专利名称：油量计量单元特性测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种柴油机燃油部件特性测试技术，具体涉及柴油机高压共轨燃油系统的高压油泵上流量控制阀的特性测试装置。
背景技术：
与机械控制相比，电控高压共轨在控制精度上展现出巨大的优势。高压油泵能够精确控制进入高压共轨的燃油，并实现该部分燃油的压缩，形成高压燃油压入高压油轨。在高压油泵中安装有一个控制部件，该部件叫油量计量单元，又叫MEUN阀，是实现控制高压油泵的进油量和回油量，从而控制油泵柱塞向油轨的供油量，满足高压共轨系统的设定压力。油量计量单元是高压共轨系统中重要的部件，它对进油量的控制精度关系到轨压的控制精度，喷油器喷射的精确性。油量计量单元的工作原理如图2所示，油量计量单元是一个连续位置电磁阀，是电磁线圈在不同电流作用下，能够产生不同的电磁力F1，从而平衡弹簧力F2和燃油流动力与液压力F3，使得控制阀芯停在不同的开度下。控制阀芯停在不同的开度，将使得油路通孔的有效面积改变，这决定高压油泵给高压油轨的供油量。不同于机械改变位置的常规机械阀，流量计量单元是通过电磁螺线管的电磁力来控制阀芯位移。在使用时，电磁螺线管中存在电磁迟滞的问题，同时流通在阀上的燃油产生燃油液动力也是变化的，因此，该流量控制阀的流量特性将和电流大小，电流的变化趋势和变化速率、阀进出口的压差、燃油温度都有关系。需要一种装置对高压共轨系统油量计量单元的油量特性进行测试，该装置能够实现电流和压差的控制，并能够检测温度、压力和流量。
发明内容
鉴于高压共轨系统中油量计量单元的油量特性的重要性，本发明提供一种油量计量单元特性测试装置，用于测试油量计量单元的出油量与控制电流大小、进出口压差的曲线关系，并测试控制电流不同变化率、燃油温度对油量计量单元出油量的影响，得到油量计量单元的油量特性水平。本发明提供的油量计量单元特性测试装置如图1所示，油量计量单元特性测试装置，其特征在于包括油箱，油泵，进油螺钉，蓄压腔，压力传感器，温度传感器，流量计，溢流阀，控制驱动、检测装置；油量计量单元为需要测试的电磁阀；油箱连接油泵，油泵通过进油螺钉连接到蓄压腔，蓄压腔上安装有用于控制蓄压腔内的压力大小的溢流阀；蓄压腔出油口连接到油量计量单元，控制驱动连接油量计量单元输入控制电流，检测装置连接控制驱动；油量计量单元的出油口通过油管连接到流量计，流量计通过油管连接到油箱；油量计量单元的进油口处安装有压力传感器和温度传感器。本发明提供的油量计量单元特性测试装置，采用可调节泵油转速的电子输油泵精确地控制油泵给蓄压腔的供油量，蓄压腔上装有一个溢流阀，可以调节腔内的燃油压力，通过调节油泵转速和溢流阀的卸油压力实现对腔内压力的调节和稳定。因为蓄压腔出油口直接与油量计量单元的进油口通过油管连接，油量计量单元的进油压力等于蓄压腔内燃油的压力，由于油量计量单元的出油压力为环境压力，因此可以通过调节蓄压腔内的燃油压力间接调节油量计量单元的进出口压力差。在蓄压腔和油量计量单元的连接油管上安装温度传感器和压力传感器，通过温度传感器测量燃油温度，通过压力传感器监测油量计量单元的进油口压力的大小和波动范围。油量计量单元的出油口连接到流量计上，测取油量计量单元的出油量。电流的控制是采用斩波方式。该斩波电流是通过PWM方式实现，通过控制驱动和检测装置在线调整PWM的占空比和频率，从而调整油量计量单元上的电流。影响油量计量单元油量特性的因素有驱动电流大小、电流的变化趋势和变化速率、阀进出口的压差、阀进口处燃油温度。用本发明提供的油量计量单元测试装置进行测试时，通过在线调整PWM的占空比和频率改变驱动电流的大小，调整的快慢决定了电流变化的速率。不同于常规机械阀，考虑到电磁阀存在的电磁迟滞效应问题，需要完成升程、回程两个行程的测试。通过调节油泵转速和蓄压腔溢流阀的设定卸油压力实现油量计量单元的进出口压力差的调节。阀进口处的温度、压力由温度传感器、压力传感器来测量并监控。本发明可以获得如下有益效果本发明提出的油量计量单元特性测试装置采用斩波电流来驱动待测电磁阀。该斩波电流是通过PWM方式实现，通过在线调整PWM的占空比和频率改变驱动电流的大小。电磁阀存在电磁迟滞效应问题，测试时需要完成升程、回程两个行程的测试。通过调节油泵转速和蓄压腔溢流阀的设定卸油压力实现油量计量单元的进出口压力差的调节。阀进口处的温度、压力由温度传感器、压力传感器来测量并监控。由此可以实现电流和压差的控制，并能够检测温度、压力和流量，完整的测试影响油量计量单元油量特性的所有因素电流大小，电流的变化趋势和变化速率、阀的压差、燃油温度。
图1油量计量单元特性测试装置图中1、油箱，2、油泵，3、进油螺钉，4、蓄压腔，5、压力传感器，6、温度传感器，7、油量计量单元，8、流量计,9、溢流阀。图2油量计量单元工作原理中1、阀芯，2、线圈。
具体实施例方式本发明提供的油量计量单元特性测试装置如图1所示，包括油箱1，油泵2，进油螺钉3，蓄压腔4，压力传感器5，温度传感器6，流量计8，溢流阀9，控制驱动10、检测装置11。油量计量单元7为需要测试的电磁阀；油箱I连接油泵，油泵2通过进油螺钉3连接到蓄压腔4，蓄压腔4上安装有用于控制蓄压腔4内的压力大小的溢流阀9 ;蓄压腔4出油口连接到油量计量单元7，控制驱动10连接油量计量单元7输入控制电流，检测装置11连接控制驱动10 ;油量计量单元7的出油口通过油管连接到流量计8，流量计8通过油管连接到油箱I ;油量计量单元7的进油口处安装有压力传感器5和温度传感器6。油量计量单元7为需要测试的电磁阀。油箱I给油泵2供油，油泵2通过进油螺钉3将燃油输入到蓄压腔4，蓄压腔4上安装溢流阀9控制蓄压腔4内的压力大小，即油量计量单元7的进口压力。蓄压腔4出油口直接将燃油输入到油量计量单元7，油量计量单元7的出油口通过油管连接到流量计8，流量计8通过油管连接到油箱1，实现燃油的循环流动。油量计量单元7的进油口处安装有压力传感器5、温度传感器6，用于测取燃油进油压力、进油温度。本发明提供的测试装置有以下三点应用1、电磁阀进出口压力的调整；本发明提供的油量计量单元特性测试装置，采用可调节泵油转速的电子输油泵精确地控制油泵给蓄压腔的供油量，蓄压腔上装有一个溢流阀，可以调节腔内的燃油压力，通过调节油泵转速和溢流阀的卸油压力实现对腔内压力的调节和稳定。因为蓄压腔出油口直接与油量计量单元的进油口通过油管连接，油量计量单元的进油压力等于蓄压腔内燃油的压力，由于油量计量单元的出油压力为环境压力，因此可以通过调节蓄压腔内的燃油压力间接调节油量计量单元的进出口压力差。不同压差下油量计量单元的流量特性也不同，因此对油量计量单元测试时应该试验压差对其流量特性的影响。2、控制电流大小以及变化速率调整；本装置对油量计量单元输入电流的控制采用斩波方式。该斩波电流是通过PWM方式实现，通过控制驱动10和检测装置11在线调整PWM的占空比和频率，从而调整待测油量计量单元7上的电流大小，调整电流的快慢决定了控制电流的变化速率。驱动电流的大小和变化速率都是影响油量计量单元油量特性的因素，用本装置测试时可以对这两个变量分别试验。3、燃油温度、压力的测量与检测。在蓄压腔和油量计量单元的连接油管上安装温度传感器和压力传感器，通过温度传感器测量油量计量单元的工作温度，并测试燃油温度对其油量特性的影响，另外，该温度不能超过油量计量单元的安全温度。通过压力传感器检测油量计量单元的进油口压力的大小和波动范围。
权利要求
1.油量计量单元特性测试装置，其特征在于包括油箱，油泵，进油螺钉，蓄压腔，压力传感器，温度传感器，流量计，溢流阀，控制驱动、检测装置； 油量计量单元为需要测试的电磁阀；油箱连接油泵，油泵通过进油螺钉连接到蓄压腔，蓄压腔上安装有用于控制蓄压腔内的压力大小的溢流阀；蓄压腔出油口连接到油量计量单元，控制驱动连接油量计量单元输入控制电流，检测装置连接控制驱动；油量计量单元的出油口通过油管连接到流量计，流量计通过油管连接到油箱；油量计量单元的进油口处安装有压力传感器和温度传感器。
全文摘要
一种油量计量单元特性测试装置，具体涉及柴油机高压共轨燃油系统的高压油泵上流量控制阀的特性测试装置。该装置特征在于包括油箱，油泵，进油螺钉，蓄压腔，压力传感器，温度传感器，流量计，溢流阀，控制驱动、检测装置；油量计量单元为需要测试的电磁阀；油箱连接油泵，油泵通过进油螺钉连接到蓄压腔，蓄压腔上安装有用于控制蓄压腔内的压力大小的溢流阀；蓄压腔出油口连接到油量计量单元，控制驱动连接油量计量单元输入控制电流，检测装置连接控制驱动；油量计量单元的出油口通过油管连接到流量计，流量计通过油管连接到油箱；油量计量单元的进油口处安装有压力传感器和温度传感器。该装置能够实现电流和压差的控制，并能够检测温度、压力和流量。
文档编号G01M13/00GK103063418SQ20121036532
公开日2013年4月24日 申请日期2012年9月26日 优先权日2012年9月26日
发明者仇滔, 雷艳, 李旭初, 彭璟 申请人:北京工业大学