[发明专利]一种伺服电机控制的燃料测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料测量装置，尤其涉及一种伺服电机控制的燃料测量装置。

背景技术

目前，油耗测量还没有非常理想的仪器，主要是采用“称重法”或是直接测量机车燃油箱的液位。前一种方法需在测试前将油桶装满油并称好质量固定在机器上，再将发动机的燃油进回油管插入其中，启动发动机后立即进行测试，测试完成后熄火，拆下油桶称其质量，用测试前后的质量之差除以时间来确定单位时间的油耗或除以作业量来确定单位作业量的油耗。该测试方法由于装拆时出现滴油、漏油现象导致测量误差较大，且测量不方便且误差较大。后一种方法采用一般的液位传感器对机车油箱进行测量，由于车辆发动后，振动较大，将会导致数据误差大，且很不稳定。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种伺服电机控制的燃料测量装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种伺服电机控制的燃料测量装置，它包括：齿条、弹簧、位移传感器、连杆、活塞、出油油管、电磁三通阀、进油油管、压力传感器、量筒、电子控制单元、伺服电机和齿轮等；其中，所述连杆的一端通过弹簧与齿条相连，另一端通过活塞销和活塞相连，位移传感器测量连杆的位移，活塞置于量筒内，量筒的底部、出油油管和进油油管通过电磁三通阀连接，压力传感器安装在出油油管上，压力传感器和伺服电机均与电子控制单元相连，齿轮固定在服电机的输出轴上，并与齿条啮合。

本发明的有益效果是：

1、不用装拆油箱，操作方便简单；

2、电子控制单元直接调节控制电机，保持油压的稳定，测量数据准确、工作稳定；

3、不需改装发动机或其他油耗装置的油路系统，结构通用性强，适用广泛；

4、结构简单，制造成本低。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的齿轮与电机的安装示意图；

图3是本发明电子控制单元的工作示意图；

图中：齿条1、弹簧2、位移传感器3、连杆4、活塞5、活塞销6、出油油管7、电磁三通阀8、进油油管9、压力传感器10、量筒11、电子控制单元12、伺服电机13、齿轮14。

具体实施方式

下面根据附图详细说明本发明，本发明的目的和效果将会变得更加明显。

如图1和2所示，本发明的伺服电机控制的燃料测量装置包括：齿条1、弹簧2、位移传感器3、连杆4、活塞5、出油油管7、电磁三通阀8、进油油管9、压力传感器10、量筒11、电子控制单元12、伺服电机13、齿轮14。

连杆4的一端通过弹簧2与齿条1相连，另一端通过活塞销6和活塞5相连，位移传感器3测量连杆4的位移，活塞5置于量筒11内，量筒11的底部、出油油管7和进油油管9通过电磁三通阀8连接，压力传感器10安装在出油油管7上，压力传感器10和伺服电机13均与电子控制单元12相连，齿轮14固定在服电机13的输出轴上，并与齿条1啮合。

如图3所示，压力传感器10发送压力信号到电子控制单元上，电子控制单元12可以由单片机或DSP来实现，将压力传感器10发送的压力信号转换为控制信号，并发送控制信号到伺服电机13上，伺服电机13带动齿轮14转动，进而达到控制齿轮14转速的目的。

本发明的工作过程如下：在发动机启动之前，先调节电磁三通阀8，导通进油油管9和量筒11，阻断出油油管7，由于进油油管9油压的作用，使得量筒11逐渐充满燃油。待到量筒11充满时，调节电磁三通阀8，导通进油油管9与出油油管7，然后正常启动发动机（图中未示出）。待需要测量燃油油耗时，再调节电磁三通阀8，使得量筒11与出油油管7导通，同时启动伺服电机13带动齿轮14转动，进而带动齿条1向下运动 ，齿条1的向下运动压缩弹簧2，弹簧2的压缩使得连杆4向下运动进而带动活塞运动，最后使得量筒11内产生一定的油压。燃油在油压的作用下，流向出油油管7进而流入发动机，保证发动机的正常工作。压力传感器10测量从量筒11流出的燃油的压力，送往电子控制单元12，当压力大于当初进油油管9的压力时，电子控制单元12发送控制信号命令伺服电机13减速转动，当压力小于当初进油油管9的压力时，电子控制单元12发送控制信号命令伺服电机13加速转动，进而调节齿条1向下加减速运动，保持量筒11内的油压始终稳定在当初进油油管9的压力值附近。弹簧2对来自于齿条1的作用力起到缓冲的作用，避免直接作用于连杆4进而引起油压的急起急落，保持油压稳定。这样，等待发动机工作时间t秒后，由位移传感器3读出连杆4的位移，也即活塞5的位移h，由此可以得出t秒时间内所消耗的燃油的总体积量：                                               ，而A为量筒的横截面积。进而可以得出单位时间内油耗量为。