一種用于重型車輛的燃油可控性調(diào)節(jié)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于重型車輛的燃油可控性調(diào)節(jié)裝置，包括：油耗采集裝置中的進(jìn)油傳感器安裝于燃油泵的進(jìn)油口處，回油傳感器安裝于燃油泵到燃油箱的回油路上，燃油量調(diào)節(jié)閥安裝于進(jìn)油量傳感器及油箱之間的油路上；油門開(kāi)度采集裝置隨油門踏板聯(lián)動(dòng)；油溫采集裝置安裝于回油傳感器及燃油箱之間的油路上；擋位采集裝置安裝于變速桿處；控制器分別連接油耗采集裝置、油門開(kāi)度采集裝置、油溫采集裝置及擋位采集裝置。本實(shí)用新型具有實(shí)時(shí)在線采集數(shù)據(jù)并且對(duì)數(shù)據(jù)能夠做出分析，確定重型裝甲設(shè)備是否處于平穩(wěn)的正常行駛及使燃油耗能效率在一定的范圍區(qū)間內(nèi)等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
-種用于重型車輛的燃油可控性調(diào)節(jié)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及重型車輛性能檢測(cè)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種用于重型車輛的燃油可控 性調(diào)節(jié)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 燃油消耗率是評(píng)價(jià)內(nèi)燃機(jī)經(jīng)濟(jì)性的重要指標(biāo)，是內(nèi)燃機(jī)的重要測(cè)量參數(shù)之一，因 此燃油消耗率的測(cè)量是內(nèi)燃機(jī)性能的重要組成部分。對(duì)于裝甲裝備發(fā)動(dòng)機(jī)而言，實(shí)時(shí)測(cè)量 發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油耗能效率其重要性在于:一是通過(guò)測(cè)量重型裝甲裝備在使用過(guò)程中的實(shí)際燃 油消耗量來(lái)確定燃油效率，進(jìn)而提高油料保障的精確性從而提高保障效率，運(yùn)對(duì)精確保障 帶來(lái)重大影響；二是通過(guò)測(cè)量燃油消耗量及對(duì)燃油效率的數(shù)據(jù)分析，可W及時(shí)發(fā)現(xiàn)和燃油 相關(guān)的一些故障，及時(shí)排除避免造成更大的危害;=是通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)燃油消耗量并且得出 在連續(xù)的周期內(nèi)的燃油效率能夠找出駕駛員駕駛技能的不足之處，從而為提高駕駛員的駕 駛技能進(jìn)而提高車輛性能提供可靠依據(jù);對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油耗能效率在能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)的同 時(shí)并且使耗能效率在一定的范圍區(qū)間內(nèi)進(jìn)行波動(dòng)，對(duì)于上述=點(diǎn)的重要性不言而喻。
[0003] 目前，在內(nèi)燃機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)多屬于穩(wěn)態(tài)工況，仍沿用傳統(tǒng)的質(zhì)量法或體積法測(cè)量發(fā) 動(dòng)機(jī)燃油消耗率。而在實(shí)車測(cè)量燃油消耗量運(yùn)種場(chǎng)合下需要測(cè)定燃油瞬態(tài)消耗量，瞬時(shí)耗 油率實(shí)際上也是平均耗油率，只不過(guò)是很短時(shí)間內(nèi)的平均耗油率，時(shí)間愈短則實(shí)時(shí)性愈強(qiáng)， 愈能反映該時(shí)刻的瞬時(shí)耗油率，能夠再很短的時(shí)間內(nèi)采集燃油消耗量并且對(duì)其進(jìn)行有效的 數(shù)據(jù)分析對(duì)于重型裝甲設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用有著至關(guān)重要的作用。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種用于重型車輛的燃油可控性調(diào)節(jié)裝置，本實(shí)用新型的 目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于重型裝甲設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中對(duì)于燃油耗能效率的精確采集裝 置安裝不便，采集數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，實(shí)時(shí)監(jiān)控效果差，不能夠通過(guò)可控性調(diào)節(jié)燃油量使燃油耗能 效率保持穩(wěn)定高效狀態(tài)等問(wèn)題。
[0005] 本實(shí)用新型具有實(shí)時(shí)在線采集數(shù)據(jù)并且對(duì)數(shù)據(jù)能夠做出分析，確定重型裝甲設(shè)備 是否處于平穩(wěn)的正常行駛及在處于正常的平穩(wěn)行駛過(guò)程中通過(guò)控制燃油量進(jìn)而使燃油耗 能效率保持在的穩(wěn)定范圍區(qū)間內(nèi)，保持燃油耗能的高效性，并且本實(shí)用新型所設(shè)及的裝置 安裝方便，對(duì)于重型裝甲設(shè)備的日常作訓(xùn)及演戲沒(méi)有影響，并且操作簡(jiǎn)單，利于在重型裝甲 機(jī)械化設(shè)備中的廣泛推廣應(yīng)用。
[0006] 本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為：
[0007] -種用于重型車輛的燃油可控性調(diào)節(jié)裝置，包括：
[000引油耗采集裝置，其包括進(jìn)油量傳感器、回油量傳感器及燃油量調(diào)節(jié)閥；
[0009]其中，所述進(jìn)油傳感器安裝于燃油累的進(jìn)油口處，所述回油傳感器安裝于所述燃 油累到燃油箱的回油路上，所述燃油量調(diào)節(jié)閥安裝于所述進(jìn)油量傳感器及燃油箱之間的油 路上；
[0010] 油口開(kāi)度采集裝置，其安裝在油口踏板的轉(zhuǎn)軸處，并且隨油口踏板聯(lián)動(dòng)；
[0011] 油溫采集裝置，其安裝于所述回油傳感器及所述燃油箱之間的油路上；
[0012] 擋位采集裝置，其安裝于變速桿處；
[0013] 控制器，其能夠用于通過(guò)采集燃油累進(jìn)油量、出油量、油溫、油口開(kāi)度及擋位信息 得出燃油耗能效率，并且能夠通過(guò)調(diào)節(jié)所述燃油累的進(jìn)油量進(jìn)而控制所述燃油耗能效率。
[0014] 優(yōu)選的是，還包括:燃油濾清器，其進(jìn)油口處安裝所述進(jìn)油量傳感器。
[0015] 優(yōu)選的是，所述油口開(kāi)度采集裝置包括連接裝置及油口位置傳感器；
[0016] 其中，所述油口位置傳感器為線位移傳感器。
[0017] 優(yōu)選的是，所述連接裝置有扇形齒輪、齒條及固定座組成；
[0018] 其中，所述扇形齒輪固定于所述重型車輛的油口踏板軸上，所述齒條連接在所述 油口位置傳感器的移動(dòng)桿上，所述固定座的上端與所述油口位置傳感器卡合，所述固定座 的下端固定在所述油口踏板腳跟座的旋轉(zhuǎn)軸上。
[0019] 優(yōu)選的是，所述進(jìn)油量傳感器及回油量傳感器中數(shù)據(jù)采樣周期時(shí)間不低于0.5s。
[0020] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較所具有的有益效果：
[0021 ] 1、模塊化的數(shù)據(jù)采集，通過(guò)控制器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，實(shí)時(shí)傳輸，數(shù)據(jù)可靠性 強(qiáng)，即使是在野戰(zhàn)作訓(xùn)條件下，對(duì)于數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)也不受影響，提高了使用效率，減少了維修 保養(yǎng)經(jīng)費(fèi)，并為野戰(zhàn)條件下檢測(cè)重型裝甲裝備的動(dòng)力性能提供了有效的手段；
[0022] 2、通過(guò)控制重型裝甲裝備在使用過(guò)程中的實(shí)際燃油消耗量來(lái)控制燃油耗能效率， 使發(fā)動(dòng)機(jī)處于高效穩(wěn)定的燃油耗能狀態(tài)，進(jìn)而提高油料保障的精確性從而提高保障效率， 運(yùn)對(duì)精確保障帶來(lái)重大影響；
[0023] 3、通過(guò)控制燃油消耗量及對(duì)燃油耗能效率的數(shù)據(jù)分析，可W及時(shí)發(fā)現(xiàn)和燃油相關(guān) 的一些故障，及時(shí)排除避免造成更大的危害，對(duì)于作訓(xùn)具有實(shí)際意義；
[0024] 4、通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)并控制燃油消耗量控制在連續(xù)的周期內(nèi)的燃油耗能效率，進(jìn)而能 夠找出駕駛員駕駛技能的不足之處，從而為提高駕駛員的駕駛技能進(jìn)而提高車輛性能提供 可靠依據(jù)。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1為本實(shí)用新型所述的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，W令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明 書(shū)文字能夠據(jù)W實(shí)施。
[0027] 如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種用于重型車輛的燃油可控性調(diào)節(jié)裝置，其主體結(jié) 構(gòu)包括：油耗采集裝置、油溫采集裝置、油口開(kāi)度采集裝置、擋位采集裝置及控制器310 ;其 中，油耗采集裝置包括進(jìn)油量傳感器321、回油量傳感器322及燃油量調(diào)節(jié)閥324，進(jìn)油量傳 感器321安裝于燃油累210的進(jìn)油口處，回油量傳感器322安裝于燃油累210到燃油箱200的 回油路上，燃油量調(diào)節(jié)閥324安裝于進(jìn)油量傳感器321及燃油箱200之間的油路上，通過(guò)油量 傳感器321及回油量傳感器322能夠監(jiān)測(cè)出運(yùn)輸車在運(yùn)行時(shí)的油量消耗，通過(guò)控制器310控 制燃油量調(diào)節(jié)閥324進(jìn)而調(diào)節(jié)燃油累210的進(jìn)油量，油溫采集裝置為油溫傳感器330,其安裝 于回油量傳感器322及燃油箱200之間的回油路上，通過(guò)油溫傳感器330能夠監(jiān)測(cè)回油路上 的油溫，油口開(kāi)度采集裝置340,其安裝在油口踏板的轉(zhuǎn)軸處，并且隨油口踏板聯(lián)動(dòng)，通過(guò)油 口開(kāi)度采集裝置340能夠監(jiān)測(cè)出油口開(kāi)度，擋位采集裝置350安裝于變速桿處，通過(guò)擋位采 集裝置350能夠得出運(yùn)輸車的擋位信息;控制器310分別與進(jìn)油量傳感器321、回油量傳感器 322、燃油量調(diào)節(jié)閥324、油溫傳感器330、油口開(kāi)度采集裝置340及擋位采集裝置350相連，能 夠監(jiān)測(cè)得到進(jìn)油量、出油量、回油路上的油溫、油口開(kāi)度及擋位等信息，然后對(duì)上述信息進(jìn) 行整合，通過(guò)控制燃油量調(diào)節(jié)閥324調(diào)節(jié)燃油累210的進(jìn)油量，進(jìn)而控制重型車輛的燃油累 210的燃油量，使燃油耗能效率保持在穩(wěn)定高效的范圍內(nèi)。
[00%]在另一種實(shí)施例中，在燃油累210及進(jìn)油量傳感器321之間安裝有燃油濾清器323， 進(jìn)油量傳感器321安裝在燃油濾清器323的進(jìn)油口處。
[0029] 在另一種實(shí)施例中，油口開(kāi)度采集裝置WO包括連接裝置及油口位置傳感器；其 中，油口位置傳感器可為線位移傳感器或者角位移傳感器，連接裝置有扇形齒輪、齒條及固 定座組成，扇形齒輪固定在重型車輛的油口踏板軸上，齒條連接在油口位置傳感器的移動(dòng) 桿上，通過(guò)固定座將油口位置傳感器安裝固定，固定座的上端與油口位置傳感器卡合，固定 座的下端固定在油口踏板腳跟座的旋轉(zhuǎn)軸上，使油口位置傳感器能夠在油口踏板運(yùn)動(dòng)時(shí)得 出油口踏板開(kāi)度數(shù)據(jù)。
[0030] 在另一種實(shí)施例中，進(jìn)油量傳感器321及回油量傳感器322在數(shù)據(jù)采樣過(guò)程中，由 于測(cè)量的時(shí)間短，燃油消耗量少，各種干擾信號(hào)十分明顯，因此測(cè)量時(shí)需要進(jìn)行特殊的處 理，在進(jìn)油量傳感器321及回油量傳感器322中安裝單片機(jī)進(jìn)行采樣，單片機(jī)是按一定的采 樣頻率離散地測(cè)量燃油重量的，采樣的頻率愈高就愈能反映各時(shí)刻油箱中燃油量的變化關(guān) 系。提高采樣頻率，可W提高測(cè)量的實(shí)時(shí)性，但是會(huì)極大地增加測(cè)量的誤差，因?yàn)闀r(shí)間愈短， 燃油的消耗量Am就愈少，甚至?xí)∮诎l(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)干擾產(chǎn)生的重量變化，同時(shí)測(cè)量電路的 分辨率是有限的，實(shí)際上很難分辨燃油重量的變化，所W，為保證測(cè)量精度，數(shù)據(jù)的采樣周 期應(yīng)不低于0.5s，同時(shí)采用最小二乘法對(duì)采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，W消除振動(dòng)的干擾，提 高瞬時(shí)耗油率的測(cè)量精度。
[0031] 通過(guò)本實(shí)用新型還提供了一種工作形式包括如下步驟：
[0032] 重型車輛在起步后通過(guò)控制器310進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，其中包括：通過(guò)進(jìn)油量傳感器 321采集燃油累進(jìn)油量化及出油量傳感器322采集燃油累出油量化，通過(guò)油口開(kāi)度采集模塊 340采集油口開(kāi)度S，通過(guò)油溫傳感器330采集燃油回油路的油溫T，通過(guò)擋位采集模塊350采 集重型車輛的擋位信息；
[0033] 控制器310在重型車輛起步的連續(xù)時(shí)間t內(nèi)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行穩(wěn)定性分析，判斷重 型車輛在連續(xù)時(shí)間t內(nèi)是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)，從而通過(guò)控制器對(duì)駕駛員提供信息，進(jìn)而控 制重型車輛進(jìn)行重新起步或者繼續(xù)運(yùn)行；
[0034] 在重型車輛在正常運(yùn)行的連續(xù)循環(huán)周期t/內(nèi)對(duì)燃油量進(jìn)行調(diào)節(jié)，使燃油耗能效率 保持在一定的范圍區(qū)間內(nèi)；
[0035] 在重型車輛停止運(yùn)行后，對(duì)燃油耗能效率數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到重型車輛的全程平 均燃油耗能效率值。
[0036] 在另一種實(shí)施例中，穩(wěn)定性分析包括:在重型車輛起步后的連續(xù)時(shí)間t內(nèi)，重型車 滿足條件區(qū)|1 時(shí)，所述 輛起步加速至Vi的過(guò)程中，選擇一擋運(yùn)行，在正常運(yùn)行的過(guò)程中對(duì)^進(jìn)判判斷，當(dāng)^山: 4
重型車輛起步處于正常運(yùn)行狀態(tài)，繼續(xù)運(yùn)行，當(dāng)^不滿足條件區(qū)間(it
時(shí)，所述重型車輛起步
處于非正常運(yùn)行狀態(tài)，停止運(yùn)行，重新起步；其中，Q/ =化-Q2，化為燃油累進(jìn)油量，單位為L(zhǎng)/ S，化為燃油累出油量，單位為L(zhǎng)/s，n為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，單位為r/min，N為燃油燃燒后產(chǎn)生的氣 體摩爾數(shù)，Qd為發(fā)動(dòng)機(jī)排量，單位為L(zhǎng)，R為氣體常數(shù)，單位為J/(mol ? K)，T為燃油回油路的 油溫，單位為°C，0為發(fā)動(dòng)機(jī)沖程，P為發(fā)動(dòng)機(jī)功率，單位為W，T為單位體積燃油氣體轉(zhuǎn)化系 數(shù)，即單位體積燃油完全燃燒所轉(zhuǎn)化的氣體體積數(shù)，V為車速，單位為km/h，Vi為設(shè)定的起步 加速的速度闊值，單位為km/h，S為油口開(kāi)度，So為油口完全開(kāi)啟時(shí)的開(kāi)度，e為自然對(duì)數(shù)的 底數(shù)，Ri，R2為經(jīng)驗(yàn)穩(wěn)定系數(shù);在本實(shí)施例中，Ri = 0.314，R2 = 23.356。
[0037] 在另一種實(shí)施例中，通過(guò)公式 然油累進(jìn)油量化 與燃油累出油量化的差值Q/的計(jì)算公 ，通過(guò)調(diào)節(jié)Q/進(jìn) 而控制燃油耗能效率n在一定的范圍區(qū)間內(nèi)波動(dòng);其中，M為重型車輛車重，單位為kg，V為車 速，單位為km/h，f (V)=-0.0005V2+〇.〇l98V+0.892，ri為燃油耗能效率，TlE [0.28,0.35]，q 為燃油燃燒熱值，單位為KJ/L，Q/ =化-Q2，化為燃油累進(jìn)油量，單位為L(zhǎng)/s，化為燃油累出油 量，單位為L(zhǎng)/s，t/為監(jiān)測(cè)的循環(huán)周期，單位為s，S為油口開(kāi)度，So為油口完全開(kāi)啟時(shí)的開(kāi)度， e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)。
[0038] 在另一種實(shí)施例中，在重型裝甲運(yùn)輸停車后，對(duì)全程的燃油耗能效率進(jìn)行數(shù)據(jù)分 析，燃油耗能效率通過(guò)公式
得出，平均燃油耗能效率巧通過(guò) 公式得出；其中，t/為監(jiān)測(cè)的循環(huán)周期，單位為s，m為 監(jiān)測(cè)的循環(huán)周期t/內(nèi)得
出的燃油耗能效率的數(shù)量，Ili為在監(jiān)測(cè)的循環(huán)周期t/內(nèi)任意時(shí)刻燃 油耗能效率的數(shù)值，=化-〇2，化為燃油累進(jìn)油量，單位為173，化為燃油累出油量，單位為 L/s，化為重型車輛的油箱容量，單位為L(zhǎng)，e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)。
[0039] 盡管本實(shí)用新型的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中 所列運(yùn)用，它完全可W被適用于各種適合本實(shí)用新型的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言， 可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實(shí) 用新型并不限于特定的細(xì)節(jié)和運(yùn)里示出與描述的圖例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于重型車輛的燃油可控性調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，包括： 油耗采集裝置，其包括進(jìn)油量傳感器、回油量傳感器及燃油量調(diào)節(jié)閥； 其中，所述進(jìn)油傳感器安裝于燃油栗的進(jìn)油口處，所述回油傳感器安裝于所述燃油栗 到燃油箱的回油路上，所述燃油量調(diào)節(jié)閥安裝于所述進(jìn)油量傳感器及燃油箱之間的油路 上； 油門開(kāi)度采集裝置，其安裝在油門踏板的轉(zhuǎn)軸處，并且隨油門踏板聯(lián)動(dòng)； 油溫采集裝置，其安裝于所述回油傳感器及所述燃油箱之間的油路上； 擋位采集裝置，其安裝于變速桿處； 控制器，其能夠用于通過(guò)采集燃油栗進(jìn)油量、出油量、油溫、油門開(kāi)度及擋位信息得出 燃油耗能效率，并且能夠通過(guò)調(diào)節(jié)所述燃油栗的進(jìn)油量進(jìn)而控制所述燃油耗能效率。2. 如權(quán)利要求1所述的用于重型車輛的燃油可控性調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，還包括:燃 油濾清器，其進(jìn)油口處安裝所述進(jìn)油量傳感器。3. 如權(quán)利要求1所述的用于重型車輛的燃油可控性調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述油門開(kāi) 度采集裝置包括連接裝置及油門位置傳感器； 其中，所述油門位置傳感器為線位移傳感器。4. 如權(quán)利要求3所述的用于重型車輛的燃油可控性調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述連接裝 置有扇形齒輪、齒條及固定座組成； 其中，所述扇形齒輪固定于所述重型車輛的油門踏板軸上，所述齒條連接在所述油門 位置傳感器的移動(dòng)桿上，所述固定座的上端與所述油門位置傳感器卡合，所述固定座的下 端固定在所述油門踏板腳跟座的旋轉(zhuǎn)軸上。5. 如權(quán)利要求1所述的用于重型車輛的燃油可控性調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述進(jìn)油量 傳感器及回油量傳感器中數(shù)據(jù)采樣周期時(shí)間不低于0.5s。
【文檔編號(hào)】F02D41/14GK205422959SQ201620201610
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月16日
【發(fā)明人】衛(wèi)振彪, 陳永和, 黃永生, 馮建濤, 盧曉兵, 宋咸斌, 秦寶站, 黃健
【申請(qǐng)人】中國(guó)人民解放軍裝甲兵技術(shù)學(xué)院