的穩(wěn)壓閥總成8，穩(wěn)壓閥總成8的回油閥口與油箱連接。穩(wěn)壓閥總成8起到穩(wěn)定高壓油道c內(nèi)油壓的作用。

在四個(gè)缸室f分別安裝有一個(gè)電控單體泵2，四個(gè)電控單體泵2并列。四個(gè)電控單體泵2中的柱塞11受控于凸輪軸6和滾輪部件10；柱塞11將由高壓油道b進(jìn)入柱塞腔內(nèi)的燃油壓縮，電控單體泵2上的電磁閥受控于ecu控制裝置，柱塞腔內(nèi)壓縮的燃油通過電控單體泵上噴油口以及與噴油口連接的高壓油管和與高壓油管連通的噴油器噴入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。

在凸輪軸6上安裝有一個(gè)相位傳感器信號(hào)發(fā)生輪12，相位傳感器信號(hào)發(fā)生輪12與凸輪軸6同步轉(zhuǎn)動(dòng)；在相位傳感器信號(hào)發(fā)生輪12上設(shè)置有數(shù)量比電控單體泵數(shù)量多一個(gè)的信號(hào)發(fā)生部件即5個(gè)信號(hào)發(fā)生部件。信號(hào)發(fā)生部件為設(shè)置在相位傳感器信號(hào)發(fā)生輪12上的信號(hào)齒或信號(hào)槽。

在泵體1上設(shè)置有用以檢測相位傳感器發(fā)生輪12上的信號(hào)發(fā)生部件所發(fā)生信號(hào)的相位傳感器4，該相位傳感器4將信號(hào)傳輸至ecu控制裝置。相位傳感器4為霍爾式相位傳感器或磁電式相位傳感器。

在泵體1上用以檢測高壓油道內(nèi)燃油溫度的燃油溫度傳感器(圖中未示出)，該燃油溫度傳感器與ecu控制裝置連接；燃油溫度傳感器為ntc熱敏電阻式燃油溫度傳感器。

本發(fā)明還包括：設(shè)置在凸輪軸6上并與凸輪軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)的正時(shí)定位裝置信號(hào)發(fā)生輪13；和設(shè)置在泵體1上用以檢測正時(shí)定位裝置信號(hào)發(fā)生輪13所發(fā)生信號(hào)的正時(shí)定位裝置14，該正時(shí)定位裝置14受控于ecu控制裝置，用以控制凸輪軸6處于正確供油位置，以滿足設(shè)定的噴油規(guī)律。

本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射電控單體組合泵的工作原理如下：

凸輪軸6驅(qū)動(dòng)輸油泵總成5從油箱抽取清潔燃油進(jìn)入泵體1的高壓油道b，多余燃油通過穩(wěn)壓閥總成8回到油箱；凸輪軸6驅(qū)動(dòng)電控單體泵2的柱塞11向上運(yùn)動(dòng)，柱塞腔中的燃油壓縮后燃油壓力升高，發(fā)動(dòng)機(jī)ecu在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻給電控單體泵2的高速電磁閥通電，電控單體泵2噴油，通過高壓油管，開啟噴油器，燃油噴入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。

當(dāng)符合要求數(shù)量的燃油噴入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸后，ecu控制裝置停止給電磁鐵通電，電控單體泵2停止供油，噴油器關(guān)閉，噴油結(jié)束。當(dāng)進(jìn)入凸輪軸6中凸輪廓線下降段，電控單體泵2的柱塞11在柱塞彈簧作用下向下運(yùn)動(dòng)，從泵體1的高壓油道內(nèi)吸入燃油到柱塞腔，為下次噴油作好準(zhǔn)備。如此循環(huán)不斷給發(fā)動(dòng)機(jī)供油。

ecu控制裝置的判缸原理是通過采集相位傳感器4感應(yīng)凸輪軸6上的相位傳感器信號(hào)發(fā)生輪12的信號(hào)齒產(chǎn)生的電信號(hào)，按照設(shè)計(jì)確定的時(shí)序，通過相應(yīng)的算法確定當(dāng)前做功的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。并可在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器失效時(shí)，通過相位傳感器4計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和上止點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)limphome功能。同時(shí)通過ecu控制裝置控制正時(shí)定位裝置14，用以控制凸輪軸6處于正確供油位置，以滿足設(shè)定的噴油規(guī)律。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。