專利名稱：油量計(jì)量單元特性測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柴油機(jī)燃油部件特性測試技術(shù)，具體涉及柴油機(jī)高壓共軌燃油系統(tǒng)的高壓油泵上流量控制閥的特性測試裝置。
背景技術(shù)：
與機(jī)械控制相比，電控高壓共軌在控制精度上展現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢。高壓油泵能夠精確控制進(jìn)入高壓共軌的燃油，并實(shí)現(xiàn)該部分燃油的壓縮，形成高壓燃油壓入高壓油軌。在高壓油泵中安裝有一個(gè)控制部件，該部件叫油量計(jì)量單元，又叫MEUN閥，是實(shí)現(xiàn)控制高壓油泵的進(jìn)油量和回油量，從而控制油泵柱塞向油軌的供油量，滿足高壓共軌系統(tǒng)的設(shè)定壓力。油量計(jì)量單元是高壓共軌系統(tǒng)中重要的部件，它對進(jìn)油量的控制精度關(guān)系到軌壓的控制精度，噴油器噴射的精確性。油量計(jì)量單元的工作原理如圖2所示，油量計(jì)量單元是一個(gè)連續(xù)位置電磁閥，是電磁線圈在不同電流作用下，能夠產(chǎn)生不同的電磁力F1，從而平衡彈簧力F2和燃油流動(dòng)力與液壓力F3，使得控制閥芯停在不同的開度下?？刂崎y芯停在不同的開度，將使得油路通孔的有效面積改變，這決定高壓油泵給高壓油軌的供油量。不同于機(jī)械改變位置的常規(guī)機(jī)械閥，流量計(jì)量單元是通過電磁螺線管的電磁力來控制閥芯位移。在使用時(shí)，電磁螺線管中存在電磁遲滯的問題，同時(shí)流通在閥上的燃油產(chǎn)生燃油液動(dòng)力也是變化的，因此，該流量控制閥的流量特性將和電流大小，電流的變化趨勢和變化速率、閥進(jìn)出口的壓差、燃油溫度都有關(guān)系。需要一種裝置對高壓共軌系統(tǒng)油量計(jì)量單元的油量特性進(jìn)行測試，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)電流和壓差的控制，并能夠檢測溫度、壓力和流量。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于高壓共軌系統(tǒng)中油量計(jì)量單元的油量特性的重要性，本發(fā)明提供一種油量計(jì)量單元特性測試裝置，用于測試油量計(jì)量單元的出油量與控制電流大小、進(jìn)出口壓差的曲線關(guān)系，并測試控制電流不同變化率、燃油溫度對油量計(jì)量單元出油量的影響，得到油量計(jì)量單元的油量特性水平。本發(fā)明提供的油量計(jì)量單元特性測試裝置如圖1所示，油量計(jì)量單元特性測試裝置，其特征在于包括油箱，油泵，進(jìn)油螺釘，蓄壓腔，壓力傳感器，溫度傳感器，流量計(jì)，溢流閥，控制驅(qū)動(dòng)、檢測裝置；油量計(jì)量單元為需要測試的電磁閥；油箱連接油泵，油泵通過進(jìn)油螺釘連接到蓄壓腔，蓄壓腔上安裝有用于控制蓄壓腔內(nèi)的壓力大小的溢流閥；蓄壓腔出油口連接到油量計(jì)量單元，控制驅(qū)動(dòng)連接油量計(jì)量單元輸入控制電流，檢測裝置連接控制驅(qū)動(dòng)；油量計(jì)量單元的出油口通過油管連接到流量計(jì)，流量計(jì)通過油管連接到油箱；油量計(jì)量單元的進(jìn)油口處安裝有壓力傳感器和溫度傳感器。本發(fā)明提供的油量計(jì)量單元特性測試裝置，采用可調(diào)節(jié)泵油轉(zhuǎn)速的電子輸油泵精確地控制油泵給蓄壓腔的供油量，蓄壓腔上裝有一個(gè)溢流閥，可以調(diào)節(jié)腔內(nèi)的燃油壓力，通過調(diào)節(jié)油泵轉(zhuǎn)速和溢流閥的卸油壓力實(shí)現(xiàn)對腔內(nèi)壓力的調(diào)節(jié)和穩(wěn)定。因?yàn)樾顗呵怀鲇涂谥苯优c油量計(jì)量單元的進(jìn)油口通過油管連接，油量計(jì)量單元的進(jìn)油壓力等于蓄壓腔內(nèi)燃油的壓力，由于油量計(jì)量單元的出油壓力為環(huán)境壓力，因此可以通過調(diào)節(jié)蓄壓腔內(nèi)的燃油壓力間接調(diào)節(jié)油量計(jì)量單元的進(jìn)出口壓力差。在蓄壓腔和油量計(jì)量單元的連接油管上安裝溫度傳感器和壓力傳感器，通過溫度傳感器測量燃油溫度，通過壓力傳感器監(jiān)測油量計(jì)量單元的進(jìn)油口壓力的大小和波動(dòng)范圍。油量計(jì)量單元的出油口連接到流量計(jì)上，測取油量計(jì)量單元的出油量。電流的控制是采用斬波方式。該斬波電流是通過PWM方式實(shí)現(xiàn)，通過控制驅(qū)動(dòng)和檢測裝置在線調(diào)整PWM的占空比和頻率，從而調(diào)整油量計(jì)量單元上的電流。影響油量計(jì)量單元油量特性的因素有驅(qū)動(dòng)電流大小、電流的變化趨勢和變化速率、閥進(jìn)出口的壓差、閥進(jìn)口處燃油溫度。用本發(fā)明提供的油量計(jì)量單元測試裝置進(jìn)行測試時(shí)，通過在線調(diào)整PWM的占空比和頻率改變驅(qū)動(dòng)電流的大小，調(diào)整的快慢決定了電流變化的速率。不同于常規(guī)機(jī)械閥，考慮到電磁閥存在的電磁遲滯效應(yīng)問題，需要完成升程、回程兩個(gè)行程的測試。通過調(diào)節(jié)油泵轉(zhuǎn)速和蓄壓腔溢流閥的設(shè)定卸油壓力實(shí)現(xiàn)油量計(jì)量單元的進(jìn)出口壓力差的調(diào)節(jié)。閥進(jìn)口處的溫度、壓力由溫度傳感器、壓力傳感器來測量并監(jiān)控。本發(fā)明可以獲得如下有益效果本發(fā)明提出的油量計(jì)量單元特性測試裝置采用斬波電流來驅(qū)動(dòng)待測電磁閥。該斬波電流是通過PWM方式實(shí)現(xiàn)，通過在線調(diào)整PWM的占空比和頻率改變驅(qū)動(dòng)電流的大小。電磁閥存在電磁遲滯效應(yīng)問題，測試時(shí)需要完成升程、回程兩個(gè)行程的測試。通過調(diào)節(jié)油泵轉(zhuǎn)速和蓄壓腔溢流閥的設(shè)定卸油壓力實(shí)現(xiàn)油量計(jì)量單元的進(jìn)出口壓力差的調(diào)節(jié)。閥進(jìn)口處的溫度、壓力由溫度傳感器、壓力傳感器來測量并監(jiān)控。由此可以實(shí)現(xiàn)電流和壓差的控制，并能夠檢測溫度、壓力和流量，完整的測試影響油量計(jì)量單元油量特性的所有因素電流大小，電流的變化趨勢和變化速率、閥的壓差、燃油溫度。


圖1油量計(jì)量單元特性測試裝置圖中1、油箱，2、油泵，3、進(jìn)油螺釘，4、蓄壓腔，5、壓力傳感器，6、溫度傳感器，7、油量計(jì)量單元，8、流量計(jì),9、溢流閥。圖2油量計(jì)量單元工作原理中1、閥芯，2、線圈。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的油量計(jì)量單元特性測試裝置如圖1所示，包括油箱1，油泵2，進(jìn)油螺釘3，蓄壓腔4，壓力傳感器5，溫度傳感器6，流量計(jì)8，溢流閥9，控制驅(qū)動(dòng)10、檢測裝置11。油量計(jì)量單元7為需要測試的電磁閥；油箱I連接油泵，油泵2通過進(jìn)油螺釘3連接到蓄壓腔4，蓄壓腔4上安裝有用于控制蓄壓腔4內(nèi)的壓力大小的溢流閥9 ;蓄壓腔4出油口連接到油量計(jì)量單元7，控制驅(qū)動(dòng)10連接油量計(jì)量單元7輸入控制電流，檢測裝置11連接控制驅(qū)動(dòng)10 ;油量計(jì)量單元7的出油口通過油管連接到流量計(jì)8，流量計(jì)8通過油管連接到油箱I ;油量計(jì)量單元7的進(jìn)油口處安裝有壓力傳感器5和溫度傳感器6。油量計(jì)量單元7為需要測試的電磁閥。油箱I給油泵2供油，油泵2通過進(jìn)油螺釘3將燃油輸入到蓄壓腔4，蓄壓腔4上安裝溢流閥9控制蓄壓腔4內(nèi)的壓力大小，即油量計(jì)量單元7的進(jìn)口壓力。蓄壓腔4出油口直接將燃油輸入到油量計(jì)量單元7，油量計(jì)量單元7的出油口通過油管連接到流量計(jì)8，流量計(jì)8通過油管連接到油箱1，實(shí)現(xiàn)燃油的循環(huán)流動(dòng)。油量計(jì)量單元7的進(jìn)油口處安裝有壓力傳感器5、溫度傳感器6，用于測取燃油進(jìn)油壓力、進(jìn)油溫度。本發(fā)明提供的測試裝置有以下三點(diǎn)應(yīng)用1、電磁閥進(jìn)出口壓力的調(diào)整；本發(fā)明提供的油量計(jì)量單元特性測試裝置，采用可調(diào)節(jié)泵油轉(zhuǎn)速的電子輸油泵精確地控制油泵給蓄壓腔的供油量，蓄壓腔上裝有一個(gè)溢流閥，可以調(diào)節(jié)腔內(nèi)的燃油壓力，通過調(diào)節(jié)油泵轉(zhuǎn)速和溢流閥的卸油壓力實(shí)現(xiàn)對腔內(nèi)壓力的調(diào)節(jié)和穩(wěn)定。因?yàn)樾顗呵怀鲇涂谥苯优c油量計(jì)量單元的進(jìn)油口通過油管連接，油量計(jì)量單元的進(jìn)油壓力等于蓄壓腔內(nèi)燃油的壓力，由于油量計(jì)量單元的出油壓力為環(huán)境壓力，因此可以通過調(diào)節(jié)蓄壓腔內(nèi)的燃油壓力間接調(diào)節(jié)油量計(jì)量單元的進(jìn)出口壓力差。不同壓差下油量計(jì)量單元的流量特性也不同，因此對油量計(jì)量單元測試時(shí)應(yīng)該試驗(yàn)壓差對其流量特性的影響。2、控制電流大小以及變化速率調(diào)整；本裝置對油量計(jì)量單元輸入電流的控制采用斬波方式。該斬波電流是通過PWM方式實(shí)現(xiàn)，通過控制驅(qū)動(dòng)10和檢測裝置11在線調(diào)整PWM的占空比和頻率，從而調(diào)整待測油量計(jì)量單元7上的電流大小，調(diào)整電流的快慢決定了控制電流的變化速率。驅(qū)動(dòng)電流的大小和變化速率都是影響油量計(jì)量單元油量特性的因素，用本裝置測試時(shí)可以對這兩個(gè)變量分別試驗(yàn)。3、燃油溫度、壓力的測量與檢測。在蓄壓腔和油量計(jì)量單元的連接油管上安裝溫度傳感器和壓力傳感器，通過溫度傳感器測量油量計(jì)量單元的工作溫度，并測試燃油溫度對其油量特性的影響，另外，該溫度不能超過油量計(jì)量單元的安全溫度。通過壓力傳感器檢測油量計(jì)量單元的進(jìn)油口壓力的大小和波動(dòng)范圍。
權(quán)利要求
1.油量計(jì)量單元特性測試裝置，其特征在于包括油箱，油泵，進(jìn)油螺釘，蓄壓腔，壓力傳感器，溫度傳感器，流量計(jì)，溢流閥，控制驅(qū)動(dòng)、檢測裝置； 油量計(jì)量單元為需要測試的電磁閥；油箱連接油泵，油泵通過進(jìn)油螺釘連接到蓄壓腔，蓄壓腔上安裝有用于控制蓄壓腔內(nèi)的壓力大小的溢流閥；蓄壓腔出油口連接到油量計(jì)量單元，控制驅(qū)動(dòng)連接油量計(jì)量單元輸入控制電流，檢測裝置連接控制驅(qū)動(dòng)；油量計(jì)量單元的出油口通過油管連接到流量計(jì)，流量計(jì)通過油管連接到油箱；油量計(jì)量單元的進(jìn)油口處安裝有壓力傳感器和溫度傳感器。
全文摘要
一種油量計(jì)量單元特性測試裝置，具體涉及柴油機(jī)高壓共軌燃油系統(tǒng)的高壓油泵上流量控制閥的特性測試裝置。該裝置特征在于包括油箱，油泵，進(jìn)油螺釘，蓄壓腔，壓力傳感器，溫度傳感器，流量計(jì)，溢流閥，控制驅(qū)動(dòng)、檢測裝置；油量計(jì)量單元為需要測試的電磁閥；油箱連接油泵，油泵通過進(jìn)油螺釘連接到蓄壓腔，蓄壓腔上安裝有用于控制蓄壓腔內(nèi)的壓力大小的溢流閥；蓄壓腔出油口連接到油量計(jì)量單元，控制驅(qū)動(dòng)連接油量計(jì)量單元輸入控制電流，檢測裝置連接控制驅(qū)動(dòng)；油量計(jì)量單元的出油口通過油管連接到流量計(jì)，流量計(jì)通過油管連接到油箱；油量計(jì)量單元的進(jìn)油口處安裝有壓力傳感器和溫度傳感器。該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)電流和壓差的控制，并能夠檢測溫度、壓力和流量。
文檔編號G01M13/00GK103063418SQ20121036532
公開日2013年4月24日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者仇滔, 雷艷, 李旭初, 彭璟 申請人:北京工業(yè)大學(xué)