[发明专利]一种用于两冲程缸内直喷重油发动机的电磁脉冲喷射泵及其控制方法

权利要求书

1.一种用于两冲程缸内直喷重油发动机的电磁脉冲喷射泵，包括驱动部分、柱塞部分与喷嘴部分；驱动部分、柱塞部分与喷嘴部分的壳体由后至前同轴固定，内部相通；其特征在于：

A、驱动部分还具有同轴设置的铁芯，铁芯上套有沿铁芯轴向往复运动的螺线管；螺线管上绕有螺线管绕组线圈，同时螺线管外设置有同轴相套的永磁体；

B、柱塞部分还具有与螺线管随动的柱塞；柱塞与柱塞部分的壳体前端设计的柱塞通道配合，沿柱塞通道移动；柱塞通过柱塞回位弹簧回位；柱塞前端端面上沿柱塞轴向设计有高压油腔供油通道；

通过上述A与B，当螺线管绕组线圈通正向电流时，螺线管受电磁场力的作用向下运动，克服柱塞回位弹簧的弹性力，带动柱塞下行，完成燃油的加压；

C、喷嘴部分内部设计有针阀通道，针阀通道内同轴设置有针阀；针阀由针阀回位弹簧控制回位；当喷嘴部分内部油压达到针阀开启值时，针阀下行，喷油开始；通过驱动控制电路控制一号与二号功率开关的通断时间控制喷油量；驱动控制电路具有由驾驶员启动的驱动控制电路开关；在螺线管绕组线圈断电时起续流作用的二极管，同时为电容器充电；分别保护一号与二号功率开关的保护电阻；以及接受ECU控制信号的控制信号输入通CH1和CH2，分别控制两个功率开关的通断；

上述驱动控制电路由DC-DC升压变换电路提供48V直流电压；DC-DC升压变换电路采用变频生压方式，具有由初级线圈和次级线圈构成的变压器系统；保护功率开关的保护电阻；防止储能电容向次级线圈放电的二极管；DC-DC升压变换电路输入电压为12V直流电压；由微控单元MCU采集输入电压检测信号和输出电压反馈信号，向功率开关输出控制脉冲信号，从而精确控制三号功率开关的通断时间，保证储能电容的充电速度，并且使得输出电压达到48V。

2.如权利要求1所述一种用于两冲程缸内直喷重油发动机的电磁脉冲喷射泵，其特征在于：高压油腔供油通道包括柱塞前端面上沿柱塞轴向设计有轴向油道，与柱塞前端周向上设计的径向油道，径向油道与轴向油道连通。

3.如权利要求1所述一种用于两冲程缸内直喷重油发动机的电磁脉冲喷射泵，其特征在于：驱动部分的壳体内部为低压油腔，驱动部分的壳体后端侧壁上开有与低压油腔相通的回油通道；柱塞部分壳体侧壁上开有供油通道，燃油经过供油通道进入，经过高压油腔供油通道进入高压油腔，经过回油通道流出，构成油路循环回路。

4.如权利要求1所述一种用于两冲程缸内直喷重油发动机的电磁脉冲喷射泵，其特征在于：针阀回位弹簧的弹性系数k可根据k＝PS/h确定；其中，P为高压油腔内的燃油压力，S为针阀顶部面积，h为针阀的下行行程。

5.如权利要求1所述一种用于两冲程缸内直喷重油发动机的电磁脉冲喷射泵，其特征在于：针阀前端设计有锥形结构喷嘴，同时针阀通道后端设计为锥形口，且喷嘴的锥角小于锥形口的锥角，使喷嘴与针阀通道的锥形面间形成线密封。

6.如权利要求1所述一种用于两冲程缸内直喷重油发动机的电磁脉冲喷射泵，其特征在于：喷嘴部分的壳体前端周向上设计有旋流油道，同时在针阀前端设计有环形油槽；且在未喷油时，旋流油道与环形油槽连通，且与环形油槽相切燃油。

7.如权利要求1～6任一项 所述的一种用于两冲程缸内直喷重油发动机的电磁脉冲喷射泵的控制方法，其特征在于：采用正反向电流控制策略，具体如下：

a、发动机未启动，驱动控制电路开关关断，电磁脉冲喷射泵不工作；

b、发动机准备启动，接通驱动控制电路开关，电磁脉冲喷射泵进入待命状态；

c、发动机启动，ECU根据每次循环的喷油量需求计算功率开关导通时间T，向控制信号输入通道CH1输出持续期为T的高电平，一号功率开关导通，电磁脉冲喷射泵中螺线管绕组线圈正向通电，使螺线管受力向下运动，加压高压油腔内燃油，并在油压足够克复弹簧弹力时打开喷嘴，进行喷油；电磁脉冲喷射泵开始工作，喷油过程开始，持续直到喷油结束；

d、喷油过程结束，CH1电平变为低电平时，二号功率开关处于关闭状态，但螺线管绕组线圈续流作用，二极管自动正向导通，此时螺线管绕组线圈续流放电，螺线管绕组线圈对电容正向充电，螺线管绕组线圈电流快速下降；

e、螺线管绕组线圈电流为零时，ECU向CH2发送高电平，二号功率开关导通，螺线管绕组线圈反向通电，电容对音圈电机反向放电开始；电流经过二号功率开关，并经保护电阻，流入螺线管绕组线圈，此时螺线管绕组线圈中电流方向所产生的电磁场与永磁场相反，产生吸力并配合针阀回位弹簧的弹力，加速针阀的上行，喷嘴迅速关闭，断油迅速；此时，CH2电平变为低电平，第二功率开关关断，整个喷射过程结束。