電噴式汽油機分區稀薄燃燒電控節油器的製作方法

2023-08-03 06:47:46

專利名稱：電噴式汽油機分區稀薄燃燒電控節油器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於汽車發動機燃燒控制裝置，具體涉及一種燃油電 噴式汽油機分區稀薄燃燒電控節油器。
技術背景對於使用電子控制系統控制補氣系統向化油器節氣門後補氣的類 似裝置，國內外均有相應的發展。但採用電子控制系統控制補氣系統 向燃油電噴式汽油機節氣門後補氣，來重新調節混合濃度尚少見，在目前常見的燃油電噴式汽油機中，常採用空燃比(入)為1.0左右的閉環電控控制系統，這種系統可使發動機排放達到較好，但發動油耗普遍偏高。 一種常用的缸內直噴式汽油機(GDI)是採用缸內噴射來 實現稀薄燃燒，其壽命和可靠性均較差。本實用新型採用了缸外混合、 分區變空燃比稀混合氣方法，保證了汽油機在各種工況下，保持在稀 薄燃燒狀態達到最大的節油效果時，而發動機排放和動力性不受影響。 採用本分區變空燃比稀薄燃燒電控裝置，可獲得發動機經濟性、動力 性及排放之間最佳的匹配，提高了工作的可靠性。 發明內容本實用新型的目的在於提供一種新型結構較簡單的電噴式汽油機 分區稀薄燃燒電控節油器，以解決上述問題。本實用新型的技術方案為 一種電噴式汽油機分區稀薄燃燒電控 節油器，它包括一個用於根據不同的發動工況來控制補氣量的電子控 制單元，電子控制單元連接發動機轉速和節氣門位置輸入信號；電子 控制單元的輸出信號通過控制高頻空氣電磁閥或步進電機，連接補氣 管路開閉控制裝置，其特徵在於補氣管路開閉控制裝置連接的補氣管， 補氣管與補氣板的補氣嘴；補氣板連接在節氣門體與發動機進氣總管 之間。所述補氣板上設至少一個補氣嘴，補氣嘴伸入補氣板內腔，前端 開設45度的切口，切口方向為背向節氣門氣流方向。所述補氣嘴垂直於補氣板內腔邊緣布置或傾斜與補氣板內腔邊緣 一個角度布置。該裝置能使在發動機任一 工況時都能獲得最佳的稀混合氣，在保 證發動機稀薄燃燒獲得最佳的燃油經濟性的同時，又控制了排放(特別是NOX)和動力性能，獲得了節油和降低排放的效果；該裝置通過 電子控制裝置向節氣門體後的進氣總管內補入一定量的空氣，來重新 調節混合氣的濃度，即將原閉環控制的混合氣按預先設計好的工況分 區中的最佳空燃比值，來進行精確調節使發動機達到最佳的稀薄燃燒 狀態，來改善燃燒。電子控制單元將發動機的轉速速及負荷信息處理 作為一個瞬態工況後，判別該工況落在哪一個工況控制區，工況分區 的原理是按發動機的轉速，即高速、中速、低速及按發動機負荷即高在綜合考慮了發動機的排放性能(特別是NOX)、動力性能後來確定 每一子工況區域中的最佳空燃比(入)，使其油耗達到最低值，逐一完 成每一個子工況域空燃比的優化，最終獲取一個發動機全工況的最佳 空燃比脈譜(MAP)，在對其進行了進氣溫度、進氣壓力等修正後， 作為電子控制系統的基本控制MAP。此外，對發動機在加速段及減速 段的控制MAP也進行了相應的處理。補氣板保證以最佳空燃比將油 氣混合，獲得了全工況下良好的補氣調節效果，提高了混合氣的質量， 進一步改善了燃燒，獲得了良好的節油及降低排放的效果。

圖1 電噴式汽油機分區稀薄燃燒電控節油器示意圖。 圖2a 圖2b 補氣板結構示意圖。 圖3電子控制單元示意圖。
具體實施方式
如圖l所示，電子控制單元連接發動機轉速和節氣門位置輸入信 號的是由轉速傳感器1和節氣門位置傳感器2獲得的轉速傳感器和節 氣門位置傳感器的信號可以由原電噴系統的直接引出；轉速傳感器1 和節氣門位置傳感器2的輸出連接到電子控制單元(ECU);電子控制 單元(ECU)的輸出連接到補氣管路開閉控制裝置，本實用新型的補氣 管路開閉控制裝置為電磁控制閥3 (或步進電機)；電磁控制閥3設在 補氣管路5上；補氣管路5上連接進氣調節閥11進氣調節閥的輸入端 與空濾器相連，也可以與專用的空濾器相連。補氣管路5與補氣板6 的補氣嘴7連接。補氣板6連接在節氣門體8與發動機10進氣總管9 之間。補氣管路上的電磁閥根據發動機排量不同，可以有一個或多個， 在採用多個電磁閥時，可直接將電磁閥出口與發動機進氣支管相連接。 各信號線由插頭20和插座21連接。本實施例中有兩個電磁控制閥，另一個未視。如圖2a所示，補氣板6上設至少一個補氣嘴7，(本實施例採用 兩個補氣嘴)。補氣嘴7伸入補氣板6內腔，前端開設45度的切口 8, 切口 8方向為背向節氣門氣流方向(圖2b)。補氣嘴6垂直於補氣板 內腔邊緣布置或傾斜與補氣板內腔邊緣一個角度布置。在採用補氣板 內腔邊緣一個角度布置時，能在進氣總管內產生一定的渦流來增強油 氣混合效果。如圖3所示，電子控制單元是一個以單位單片機為核心的專用電 路板，控制電路如圖3所示。電路板為一個通用的8位單片機U1，從 節氣門位置傳感器輸入的與負荷相關的電壓信號V 0經放大Q 2和A/D 轉換器U4的作用後，將此模擬信號轉換數字量，輸入到Ul和P1.6 引腳。來自發動機傳速傳感器的傳速脈衝信號Ti在預處理電路作光電 轉換和倒相處理後，輸送到Ul和INTO引腳觸發中斷，由中斷處理 程序進行發動機轉速的計算。電子控單元及電磁閥使用車輛的DC. 12V 電源的供電。使用了看門狗電路U2，通過復位方式解決幹擾問題。單 片才凡從P3 口的P3.7腳輸出開關量控制信號，經過U3為主的驅動電 路，進行功率放大後驅動電磁閥，通過控制電磁閥的開啟與關閉，以 實現對流經閥門的空氣流量的控制。P3.7腳輸出相應的信號。在發動機工作時，對於在不同的工況，要獲得最佳的低油耗所要 求的混合氣的空燃比是不同的。電子控制單元在發動機工作時，不斷 地檢測發動機的轉速和節氣門位置(負荷)信號，以確定發動機所處 的瞬態工況，並判斷該工況落在哪一個子工況區域，對於每一個子工 況區域都有一個對應的最佳空燃比入值，它是由高頻電磁閥(或步進 電機)通過補氣板向進氣總管補氣調節而得到，補氣量是由電磁閥的 脈寬來控制的，而在一個工況時的最佳脈寬是通過實驗測量和計算相 結合而獲得的。本實用新型的特點是採用缸外混合工況分區，適應性變空燃比控 制來實現汽油機的稀薄燃燒過程，達到了既極大的降低了發動機的油 耗，又控制了發動機的NOX排放上升，並保證了發動的動力性能， 提高了裝置工作的可靠性。補氣方式採用了專用的補氣導板，安裝了 特殊的帶有切角的補氣嘴，獲得了全工況下良好的補氣調節效果，提 高了混合氣的質量，進一步改善了燃燒，獲得了良好的節油及降低排 放的效果。
權利要求1、一種電噴式汽油機分區稀薄燃燒電控節油器，它包括一個用於根據不同的工況控制補氣量的電子控制單元，電子控制單元連接發動機轉速和節氣門位置輸入信號；電子控制單元的輸出信號連接補氣管路開閉控制裝置，其特徵在於補氣管路開閉控制裝置連接的補氣管，補氣管與補氣板的補氣嘴連接；補氣板連接在節氣門體與發動機進氣總管之間。
2、 如權利要求1所述電噴式汽油機分區稀薄燃燒電控節油器，其 特徵在於補氣板上設至少一個補氣嘴，補氣嘴伸入補氣板內腔，前端 開設切口，切口方向為背向節氣門氣流方向。
3、 如權利要求1或2所述電噴式汽油機分區稀薄燃燒電控節油器， 其特徵在於補氣嘴垂直於補氣板內腔邊緣布置或傾斜與補氣板內腔邊緣一個角度布置。
4、 如權利要求1所述電噴式汽油機分區稀薄燃燒電控節油器，其 特徵在於補氣管路開閉控制裝置中至少設一個高頻電磁閥或步進電機，向補氣板的補氣嘴送入濾清的空氣。
5、 如權利要求1所述電噴式汽油機分區稀薄燃燒電控節油器，其 特徵在於切口的角度為45度。
專利摘要本實用新型公開了一種電噴式汽油機分區稀薄燃燒電控節油器。它包括一個用於根據不同的工況控制補氣量的電子控制單元，電子控制單元連接發動機轉速和節氣門位置輸入信號；電子控制單元的輸出信號連接補氣管路開閉控制裝置，其特徵在於補氣管路開閉控制裝置連接的補氣管，補氣管與補氣板的補氣嘴；補氣板連接在化油器的節氣門與發動機進氣總管之間。補氣板保證以最佳空燃比將油氣混合，獲得了全工況下良好的補氣調節效果，提高了混合氣的質量，進一步改善了燃燒，獲得了良好的節油及降低排放的效果。
文檔編號F02D41/14GK201141322SQ20072030004
公開日2008年10月29日 申請日期2007年12月20日 優先權日2007年12月20日
發明者包明發, 李承德, 熊綿朝, 陳國華, 陳慧明 申請人:通旺科技(湖北)有限公司