[发明专利]一种电控单体泵发动机及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及发动机领域，具体涉及一种采用电控单体泵的发动机及其控制方法。

背景技术

发动机在整个国民经济的发展过程中做出了重大贡献，其应用领域涉及到工业、农业和日常生活等；近年来国家经济已经达到了较高水平，发动机的应用领域进一步扩大，发动机得市场保有量达到了一个很高的水平；由于较大的市场保有量和一些较低技术水平的发动机得存在影响环境污染并造成能源问题，因此必须对发动机进行技术升级；在众多的发动机应用领域中，非道路的发动机技术一直以来都处于较低的水平，并且非道路发动机得数量众多；根据国家的发展规划，非道路发动机得排放和能耗水平都必须得到提高，电控化的发动机燃烧供给系统和控制将是未来的必然之路；非道路机械由于其特殊的工作环境和服务对象，对于发动机得可靠性、便利性和成本提出了非常高的要求；尤其是小型农业机械，其维护保养水平很低，发动机工作频次不定，使用者对于成本有极高的要求；但是目前的发动机可靠性和维护保养不便。

发明内容

本发明提出了一种通过纯机械结构即可对发动机怠速的控制的电控单体泵发动机及其控制方法。

本发明采用的技术方案是：一种电控单体泵发动机，包括发动机机体和与其连接的控制单元；发动机机体连接发电机和电控单体泵，发电机连接电源稳压模块，电源稳压模块连接控制单元；控制单元还连接加速踏板和电控单体泵；电控单体泵连接低压输油泵，低压输油泵通过燃油过滤器连接燃油箱；发动机机体还连接启动装置；控制单元还连接传感器模块；

电控单体泵包括泵体、油泵柱塞和进回油控制电磁阀；泵体为圆柱体结构，上部设置有与油泵柱塞的下部滑动配合的油泵柱塞孔；油泵柱塞上部连接挺柱，挺柱连接凸轮；挺柱和泵体上表面之间设置有套设在油泵柱塞外的油泵柱塞回位弹簧；泵体下部设置有连通油泵柱塞孔，并与油泵柱塞孔同轴的高压出油孔；泵体上还设置有连通油泵柱塞孔的进回油孔；进回油控制电磁阀设置在进回油孔对应位置；油泵柱塞远离挺柱一端设置有螺旋环槽。

进一步的，所述油泵柱塞为中间直径小，两端直径大的阶梯状圆柱体结构；上部为油泵柱塞孔滑动配合的油泵柱塞体、下部为与挺柱连接的油泵柱塞尾。

进一步的，所述进回油控制电磁阀包括圆柱体结构的阀体；阀体内靠近油泵柱塞孔一侧设置阀芯，远离油泵柱塞孔一侧设置有压紧螺母；阀芯连接有衔铁，衔铁与压紧螺母之间设置有预压缩状态的回位弹簧；阀体内衔铁与压紧螺母之间还设置有线圈，线圈上设置有与外部电源连接的接头；压紧螺母设置有进油接头，进油接头连接燃油箱。

一种电控单体泵发动机的控制方法，包括以下步骤：

发动机处于停机状态时，加速踏板处于零开度状态，控制单元不通电，传感器模块不工作，发电机不工作，电源稳压模块不工作，发动机负载处于空载状态；进回油控制电磁阀的阀芯开启，燃油可自由流向进回油孔，整个油路充满燃油；

发动机启动时，通过启动装置使发动机运转，发动机驱动电控单体泵的凸轮随发送机同步转动，并使油泵柱塞在油泵柱塞孔内做往复运动；油泵柱塞封闭进回油孔后，被封闭的燃油被油泵柱塞进一步压缩压力升高，燃油压力超过与高压出油孔连接的喷油器的启喷压力后，高压的燃油喷入发动机得气缸内并雾化；喷入气缸内的燃油在高温和高压作用下自燃，对活塞做功维持发动机运转；

发动机进入稳定运行状态后，加速踏板处于零开度状态，发动机进入工作状态；发电机所发出的电经电源稳压模块稳压后储存在电源稳压模块内；同时控制单元通电，低压输油泵进入工作状态，传感器模块进入工作状态；发动机处于空载状态，控制单元不对发动机产生控制动作；

加速踏板处于大于零开度状态后，控制单元根据发动机的转速和加速踏板的开度和控制单元内预设的MAP数据控制进回油控制电磁阀的开闭，发动机负载接通进入工作状态；

发动机完成工作后，控制单元控制进回油控制电磁阀封闭，燃油供给中断，发动机停机，控制单元断电，完成控制。

进一步的，所述启动装置包括手动启动装置和电启动装置。

本发明的有益效果是：

（1）本发明通过油泵柱塞上部与进回油孔的固定位置关系确定发动机最小循环供油量，解决了发动机最低稳定运行转速所需供油的问题；

（2）本发明在解决了不需要电子控制系统介入情况下的燃油供给问题，电控发电机不需电源也可通过手动启动装置实现发动机得启动；