一种柴油机供油条件控制系统及控制方法
本申请提供了一种柴油机供油条件控制系统及控制方法，包括：油库进油油路和柴油机回油油路并联连接于燃油变频泵前，并经燃油变频泵连接柴油机进油油路，燃油变频泵汇流加压油库燃油和柴油机回油，并经柴油机进油油路至柴油机端；冷却水循环流路分别与柴油机回油油路、柴油机进油油路和燃油变频泵连通，柴油机进油油路设有柴油机进油三通阀，通过PID控制算法控制柴油机进油三通阀，控制柴油机燃油供油温度；柴油机进油油路还设有减压阀，通过PID控制算法调节减压阀阀位，进而调节柴油机燃油供油压力。本申请能够实现对柴油机燃油的供油温度和供油压力的精确稳定控制，实现柴油机台架试验全工况燃油供油压力稳定，满足柴油机台架试验供油需求。
发明专利
CN202311177251.2
2023-09-12
CN117386539A
2024-01-12
F02M37/00(2006.01)
中国北方发动机研究所
陈创;张探军;刘杰;李闯;王宇;谢俊;王俊斌;张晓超;冯海波;叶俊杰
037036 山西省大同市城区西花园街河西路3条1号
天津企兴智财知识产权代理有限公司
薛萌萌
山西;14
1.一种柴油机供油条件控制系统，其特征在于： 包括油库进油油路、柴油机回油油路、柴油机进油油路、冷却水循环流路和燃油变频泵； 油库进油油路和柴油机回油油路并联连接于燃油变频泵前，并经燃油变频泵连接柴油机进油油路，燃油变频泵汇流加压油库燃油和柴油机回油，并经柴油机进油油路至柴油机端； 冷却水循环流路分别与柴油机回油油路、柴油机进油油路和燃油变频泵连通，柴油机进油油路设有柴油机进油三通阀，通过PID控制算法控制柴油机进油三通阀，以调节冷却后燃油和加热后燃油比例，进而控制柴油机燃油供油温度； 柴油机进油油路还设有与柴油机进油三通阀连接的减压阀，通过PID控制算法调节减压阀阀位，以调节柴油机燃油供油压力。 2.根据权利要求1的一种柴油机供油条件控制系统，其特征在于： 油库进油油路包括设置在试验室燃油入口端与燃油变频泵之间，且依序顺次连接的第一手阀、第一燃油滤总成、油耗仪、油库进油温度传感器、油库进油压力传感器和第一单向阀。 3.根据权利要求2的一种柴油机供油条件控制系统，其特征在于： 柴油机回油油路包括设置在柴油机回油出口端与燃油变频泵之间，且依序顺次连接的第二手阀、第一油气分离器、第二燃油滤总成、柴油机回油压力传感器、溢流阀、第一冷却换热器、柴油机回油温度传感器和第二单向阀； 第一油气分离器与第二燃油滤总成之间的连接油路上设有第一泄压阀。 4.根据权利要求3的一种柴油机供油条件控制系统，其特征在于： 柴油机进油油路包括依序顺次连接的第三手阀、柴油机进油压力传感器、柴油机进油温度传感器和减压阀； 第三手阀的另一端连接柴油机进油口端； 减压阀的另一端连接柴油机进油三通阀的第一端口，柴油机进油三通阀的第二端口和第三端口分别对应连接第二冷却换热器和加热换热器，第二冷却换热器和加热换热器的另一端通过第二油气分离器连接燃油变频泵； 加热换热器通过热水回水压力传感器连接水浴加热器，水浴加热器加热后的水进入加热换热器，以形成循环的加热水循环回路。 5.根据权利要求4的一种柴油机供油条件控制系统，其特征在于： 柴油机回油油路还包括柴油机回油三通阀； 冷却水循环流路包括冷却水进水口和冷却水回水口，冷却水进水口分别连接第一冷却换热器的进水口、第二冷却换热器的进水口和第三冷却换热器的进水口，冷却水回水口分别连接柴油机回油三通阀的第三端口、第二冷却换热器的出水口和第三冷却换热器的出水口； 柴油机回油三通阀的第一端口连接第一冷却换热器的进水口，其第二端口连接第一冷水换热器的出水口，其第三端口汇流至总回冷却水管路，其中，柴油机回油三通阀的第一端口和第二端口为进冷却水口，其第三端口为出冷却水口； 总回冷却水管路上设有冷却水回水压力传感器。 6.根据权利要求5的一种柴油机供油条件控制系统，其特征在于： 燃油变频泵与第三冷却换热器连接，并形成循环回路，且循环回路上还设有第二泄压阀。 7.根据权利要求6的一种柴油机供油条件控制系统，其特征在于： 还包括高速脉冲信号采集模块、热电偶信号采集模块、模拟量信号采集模块、控制器、模拟量输出模块、变频器、减压阀执行器、柴油机回油三通阀执行器和柴油机进油三通阀执行器； 高速脉冲信号采集模块连接有柴油机转速传感器，以采集柴油机转速； 热电偶信号采集模块连接油库进油温度传感器、柴油机进油温度传感器和柴油机回油温度传感器，以采集各传感器所在流路的温度； 模拟量信号采集模块分别连接油库进油压力传感器、柴油机进油压力传感器、柴油机回油压力传感器、柴油机油门开度传感器、冷却水回水压力传感器和热水回水压力传感器； 高速脉冲信号采集模块、热电偶信号采集模块、模拟量信号采集模块连接的输出端连接控制器，控制器连接模拟量输出模块，以控制模拟量的输出； 模拟量输出模块的输出端分别连接变频器、减压阀执行器、柴油机回油三通阀执行器和柴油机进油三通阀执行器，变频器根据接收到的模拟量输出信号控制燃油变频泵的转速，减压阀执行器根据接收到的模拟量输出信号控制减压阀的开度，柴油机回油三通阀执行器根据接收到的模拟量输出信号调节柴油机回油三通阀的阀门开度，柴油机进油三通阀执行器根据接收到的模拟量输出信号调节柴油机进油三通阀的阀门开度。 8.根据权利要求1-7任一项的一种柴油机供油条件控制系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括： 响应于控制柴油机进油温度，柴油机回油和油库进油汇合于燃油变频泵，汇合后的燃油经燃油变频泵增压，并分为两路，一路燃油通过冷却水冷却过的第二冷却换热器，另一路燃油通过热水加热的加热换热器，共同流经柴油机进油三通阀，通过PID控制算法调节柴油机进油三通阀阀位，控制冷却燃油和加热燃油混合比例，以控制柴油机供油温度。 9.根据权利要求8的控制方法，其特征在于： 响应于控制柴油机进油压力，柴油机进油压力和柴油机回油压力汇合于燃油变频泵，汇合后的压力经燃油变频泵增压，增压后的燃油分为两路，一路通过第二冷却换热器，另一路通过加热换热器，共同流经柴油机进油三通阀、减压阀及柴油机进油压力传感器，通过PID控制算法调节减压阀阀位，以调节柴油机燃油供油压力。 10.根据权利要求8的控制方法，其特征在于： 响应于柴油机回油压力大于第一泄压阀设定阈值，控制泄压阀打开，将高压柴油流出至试验室油库； 响应于柴油机回油压力小于第一泄压阀设定阈值，通过溢流阀控制柴油机回油压力。