一種雙向一體式對置閥、高壓燃油進回聯(lián)動控制系統(tǒng)及控制方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公布了一種雙向一體式對置閥，包括閥座和包括對置錐閥、兩承壓面、雙導(dǎo)向段的閥芯。一種高壓燃油進回聯(lián)動控制系統(tǒng)，包括控制容腔、進油容腔、出油容腔和雙向一體式對置閥；所述雙向一體式對置閥的上承壓面位于控制容腔處，下錐閥與進油容腔相通，下承壓面位于進油容腔處；進油管道分兩路分別進入所述控制容腔和進油容腔；所述控制容腔的進油管道上設(shè)置有進油喉口，所述控制容腔還連接有放油管道，所述放油管道上設(shè)置有放油喉口和先導(dǎo)閥，與油箱相通。一種高壓燃油進回聯(lián)動控制方法，包括初始狀態(tài)、出油狀態(tài)和回油狀態(tài)三種工作狀態(tài)。該系統(tǒng)和方法適應(yīng)于高壓尤其是160MPa及以上超高壓燃油的油路控制，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、頻率響應(yīng)快、密封效果好、流量大。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于流體控制
特別是涉及一種超高壓燃油進回聯(lián)動控制系統(tǒng)及控制方法，尤其適合用于超高壓燃油噴射系統(tǒng)，也適用于其他高壓流體控制。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有技術(shù)中用于控制低壓流體(或氣體)的方法很多，如專利號CN93109383. X “電液快速大流量排油閥”中，其采用分體式的大小兩個錐閥，并利用一個電磁閥(先導(dǎo)閥)元件的通斷電使得執(zhí)行元件直接作用于小錐閥閥芯使其動作實現(xiàn)放油，同時結(jié)合利用大錐閥閥芯左右兩側(cè)有效液壓受力面積的不同使得大錐閥閥芯打開實現(xiàn)系統(tǒng)泄油功能。此系統(tǒng)主要優(yōu)勢在于大錐閥流量大，但其僅能實現(xiàn)泄油一個功能，更無法用于控制如燃油系統(tǒng)中超高壓燃油管路的通斷控制。現(xiàn)有技術(shù)中與本專利技術(shù)有相似功能的用于控制超高壓流體控制的專利技術(shù)，主要技術(shù)路線是通過液電耦合液力放大特性利用執(zhí)行元件平面(或錐面)來實現(xiàn)通斷控制。如專利號86102235 “具有同軸布置的兩個閥的超高壓流體控制電磁閥裝置”中，為了實現(xiàn)超高壓流體的精確定量控制，其中管路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，大閥套小閥等零部件眾多。其他如德國博世公司的CRS、日本電裝公司的ECD-U2等世界主流燃油系統(tǒng)供應(yīng)商專利技術(shù)的電控共軌燃油系統(tǒng)中所采用的電控噴油器，其原理為將高壓燃油分成上下兩路，其中一路利用管道上的先導(dǎo)電磁閥通斷電來實現(xiàn)控制容腔的壓力變化與另一路形成的液壓力之間所形成的差異實現(xiàn)油嘴的噴油工作。在這些電控噴油器專利技術(shù)中，其優(yōu)點是利用先導(dǎo)閥實現(xiàn)了液壓力的放大，系統(tǒng)響應(yīng)快，但是這些系統(tǒng)都是采用的分體閥芯，且僅能實現(xiàn)高壓燃油在系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時將高壓燃油直接噴入發(fā)動機氣缸內(nèi)，而無法將高壓燃油穩(wěn)定的輸出給其他系統(tǒng)使用并聯(lián)動地實現(xiàn)系統(tǒng)回油卸壓功能。綜上說來，在這些專利技術(shù)中，其思路都是基于控制管路通斷后的高壓流體通路被打開之后高壓燃油被迅速排泄出去。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)目的在于針對高壓燃油系統(tǒng)油路通斷要求頻率響應(yīng)快、密封效果好、流量大的特點，并能將高壓燃油穩(wěn)定地輸送給其他工作源使用的要求，專利技術(shù)了簡化系統(tǒng)零件設(shè)計的一種雙向一體式對置閥、并僅使用一個先導(dǎo)閥工作的高壓燃油進回聯(lián)動控制系統(tǒng)及方法。本專利技術(shù)為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案 一種雙向一體式對置閥，包括閥座和閥芯，其特征在于所述閥芯采用一體式結(jié)構(gòu)，設(shè)置有雙向?qū)χ缅F閥芯，所述雙向?qū)χ缅F閥芯與閥座配合組成聯(lián)動的上下錐閥；與對置錐閥芯相對應(yīng)的兩側(cè)設(shè)置有上下承壓面和上下導(dǎo)向段。一種高壓燃油進回聯(lián)動控制系統(tǒng)，其特征在于包括控制容腔、進油容腔、出油容腔和雙向一體式對置閥；所述雙向一體式對置閥的上承壓面位于控制容腔處，下錐閥與進油容腔相通，下承壓面位于進油容腔處；進油管道分兩路分別進入所述控制容腔和進油容腔；所述控制容腔的進油管道上設(shè)置有進油喉口，所述控制容腔還連接有放油管道，所述放油管道上設(shè)置有放油喉口和先導(dǎo)閥，與油箱相通，所述放油喉口直徑大于進油喉口直徑。優(yōu)選的所述雙向一體式對置閥的上承壓面面積大于下承壓面面積。其進一步特征在于所述雙向一體式對置閥的上錐閥為常開，下錐閥為常閉。其進一步特征還在于所述雙向一體式對置閥的上錐閥與回油管道相通，回油管道上設(shè)置有回油壓力組件。一種高壓燃油進回聯(lián)動控制方法，其特征在于包括下述工作狀態(tài) (I)初始狀態(tài) 先導(dǎo)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，高壓燃油分成兩路進油，一路經(jīng)進油喉口進入控制容腔，所述控制容腔內(nèi)的高壓燃油作于雙向一體式對置閥的上承壓面上產(chǎn)生液壓力；另一路高壓燃油進入進油容腔作用于雙向一體式對置閥的下承壓面上產(chǎn)生液壓力，下錐閥關(guān)閉，上錐閥打開。(2)出油狀態(tài) 先導(dǎo)閥通電，放油喉口所在的放油管道被關(guān)閉，由于放油喉口直徑比進油喉口直徑大，控制容腔中高壓燃油壓力急速下降，作用于雙向一體式對置閥的上承壓面上液壓力及預(yù)壓縮力小于不變的雙向一體式對置閥的下承壓面上液壓力時，下錐閥迅速打開而上錐閥聯(lián)動關(guān)閉，進油容腔高壓燃油進入出油容腔中，經(jīng)出油管道實現(xiàn)出油。(3)回油狀態(tài) 先導(dǎo)閥斷電，放油喉口所在的放油管道被關(guān)閉，所述放油喉口關(guān)閉而進油喉口繼續(xù)進油，控制容腔中高壓燃油壓力急速上升，作用于雙向一體式對置閥的上承壓面上液壓力及預(yù)壓縮力大于不變的下承壓面上液壓力時，上錐閥迅速打開而下錐閥聯(lián)動關(guān)閉，出油容腔和出油管道高壓燃油經(jīng)回油管道實現(xiàn)回油卸壓，通過在回油油路中的回油壓力組件對回油壓力進行動態(tài)調(diào)節(jié)。本專利技術(shù)的有益效果是采用一體式結(jié)構(gòu)的雙向?qū)χ缅F閥適應(yīng)于高壓尤其是160MPa及以上超高壓燃油的油路控制，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、頻率響應(yīng)快、密封效果好、流量大。本專利技術(shù)中的一體式結(jié)構(gòu)閥芯零件數(shù)量少，僅使用一個先導(dǎo)閥即可實現(xiàn)高壓燃油兩位三通控制且密封效果優(yōu)于滑閥軸向密封。另外本專利技術(shù)中采用一體式結(jié)構(gòu)的對置錐閥可以實現(xiàn)高壓燃油進回聯(lián)動，頻率響應(yīng)快。附圖說明圖1是本專利技術(shù)原理示意圖。圖中1、進油容腔，2、下承壓面，3、下導(dǎo)向段，4、下錐面，5、下閥體，6、彈簧，7、出油容腔，8、閥芯，9、出油管道，10、上閥體，11、上錐面，12.、回油壓力組件，13、回油管道，14、上導(dǎo)向段，15、上承壓面，16、放油管道，17、先導(dǎo)閥，18、放油喉口，19、控制容腔，20、進油喉口。具體實施例方式下面結(jié)合附圖1對本專利技術(shù)作進一步說明。本專利技術(shù)控制高壓燃油通斷方法的核心是在僅采用一個先導(dǎo)閥的前提下使用一體式結(jié)構(gòu)的閥芯實現(xiàn)高油燃油進回聯(lián)動控制，所述一體式結(jié)構(gòu)閥芯8是一個桿式零件，其主要特征是對置錐閥、雙導(dǎo)向段、兩承壓面。所述一體式結(jié)構(gòu)的閥芯8套插在下閥體5和上閥體10組成的出油容腔7中并能上下運動，對置上下錐面4、11分別與下閥體5和上閥體10聯(lián)動密封組成上下錐閥，上下導(dǎo)向段3、14分別在下閥體5和上閥體10中起導(dǎo)向作用確保對置上下錐面4、11與上下閥體5、10之間形成嚴(yán)格密封，所述的下閥體5與上閥體10組成出油容腔7經(jīng)出油管道9出油，將高壓燃油穩(wěn)定地輸送給其他工作源使用。所述出油容腔7用于將從進油容腔I中燃油經(jīng)下導(dǎo)向段3上開設(shè)的溝槽與下錐面4處流入的高壓燃油暫時收集起來，所述的進油容腔I中燃油來自高壓燃油分成兩路中的B路，另一路即A路高壓燃油經(jīng)控制容腔19前的進油管道上設(shè)置的進油喉口 20進入控制容腔19，控制容腔19還連接有放油管道16，所述放油管道16上設(shè)置有放油喉口 18和先導(dǎo)閥17，放油管道16與油箱相通；上承壓面15與下承壓面2分別與控制容腔19和進油容腔I接觸，在控制容腔19與進油容腔I中的高壓燃油分別作用在上承壓面15與下承壓面2上的液壓力及安裝在閥芯8與上閥體10之間的彈簧6預(yù)壓縮彈簧力的綜合作用下，閥芯8優(yōu)先偏壓在進油側(cè)的下閥體5上，即下錐閥常閉而上錐閥常開；在上錐面11與上導(dǎo)向段14之間設(shè)置回油管道13用于將出油容腔7及出油管道9中高壓燃油在系統(tǒng)不工作狀態(tài)下進行回油卸壓，在回油管道上設(shè)置有回油壓力組件12對回油壓力進行動態(tài)調(diào)節(jié)。高壓燃油進回聯(lián)動控制方法如下 (I)初始狀態(tài) 系統(tǒng)未工作時，先導(dǎo)閥17不通電，放油喉口 18所在的放油管道16被關(guān)閉。此時控制容腔19中的高壓燃油作用于上承壓面15上所產(chǎn)生的方向向下的液壓力，與彈簧6預(yù)壓縮產(chǎn)生的方向向下的彈簧力所形成的合力，大于進油容腔I中的高壓燃油作用于下承壓面2上所產(chǎn)生的方向向上的液壓力，因此一體式結(jié)構(gòu)的閥芯8的下錐面4優(yōu)先偏壓在下閥體5上形成密封，即下錐閥常閉而上錐閥常開。(2)出油狀態(tài) 先本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種雙向一體式對置閥，包括閥座和閥芯，其特征在于：所述閥芯采用一體式結(jié)構(gòu)，設(shè)置有雙向?qū)χ缅F閥芯，所述雙向?qū)χ缅F閥芯與閥座配合組成聯(lián)動的上下錐閥；與對置錐閥芯相對應(yīng)的兩側(cè)設(shè)置有上下承壓面和上下導(dǎo)向段。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種雙向一體式對置閥，包括閥座和閥芯，其特征在于:所述閥芯采用一體式結(jié)構(gòu)，設(shè)置有雙向?qū)χ缅F閥芯，所述雙向?qū)χ缅F閥芯與閥座配合組成聯(lián)動的上下錐閥；與對置錐閥芯相對應(yīng)的兩側(cè)設(shè)置有上下承壓面和上下導(dǎo)向段。2.一種高壓燃油進回聯(lián)動控制系統(tǒng)，其特征在于:包括控制容腔、進油容腔、出油容腔和雙向一體式對置閥；所述雙向一體式對置閥的上承壓面位于控制容腔處，下錐閥與進油容腔相通，下承壓面位于進油容腔處；進油管道分兩路分別進入所述控制容腔和進油容腔；所述控制容腔的進油管道上設(shè)置有進油喉口，所述控制容腔還連接有放油管道，所述放油管道上設(shè)置有放油喉口和先導(dǎo)閥，與油箱相通，所述放油喉口直徑大于進油喉口直徑。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓燃油進回聯(lián)動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述雙向一體式對置閥的上承壓面面積大于下承壓面面積。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓燃油進回聯(lián)動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述雙向一體式對置閥的上錐閥為常開，下錐閥為常閉。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓燃油進回聯(lián)動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述雙向一體式對置閥的上錐閥與回油管道相通，回油管道上設(shè)置有回油壓力組件。6.一種...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王健，房志紅，陳希穎，居鈺生，繆雪龍，夏少華，王先勇，劉志華，
申請(專利權(quán))人：中國第一汽車股份有限公司無錫油泵油嘴研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：