速度更快，控制靈活性更高，控制精度更高。
[0022]燃油油路換向閥4包括壓電晶體20、前換向閥桿21、換向閥22和后換向閥桿23，以及燃油油路隔塊24。前換向閥桿21由壓電晶體20控制，閥桿前端通過前換向閥桿小彈簧與一小鋼球相連，小鋼球頂在換向閥22上，另一端后換向閥桿23與換向閥22相連。換向閥22上端頂在燃油油路隔塊24上。未接收到控制信號時，壓電晶體20處于自然狀態(tài)，換向閥22右端與燃油油路隔塊24左端接觸，打開右側(cè)油路并關(guān)閉左側(cè)油路，如圖4b所示，此時燃油經(jīng)出油閥26進入一噴油器；當壓電晶體20接收到最大控制信號時，壓電晶體產(chǎn)生逆壓電作用伸長，換向閥22左端與燃油油路隔塊24的右端接觸，打開左側(cè)油路并關(guān)閉右側(cè)油路，如圖4c所示，此時燃油經(jīng)出油閥25進入一噴油器；當壓電晶體20接收到的控制信號介于最大和最小之間時，壓電晶體按一定比例伸長，此時換向閥22根據(jù)壓電晶體伸長的比例同時打開兩側(cè)油路，如圖4d所示，不同控制信號大小，兩側(cè)油路的流量不同；例如當壓電晶體20接收到最大控制信號的一半時，換向閥22中央位置與燃油油路隔塊24中間接觸，左右兩側(cè)油路同時打開，如圖4e所示，燃油經(jīng)兩出油閥以相同的流量同時進入兩個噴油器。因此，燃油油路換向閥可實現(xiàn)多種不同的工作模式燃油配置供給。利用本實用新型設(shè)計的雙桃凸輪，每個桃對滾輪作用角度Φ I范圍為80°?110°，兩個桃之間等速段角度Φ2為100°?70°?？蓪崿F(xiàn)凸輪軸轉(zhuǎn)動一周對兩個噴油器完成供油的功能。
[0023]常閉型壓電燃油控制閥3在發(fā)動機發(fā)生掉電等情況壓電晶體17無法上電時，泄油錐閥處于常閉狀態(tài)，仍然能夠繼續(xù)完成供油的作用，可提高燃油系統(tǒng)的可靠性，改善發(fā)動機工作穩(wěn)定性。當常閉型壓電燃油控制閥3的壓電晶體17發(fā)生故障無法工作時，泄油油路13無法打開，燃油由進油孔11和油路12不斷的流入噴油器，導(dǎo)致常閉型壓電燃油控制閥和噴油器等其他液壓裝置內(nèi)燃油壓力不斷升高，可能對系統(tǒng)造成破壞。因此，常閉型壓電燃油控制閥設(shè)計有安全保護裝置。泄油錐閥15的燃油壓力受壓面由受壓面18和受壓面19組成。在傳統(tǒng)的常開式燃油控制閥中，這兩個受壓面面積相同，受到平衡的液壓力。常閉型壓電燃油控制閥將泄油錐面處的燃油油路設(shè)計為階梯形，增大了受壓面18的面積，使其與受壓面19的面積的面積比大于1.2。受壓面18處的壓力F18> 1.2F 19，當燃油壓力增大到一定程度時，F(xiàn)18> F 19+Fi，受壓面18處的壓力將會使泄油錐閥15打開，燃油經(jīng)泄油油路13流回至低壓油箱，使系統(tǒng)內(nèi)的燃油壓力降低，保護了常閉閥和其他液壓裝置的安全。
[0024]常閉型壓電燃油控制閥由壓電晶體控制，相比與傳統(tǒng)高速電磁閥控制，其控制速度更快，控制靈活性更高，控制精度更高。常閉型壓電燃油控制閥在未上電時為常閉狀態(tài)，上電后，壓電晶體伸長推動泄油錐閥打開泄油油路。常閉型壓電燃油控制閥可解決發(fā)動機掉電等情況下燃油的供給問題。通過對泄油錐閥處燃油油路的改造，將油路設(shè)計為階梯型，改變了閥兩端所受燃油壓力的面積，當壓電晶體出現(xiàn)故障時，過高的燃油壓力會推開泄油錐閥，完成泄油卸壓功能。帶保護裝置常閉型壓電燃油控制閥提高了閥本身的穩(wěn)定性和安全性，進而改善了電控單體泵和噴油器等液壓裝置的可靠性，提高了發(fā)動機運行的穩(wěn)定性。燃油油路換向閥控制燃油流向，能快速切換燃油油路，通過控制燃油油路換向閥能夠快速實現(xiàn)多種油路配置的多模式工作，進而實現(xiàn)兩個出油閥交替工作或兩個出油閥以不同比例同時供油的功能。通過燃油控制閥和燃油油路換向閥的配合，改變壓電晶體信號大小和形式可以實現(xiàn)不同的供油時刻和供油時間。利用本實用新型所設(shè)計的雙桃凸輪能實現(xiàn)凸輪轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)一周對兩個噴油器靈活供油的功能，能有效的提高電控單體泵的工作效率，提高發(fā)動機效率，滿足發(fā)動機在不同工況、不同負荷下的供油次數(shù)、供油壓力和供油量需要，改善發(fā)動機經(jīng)濟性、動力性，有效降低有害排放。
[0025]本實用新型一種多模式壓電式常閉電控單體泵，包括雙桃凸輪1、滾輪柱塞2、常閉型壓電燃油控制閥3、燃油油路換向閥4和雙出油閥5。所述多模式壓電式常閉電控單體泵，其底部安裝滾輪柱塞2，滾輪柱塞2上方依次安裝常閉型燃油控制閥3、燃油油路換向閥4，泵體I頂部安裝雙出油閥5。通過雙桃凸輪I推動柱塞進行壓油。所述常閉型壓電燃油控制閥，包括:泄油錐閥彈簧14、泄油錐閥15、控制閥桿16和壓電晶體17。壓電晶體17與泄油錐閥15通過控制閥桿16相連。其未上電時壓電晶體17處于自然狀態(tài)，泄油錐閥15處于常閉狀態(tài)，上電后壓電晶體17伸長推動控制泄油錐閥15打開泄油油路13完成泄油。所述常閉型壓電燃油控制閥，其泄油錐面處的燃油油路設(shè)計為階梯形，增大了受壓面18的面積，使其與受壓面19的面積的面積比大于1.2。當燃油壓力過大時，兩端不同受力面積引起的不同受力可打開泄油錐閥15完成泄油，保護系統(tǒng)安全性。所述燃油油路換向閥，其上裝配有壓電晶體20、前換向閥桿21、換向閥22和后換向閥桿23，以及燃油油路隔塊24。未接收到控制信號時，壓電晶體20處于自然狀態(tài)，換向閥22右端與燃油油路隔塊24左端接觸，打開右側(cè)油路并關(guān)閉左側(cè)油路，此時燃油經(jīng)出油閥26進入一噴油器；當壓電晶體20接收到最大控制信號時，壓電晶體產(chǎn)生逆壓電作用伸長，換向閥22左端與燃油油路隔塊24的右端接觸，打開左側(cè)油路并關(guān)閉右側(cè)油路，此時燃油經(jīng)出油閥25進入一噴油器；當壓電晶體20接收到的控制信號介于最大和最小之間時，壓電晶體按一定比例伸長，此時換向閥22根據(jù)壓電晶體伸長的比例同時打開兩側(cè)油路，不同控制信號大小，兩側(cè)油路的流量不同?？蓪崿F(xiàn)多種工作方式的多模式靈活配置。所述多模式壓電式常閉電控單體泵，其凸輪為雙桃凸輪，每個桃對滾輪作用角度Φ I范圍為80°?110°，兩個桃之間等速段角度Φ2為100°?70°。通過壓電晶體20控制換向閥實現(xiàn)對燃油油路的靈活調(diào)節(jié)和配置，以實現(xiàn)凸輪軸轉(zhuǎn)動一周完成對兩個噴油器靈活供油的功能。
【主權(quán)項】
1.多模式壓電式常閉電控單體泵，其特征是:包括雙桃凸輪、滾輪柱塞、常閉型壓電燃油控制閥、燃油油路換向閥、雙出油閥，滾輪柱塞包括滾輪、柱塞、柱塞彈簧、上柱塞殼、下柱塞殼，滾輪安裝在下柱塞殼的下端，柱塞的上部位于上柱塞殼里，柱塞的下部位于下柱塞殼里，柱塞外面套裝有柱塞彈簧，柱塞彈簧的上端部頂在上柱塞殼下端，柱塞彈簧的下端部位于下柱塞殼里，柱塞與上柱塞殼的內(nèi)壁之間形成柱塞腔，上柱塞殼上分別設(shè)置進油孔、泄油油路以及第一油路，柱塞腔連通進油孔和第一油路；常閉型壓電燃油控制閥包括控制閥體、泄油錐閥、控制閥桿、壓電晶體、泄油錐閥彈簧，泄油錐閥、控制閥桿、壓電晶體、泄油錐閥彈簧均設(shè)置控制閥體里，泄油錐閥第一端頂在泄油錐閥彈簧上，泄油錐閥第二端通過控制閥桿與壓電晶體相連，控制閥體里設(shè)置與第一油路相通的第二油路，泄油錐閥彈簧處與泄油油路相通，泄油錐閥第二端的錐形端面與控制閥體內(nèi)部的錐面配合，壓電晶體未通電時，泄油錐閥的錐形端面頂在控制閥體的錐面上，壓電晶體通電時，泄油錐閥的錐形端面離開控制閥體的錐面，第二油路與泄油油路連通；燃油油路換向閥包括壓電晶體、前換向閥桿、換向閥體、后換向閥桿、燃油油路隔塊，換向殼體與壓電晶體并列布置，壓電晶體連接前換向閥桿，前換向閥桿通過前換向閥桿小彈簧與鋼球相連，鋼球頂在換向閥體上，后換向閥桿通過彈簧壓在換向閥體上，前換向閥桿、前換向閥桿小彈簧、鋼球、換向閥以及后換向閥桿均設(shè)置在換向殼體里，換向殼體里設(shè)置第一出油油路、第二出油油路、第三出油油路，第一出油油路、第二出油油路均與第三出油油路相通，第三出油油路里設(shè)置燃油油路隔塊，第二油路伸入至換向殼體里，換向閥體在壓電晶體的控制下實現(xiàn)第二油路與第一出油油路或第二出油油路的相通以及第二油路與第一出油油路和第二出油油路同時相通；雙出油閥包括第一出油閥和第二出油閥，第一出油閥連通第一出油油路，第二出油閥連通第二出油油路；雙桃凸輪與滾輪相配合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模式壓電式常閉電控單體泵，其特征是:控制閥桿與第二油路相互交叉，控制閥桿上與第二油路交叉的部分分別設(shè)置第一受壓面和第二受壓面，第一受壓面和第二受壓面分別位于第二油路的泄油錐閥一側(cè)以及壓電晶體一側(cè)，第一受壓面的面積不小于第二受壓面面積的1.2倍。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多模式壓電式常閉電控單體泵，其特征是:雙桃凸輪的每個桃對滾輪作用角度范圍為80°?110°，兩個桃之間等速段角度為100°?70°。
【專利摘要】本實用新型的目的在于提供多模式壓電式常閉電控單體泵，包括雙桃凸輪、滾輪柱塞、常閉型壓電燃油控制閥、燃油油路換向閥和雙出油閥。常閉型壓電燃油控制閥安裝在柱塞上方，包括壓電晶體、控制閥桿、泄油錐閥和泄油錐閥彈簧。燃油油路換向閥安裝在常閉型壓電燃油控制閥上方，其包括壓電晶體、前換向閥桿、換向閥和后換向閥桿，以及燃油油路隔塊。本實用新型能有效的提高電控單體泵的工作效率，提高發(fā)動機效率，滿足發(fā)動機在不同工況、不同負荷下的供油次數(shù)、供油壓力和供油量需要，改善發(fā)動機經(jīng)濟性、動力性，有效降低有害排放。
【IPC分類】F02M59/46, F02M59/36, F02M59/10
【公開號】CN204677342
【申請?zhí)枴緾N201520270078
【發(fā)明人】范立云, 閆昕, 費紅姿, 扈爽, 楊立平, 姚崇, 李文輝
【申請人】哈爾濱工程大學
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年4月30日