1.一種伺服電機控制的燃料測量裝置，其特征在于，它包括：齒條（1）、彈簧（2）、位移
傳感器（3）、連桿（4）、活塞（5）、出油油管（7）、電磁三通閥（8）、進油油管（9）、壓力傳感器
（10）、量筒（11）、電子控制單元（12）、伺服電機（13）和齒輪（14）等；其中，所述連桿（4）的
一端通過彈簧（2）與齒條（1）相連，另一端通過活塞銷（6）和活塞（5）相連，位移傳感器（3）
測量連桿（4）的位移，活塞（5）置于量筒（11）內，量筒（11）的底部、出油油管（7）和進油油
管（9）通過電磁三通閥（8）連接，壓力傳感器（10）安裝在出油油管（7）上，壓力傳感器（10）
和伺服電機（13）均與電子控制單元（12）相連，齒輪（14）固定在服電機（13）的輸出軸上，
并與齒條（1）嚙合。
技術領域
[0001] 本發明涉及一種燃料測量裝置，尤其涉及一種伺服電機控制的燃料測量裝置。
背景技術
[0002] 目前，油耗測量還沒有非常理想的儀器，主要是采用“稱重法”或是直接測量機車
燃油箱的液位。前一種方法需在測試前將油桶裝滿油并稱好質量固定在機器上，再將發動
機的燃油進回油管插入其中，啟動發動機后立即進行測試，測試完成后熄火，拆下油桶稱其
質量，用測試前后的質量之差除以時間來確定單位時間的油耗或除以作業量來確定單位作
業量的油耗。該測試方法由于裝拆時出現滴油、漏油現象導致測量誤差較大，且測量不方便
且誤差較大。后一種方法采用一般的液位傳感器對機車油箱進行測量，由于車輛發動后，振
動較大，將會導致數據誤差大，且很不穩定。
發明內容
[0003] 本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種伺服電機控制的燃料測量裝
置。
[0004] 本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種伺服電機控制的燃料測量裝
置，它包括：齒條、彈簧、位移傳感器、連桿、活塞、出油油管、電磁三通閥、進油油管、壓力傳
感器、量筒、電子控制單元、伺服電機和齒輪等；其中，所述連桿的一端通過彈簧與齒條相
連，另一端通過活塞銷和活塞相連，位移傳感器測量連桿的位移，活塞置于量筒內，量筒的
底部、出油油管和進油油管通過電磁三通閥連接，壓力傳感器安裝在出油油管上，壓力傳感
器和伺服電機均與電子控制單元相連，齒輪固定在服電機的輸出軸上，并與齒條嚙合。
[0005] 本發明的有益效果是：
1、不用裝拆油箱，操作方便簡單；
2、電子控制單元直接調節控制電機，保持油壓的穩定，測量數據準確、工作穩定；
3、不需改裝發動機或其他油耗裝置的油路系統，結構通用性強，適用廣泛；
4、結構簡單，制造成本低。
附圖說明
[0006] 圖1是本發明的結構示意圖；
圖2 是本發明的齒輪與電機的安裝示意圖；
圖3是本發明電子控制單元的工作示意圖；
圖中：齒條1、彈簧2、位移傳感器3、連桿4、活塞5、活塞銷6、出油油管7、電磁三通閥
8、進油油管9、壓力傳感器10、量筒11、電子控制單元12、伺服電機13、齒輪14。具體實施方式
[0007] 下面根據附圖詳細說明本發明，本發明的目的和效果將會變得更加明顯。
[0008] 如圖1和2所示，本發明的伺服電機控制的燃料測量裝置包括：齒條1、彈簧2、位
移傳感器3、連桿4、活塞5、出油油管7、電磁三通閥8、進油油管9、壓力傳感器10、量筒11、
電子控制單元12、伺服電機13、齒輪14。
[0009] 連桿4 的一端通過彈簧2與齒條1相連，另一端通過活塞銷6和活塞5相連，位移
傳感器3測量連桿4 的位移，活塞5置于量筒11 內，量筒11 的底部、出油油管7和進油油
管9通過電磁三通閥8連接，壓力傳感器10安裝在出油油管7上，壓力傳感器10和伺服電
機13均與電子控制單元12相連，齒輪14 固定在服電機13 的輸出軸上，并與齒條1嚙合。
[0010] 如圖3所示，壓力傳感器10發送壓力信號到電子控制單元上，電子控制單元12可
以由單片機或DSP 來實現，將壓力傳感器10 發送的壓力信號轉換為控制信號，并發送控制
信號到伺服電機13上，伺服電機13帶動齒輪14 轉動，進而達到控制齒輪14 轉速的目的。
[0011] 本發明的工作過程如下：在發動機啟動之前，先調節電磁三通閥8，導通進油油管
9和量筒11，阻斷出油油管7，由于進油油管9 油壓的作用，使得量筒11逐漸充滿燃油。待
到量筒11充滿時，調節電磁三通閥8，導通進油油管9 與出油油管7，然后正常啟動發動機
（圖中未示出）。待需要測量燃油油耗時，再調節電磁三通閥8，使得量筒11與出油油管7導
通，同時啟動伺服電機13帶動齒輪14轉動，進而帶動齒條1 向下運動 ，齒條1的向下運動
壓縮彈簧2，彈簧2的壓縮使得連桿4 向下運動進而帶動活塞運動，最后使得量筒11內產生
一定的油壓。燃油在油壓的作用下，流向出油油管7進而流入發動機，保證發動機的正常工
作。壓力傳感器10 測量從量筒11流出的燃油的壓力，送往電子控制單元12，當壓力大于
當初進油油管9 的壓力時，電子控制單元12發送控制信號命令伺服電機13減速轉動，當壓
力小于當初進油油管9 的壓力時，電子控制單元12 發送控制信號命令伺服電機13加速轉
動，進而調節齒條1 向下加減速運動，保持量筒11 內的油壓始終穩定在當初進油油管9 的
壓力值附近。彈簧2對來自于齒條1 的作用力起到緩沖的作用，避免直接作用于連桿4進
而引起油壓的急起急落，保持油壓穩定。這樣，等待發動機工作時間t秒后，由位移傳感器
3讀出連桿4 的位移，也即活塞5 的位移h，由此可以得出t秒時間內所消耗的燃油的總體
積量：V=H X A ，而A 為量筒的橫截面積。進而可以得出單位時間內油耗量為v=VIt
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