專利名稱：一種活塞式汽油機(jī)的電控噴油裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及活塞式汽油機(jī)的噴油裝置，特別是一種活塞式汽油機(jī)的電控噴油裝置。
眾所周知在內(nèi)燃機(jī)系列中，多數(shù)汽油機(jī)是使用汽化器進(jìn)行燃油霧化，然后使其進(jìn)入氣缸在壓縮狀態(tài)下點(diǎn)火，這種方法不可避免地受到汽化器自身結(jié)構(gòu)的限制，須知汽化器不可能在各種工況下始終保持理想的空燃比，因此其對燃燒效果、油耗及廢氣排放等方面的高標(biāo)準(zhǔn)常常不能令使用者滿意。而一種汽化器面對各種道路條件、環(huán)境因素也是難以同時(shí)適應(yīng)，針對這種情況，歐美日等國相繼開發(fā)了多種電控汽油噴射發(fā)動機(jī)，如德國波許公司的葉特朗尼克(L-Jetersnlc)空氣流量感應(yīng)系統(tǒng)，其應(yīng)用于四沖程的汽油發(fā)動機(jī)上，提高該機(jī)的性能指標(biāo)。而對于典型的兩沖程汽油機(jī)，因結(jié)構(gòu)上的缺陷，其致命的弱點(diǎn)是浪費(fèi)燃料，原因是它掃氣時(shí)用充分混合好燃料的混合氣，而不是用純空氣來掃除氣缸中的殘余低壓廢氣，因此有很多混合氣在活塞上行壓縮前便隨廢氣跑掉了，對于典型的兩沖程發(fā)動機(jī)，若要產(chǎn)生與四沖程發(fā)動機(jī)同樣的功率，需要耗費(fèi)加倍的燃料，同時(shí)將未燃燒的燃料與廢氣一起排除，這種缺陷是與現(xiàn)行機(jī)動車排放標(biāo)準(zhǔn)相抵觸的。70年代，研制了用純空氣掃氣的二沖程汽油機(jī)，其中有澳大利亞ORBITAL發(fā)動機(jī)公司用裝有噴射式兩沖程發(fā)動機(jī)的樣車，以EPA城市標(biāo)準(zhǔn)測試，其燃料費(fèi)用只有四沖程車的三分之一(見《摩托車》雜志90年第十二期《未來又是兩沖程發(fā)動機(jī)的天下》一文)，但是由于上述噴射式發(fā)動機(jī)的控制裝置是以電腦為核心部件，為了達(dá)到對發(fā)動機(jī)性能的可靠控制，要配備高可靠性的電腦運(yùn)算部件和編制復(fù)雜的軟件程序，這對于二沖程內(nèi)燃機(jī)和普通售價(jià)的四沖程發(fā)動機(jī)而言，安裝電腦控制系統(tǒng)，無疑會增加生產(chǎn)成本使售價(jià)大為增加，而對于用戶在使用中出現(xiàn)的故障，一般的檢測手段難以解決，而必須到技術(shù)含量高的專業(yè)檢修廠才能進(jìn)行，這給使用維修帶來不便。
本發(fā)明的目的是，針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，進(jìn)行改進(jìn)，提出一種活塞式汽油機(jī)的電控噴油裝置。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，采用與發(fā)動機(jī)機(jī)體配接的感生電勢波發(fā)生元件，緩沖式空氣流量計(jì)、噴油器以及與感生電勢波發(fā)生元件配連的整形放大電路，其特征在于，采用的感生電勢波發(fā)生元件包括與發(fā)動機(jī)曲軸同步旋轉(zhuǎn)的磁極，在該磁極的運(yùn)動軌跡附近安裝的若干個與磁極配合的磁敏傳感器，它們呈弧形排列并固定于發(fā)動機(jī)的機(jī)體上，各單個的磁敏傳感器通過各自的引出線與相鄰的磁敏傳感器的引出線連接，連接點(diǎn)再通過導(dǎo)線分別接在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道配連的緩沖式空氣流量計(jì)的噴油控制板上，并與噴油控制板上設(shè)置的若干個互相間隔排列的導(dǎo)電金屬鉑相配接，導(dǎo)電金屬鉑與磁敏傳感器排列順序一一對應(yīng)，緩沖式空氣流量計(jì)的測量板軸垂直于噴油控制板，測量板軸上安裝有隨空氣流量變化而在噴油控制板的導(dǎo)電金屬鉑上運(yùn)動的觸頭，導(dǎo)電金屬鉑通過與其接觸的觸頭與整形放大電路配接，整形放大電路與噴油器配接。
其特征在于，與發(fā)動機(jī)曲軸同步旋轉(zhuǎn)的磁極安裝在與發(fā)動機(jī)曲軸配接的飛輪上。
其特征在于，安裝在旋轉(zhuǎn)磁極運(yùn)動軌跡附近的若干個磁敏傳感器緊密排列組成磁敏傳感器組合，并固定在發(fā)動機(jī)機(jī)體上，每相鄰的兩個磁敏傳感器串聯(lián)連接。
其特征在于，磁敏傳感器組合可以分為兩個以上單元間隔安裝。
其特征在于，緩沖式空氣流量計(jì)內(nèi)安裝的噴油控制板采用絕緣的基板，基板上敷設(shè)的導(dǎo)電金屬鉑相互絕緣地排列。
其特征在于，整形放大電路包括輸入控制電路、整流濾波電路、施密特整形電路和電流放大電路，它們依次順序連接。
本發(fā)明的工作原理是，當(dāng)發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，裝在發(fā)動機(jī)飛輪上的磁極所形成的磁場也隨即旋轉(zhuǎn)，而設(shè)置在磁場旋轉(zhuǎn)軌跡附近的由若干個磁敏傳感器組成的磁敏傳感器組合就受到該旋轉(zhuǎn)磁場作用，就會有感生電勢產(chǎn)生，由于磁敏傳感器是順序安裝的，并且是順序串聯(lián)的，于是在磁敏傳感器組合中各連接點(diǎn)順序交替地產(chǎn)生感生電勢，這樣，當(dāng)發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，便可以得到由若干個磁敏傳感器獲得的按照時(shí)間先后疊加的感生電勢波串，另一方面因磁敏傳感器是緊密安裝，沿旋轉(zhuǎn)磁場運(yùn)動軌跡設(shè)置，所以每相鄰的磁敏傳感器產(chǎn)生的感生電勢波相位基本上相差一個感生電勢波的周期，也就是說，前一個脈沖結(jié)束時(shí)刻，后一個脈沖即刻產(chǎn)生，同時(shí)由于導(dǎo)線將這些感生電勢波從各磁敏傳感器的串接點(diǎn)取出送入了緩沖空氣流量計(jì)的噴油控制板上，于是噴油控制板上每相鄰的兩導(dǎo)電金屬鉑間便有一個感生電勢波，這樣在噴油控制板兩端的導(dǎo)電金屬鉑上也得到一連串經(jīng)過疊加的感生電勢波串，由于緩沖式空氣流量計(jì)是基于力平衡原理制作的，即當(dāng)空氣流量一定時(shí)，緩沖式空氣流量計(jì)的測量板的位置是一定的，這樣通過測量板軸就能控制觸頭，只要觸頭始終接觸到噴油控制板上敷設(shè)的導(dǎo)電金屬鉑，那么就可以在磁敏傳感器的始端與觸頭之間有一個數(shù)量確定的感生電勢波串，不同的空氣流量，其感生電勢波串所包含的單個感生電勢波的個數(shù)是不同的。當(dāng)發(fā)動機(jī)變工況運(yùn)行中，無論測量板怎樣擺動，只要觸頭始終接觸一條或兩條導(dǎo)電金屬鉑，不發(fā)生跳越，那么每個循環(huán)總能獲得與空氣流量相對應(yīng)的感生電勢波串，至于緩沖式空氣流量計(jì)從零到滿負(fù)荷這個區(qū)間的控制點(diǎn)是人為設(shè)置的，這取決于磁敏傳感器的個數(shù)及與其配接的導(dǎo)電金屬鉑的數(shù)量，須知在一定的弧長內(nèi)，磁敏傳感器的數(shù)量越多，其厚度尺寸就越薄，控制的精度就越高，至于產(chǎn)生的感生電勢波的幅值，只要能保證低速時(shí)足夠大，那么在高速情況時(shí)的感生電勢信號會更強(qiáng)，這些感生電勢波串送入整形放大電路，便可以得到一個完整的控制方波，經(jīng)過電流放大驅(qū)動，便可以用來控制噴油器中的電磁閥將裝置中的壓力燃油噴入氣道或者氣缸。當(dāng)磁敏傳感器組合安裝的弧長未達(dá)到360°時(shí)，發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)一周，噴油器噴油一次，這樣就實(shí)現(xiàn)了間歇式噴射。本發(fā)明的原理就是根據(jù)電信號疊加原則，用若干個不同時(shí)刻產(chǎn)生的感應(yīng)電勢波組成一個連續(xù)的感生電勢波串提供給緩沖式空氣流量計(jì)的噴油控制板，感生的電勢波數(shù)量多與少，決定于感生電勢波串的長與短，經(jīng)過整形、濾波、放大、便可以獲得一個完整脈沖方波，而這些脈沖方波的寬與窄是由基于力的平衡原理的緩沖式空氣流量計(jì)來決定的，更確切地講是由緩沖式空氣流量計(jì)中的測量板軸上的觸頭在噴油控制板上選擇不同位置上的金屬導(dǎo)電鉑來實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，成本低，工作條件寬廣，維修簡便，有較好的性能價(jià)格比，其控制原理簡單，控制精度高，控制信號在采用的裝置中一次形成，不需要經(jīng)過任何運(yùn)算。其控制方法簡便，實(shí)用并能取得令人滿意的效果。


圖1，本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2，本發(fā)明采用的磁敏傳感器安裝剖示圖。
圖3，本發(fā)明的磁敏傳感器與整形放大電路配接原理圖。
圖4，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)磁場與磁敏傳感器組合安裝示意圖。
圖5，本發(fā)明的磁敏傳感器組合感生脈沖電勢的波形示意圖。
圖6，本發(fā)明采用的整形放大電路與噴油控制板，觸頭配連示意圖。
圖7，本發(fā)明采用油泵控制電路原理圖。
下面根據(jù)附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
如圖1所示，本發(fā)明提出活塞式汽油機(jī)的電控噴油裝置，其供油系統(tǒng)與(L-Jetersnlc)德國波許公司的葉特朗尼克汽油噴系統(tǒng)相同，由油箱1、油泵2、過濾器4，油壓調(diào)節(jié)器5和噴油器7組成，油箱1分別通過油管3與油壓調(diào)節(jié)器5構(gòu)成回油支路，油箱1、油泵2、過濾器4、油壓調(diào)節(jié)器5與油管6構(gòu)成供油支路，通氣管8將發(fā)動機(jī)節(jié)氣門18后的壓力傳遞給油壓調(diào)節(jié)器5。油壓調(diào)節(jié)器5通過油管與噴油器7配接，噴油器7中的電磁閥與整形放大電路中電流放大電路25配連。油泵2與油泵控制電路26配接，蓄電池27分別給油泵控制電路26供電和通過電流放大電路25給整形放大電路供電。整形放大電路由輸入控制電路22、整流濾波電路23、施密特整形電路24、電流放大電路25組成，它們順序依次配連。本發(fā)明采用的緩沖式空氣流量計(jì)31基本結(jié)構(gòu)與(L-Jetersnlc)葉特朗尼克的空氣系統(tǒng)基本相同，其內(nèi)裝有測量板15、節(jié)氣門18的緩沖式空氣流量計(jì)31與發(fā)動機(jī)配接，濾去灰塵后的空氣進(jìn)入緩沖式空氣流量計(jì)31中，通過測量板15、節(jié)氣門18進(jìn)入發(fā)動機(jī)。本發(fā)明采用感生電勢波發(fā)生元件包括旋轉(zhuǎn)磁場和與其配合的若干個磁敏傳感器，該旋轉(zhuǎn)磁場安裝在活塞式汽油機(jī)的曲軸9同步旋轉(zhuǎn)的飛輪10上，該旋轉(zhuǎn)磁場系一沿飛輪10半徑方向裸露安裝的磁極11構(gòu)成，在磁極11的旋轉(zhuǎn)曲面附近，有一固定在發(fā)動機(jī)機(jī)身上的底板29，底板29上用多個螺釘28固定有若干個磁敏傳感器組成的磁敏傳感器組合，如圖2所示，磁敏傳感器由鐵芯13套裝線圈12組成。每一個磁敏傳感器沿磁極11的旋轉(zhuǎn)方向順序排列，各磁敏傳感器的引出線與其相鄰的磁敏傳感器的引出線相連，作為一個串聯(lián)點(diǎn)，每一個串聯(lián)點(diǎn)再用導(dǎo)線按先后順序排列安裝在緩沖空氣流量計(jì)31中的噴油控制板17上，這里采用的緩沖空氣流量計(jì)31與葉特朗尼克2型空氣流計(jì)不同之處是用噴油控制板17取代了電位計(jì)，噴油控制板17采用絕緣體制作的基板，在基板上敷設(shè)了若干條用于導(dǎo)電的導(dǎo)電金屬鉑14，各個導(dǎo)電金屬鉑14之間間隔開來且相互絕緣，每條導(dǎo)電金屬鉑14按順序聯(lián)接由各個磁敏傳感器的串接點(diǎn)引出的導(dǎo)線，在噴油控制板17上有一隨緩沖式空氣流量計(jì)31的測量板軸32轉(zhuǎn)動的觸頭16，觸頭16固定安裝在測量板軸32上，觸頭16緊密接觸噴油控制板17上的導(dǎo)電金屬鉑14并能隨測量板軸32轉(zhuǎn)動而在導(dǎo)電金屬鉑14上運(yùn)動，觸頭16和磁敏傳感器的0點(diǎn)各引出一條導(dǎo)線與整形放大電路中的輸入控制電路22配接。如圖2、圖3所示，構(gòu)成旋轉(zhuǎn)磁場的磁極11沿其運(yùn)動軌跡旋轉(zhuǎn)將在磁敏傳感器的線圈12中產(chǎn)生感生電勢，這種感生電勢按照時(shí)間先后在依次排列的磁敏傳感器中依次產(chǎn)生，磁敏傳感器通過各自線圈L1、L2、L3、L4經(jīng)過導(dǎo)電金屬鉑14、觸頭16將感生電勢的脈沖信號送入整形放大電路。
如圖1、圖5、圖6、圖7所示，當(dāng)節(jié)氣門18開到最大時(shí)，轉(zhuǎn)速將達(dá)到最高，這時(shí)空氣流量也最大、觸點(diǎn)16滑向噴油控制板17的負(fù)荷點(diǎn)d，于是全部感生的電勢脈沖波信號將進(jìn)入輸入控制電路22，此時(shí)噴油器7將獲得通電時(shí)間最長，噴油量最多，而在節(jié)氣門18關(guān)閉時(shí)，緩沖式空氣流量計(jì)31的測量板15偏轉(zhuǎn)角度為0，這時(shí)空氣從怠速通道經(jīng)過調(diào)整螺釘20、19進(jìn)入發(fā)動機(jī)，噴油量則由預(yù)先調(diào)整好的少數(shù)感生電勢脈沖波來控制，噴油量較少，僅維持怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。在發(fā)動機(jī)作功的過程中，若吸入的空氣流量一定，則觸頭16將停留在某一導(dǎo)電金屬鉑14上，當(dāng)因負(fù)荷減小引起轉(zhuǎn)速升高時(shí)，節(jié)氣門18后的絕對壓力下降，使得每一個循環(huán)吸入氣缸的空氣量減少，雖然觸頭16未變動而使感生電勢波串的數(shù)量沒有變化，但由于轉(zhuǎn)速的升高，每一個磁敏傳感器的感生電勢的周期卻變小了，疊加起來的結(jié)果是，每一循環(huán)的噴油時(shí)間縮短了，這是由于轉(zhuǎn)速與磁敏傳感器感生電勢周期成反比的關(guān)系確定的。即f=1T]]>或 f·T＝1 f——發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，T——感生電勢波周期，即當(dāng)空氣流量一定時(shí)，無論轉(zhuǎn)速怎樣變化，每一循環(huán)的空氣量與噴油量成固定的比例。即使是轉(zhuǎn)速的一個微小變化，都將引起噴油量的改變，使空燃比始終固定不變。若發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速一定，發(fā)動機(jī)的功率要增加，則吸入氣缸的空氣量要增加，基于力的平衡原理，緩沖式空氣流量計(jì)中的測量板15的偏轉(zhuǎn)角度要增大，使得測量板軸32隨之運(yùn)動，從而使觸頭16將隨測量板15偏轉(zhuǎn)角度的增大向高負(fù)荷的d端運(yùn)動，通過觸頭16使進(jìn)入輸出控制電路22的感生電勢脈沖波的數(shù)量增加，由于發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和磁敏傳感器的感生電勢波的周期未變，則總的噴油時(shí)間相應(yīng)增加了，實(shí)際上發(fā)動機(jī)工況并非空氣流量和轉(zhuǎn)速都是恒定不變的，而是隨外界條件變化而變化，但這些并不影響上述性能的發(fā)揮。
噴油控制板17上的導(dǎo)電金屬鉑14的數(shù)量與磁敏傳感器的數(shù)量對應(yīng)，須知一定的弧長內(nèi)，磁敏傳感的數(shù)量越多，其沿磁場旋轉(zhuǎn)方向的厚度尺寸就越小，自然控制精度也越高。同時(shí)也使得噴油控制板17上的導(dǎo)是金屬鉑排列得越密。由于噴油控制板17的物理尺寸有限，因此磁敏傳感器的數(shù)量應(yīng)在30-150個之間選擇。在整形放大電路中施密特整形電路24通過電阻與電流放大電路25配接，運(yùn)算放大器LM324通過藕合電阻與復(fù)合放大器T配接，復(fù)合放大器T的輸出端接噴油器7的電磁閥。
如圖7所示，油泵控制電路26由油泵繼電器33、油泵馬達(dá)34、機(jī)油壓力開關(guān)35、發(fā)電機(jī)開關(guān)36、燃油泵繼電器37、點(diǎn)火開關(guān)38組成。蓄電池27給油泵控制電路26供電。當(dāng)把點(diǎn)火開關(guān)38旋到起動位置時(shí)，油泵2動作，與發(fā)動機(jī)及油泵控制電路26系現(xiàn)有技術(shù)，機(jī)油壓力開關(guān)35無關(guān)。在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中，只有當(dāng)發(fā)動機(jī)機(jī)油壓力和發(fā)電機(jī)同時(shí)出現(xiàn)故障時(shí)，才停油泵2。
當(dāng)磁敏傳感器組合安裝在底板29上，其每一個磁敏傳感器沿磁場旋轉(zhuǎn)方向的厚度尺寸一經(jīng)確定后，在不同的轉(zhuǎn)速作用下其感生電勢脈沖波的周期是不同，周期與轉(zhuǎn)速成反比，因此在設(shè)計(jì)時(shí)既要考慮發(fā)動機(jī)的高速大負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，磁敏傳感器組合中的各個磁敏傳感器感生電勢脈沖波的周期之和滿足最大噴油時(shí)間的要求，同時(shí)也應(yīng)考慮在低速時(shí)，每一磁敏傳感器感生電勢周期過長會影響噴油控制的精度，特別在中低負(fù)荷段，所以應(yīng)盡量將磁敏傳感器的厚度尺寸微小一些，此外，緩沖式空氣流量計(jì)31的空氣流量大小與測量板15偏轉(zhuǎn)角度的關(guān)系也是影響控制精度的一方面，應(yīng)選擇具有對數(shù)特征的緩沖式空氣流量計(jì)。以保證在中，低流量區(qū)段有較高的控制精度。根據(jù)實(shí)際負(fù)荷試驗(yàn)來確定噴油控制板17每條導(dǎo)電金屬鉑14與緩沖式空氣流量計(jì)31在不同流量下的對應(yīng)關(guān)系，從而由觸頭16來確定噴油控制板17上的每條導(dǎo)電金屬鉑14的位置，以獲得最佳空燃比。
當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)分層進(jìn)氣、進(jìn)行稀混合氣燃燒時(shí)，可以將磁敏傳感器組合分割成兩個或兩個以上的單元安裝，如圖4所示，這樣做的結(jié)果是，磁場旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，首先作用于I區(qū)的磁敏傳感器組合，產(chǎn)生第一組感生電勢脈沖波串，經(jīng)過整形放大，使噴油器7第一次開啟噴油，間隔L弧長后，旋轉(zhuǎn)磁場又作用于I區(qū)的磁敏傳感器組合，這時(shí)便產(chǎn)生了第二組感生電勢脈沖波串，經(jīng)過整形放大電路，驅(qū)動噴油器第二次開啟噴油，從而在一個循環(huán)中獲得兩次噴射，這對提高發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性是很有益的，但值得注意的是，由于發(fā)動機(jī)的實(shí)際負(fù)荷有大有小，當(dāng)按最大負(fù)荷和最大轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)好分層進(jìn)氣噴射時(shí)間后，會在某一較小的負(fù)荷以下，出現(xiàn)只有I區(qū)的磁敏傳感器組合產(chǎn)生的感生電勢脈沖波參與了噴油，而I區(qū)的感生電勢脈沖波無效，這是因?yàn)樵诖素?fù)荷下，I區(qū)的各磁敏傳感器產(chǎn)生的電勢脈沖波的周期之和已經(jīng)滿足了噴射時(shí)間的要求，因而只能在大于此負(fù)荷的情況下，實(shí)現(xiàn)分層進(jìn)氣，這一控制斷點(diǎn)要根據(jù)實(shí)際需要來選定。
本發(fā)明提出的電控噴油裝置，系間歇式噴油裝置，其噴射定時(shí)很容易做好，在旋轉(zhuǎn)磁板11與發(fā)動機(jī)曲軸的相對位置已經(jīng)確定的條件下，只要適當(dāng)調(diào)整磁敏傳感器組合一發(fā)動機(jī)機(jī)身的相對位置或者在磁敏傳感器組合已固定，調(diào)正旋轉(zhuǎn)磁極11與發(fā)動機(jī)曲軸的相對位置，便可調(diào)整噴射時(shí)間的遲與早。
另外，為了避免高速時(shí)的噴油滯后，應(yīng)采用隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速增加而逐漸提前的噴射方式，如圖1所示，當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后，首先提供急速噴油的磁敏傳感器是磁敏傳感器組合中的0-2區(qū)段的磁敏傳感器，隨著發(fā)動機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速的增加，磁敏傳感器上產(chǎn)生的感生電勢逐漸進(jìn)行由a至b、由b至c、由c至d順序進(jìn)入輸入控制電路22，即在感生電勢波串中，后產(chǎn)生的感生電勢波先在低速時(shí)進(jìn)入整形放大電路。隨轉(zhuǎn)速的提高，進(jìn)入整形放大電路的感生電勢逐漸提前，當(dāng)全負(fù)荷時(shí)，最先產(chǎn)生的感生電勢才進(jìn)入整形放大電路，這相當(dāng)于隨轉(zhuǎn)速負(fù)荷的提高，噴射開始時(shí)間逐漸提前了。這是因?yàn)檫M(jìn)入緩沖式空氣流量計(jì)的空氣流量在增加，測量板15相對于氣道的角度發(fā)生改變，裝在測量板軸32上的觸頭16在噴油控制板17上的位置發(fā)生變化的結(jié)果，這樣就保證了發(fā)動機(jī)隨負(fù)荷和轉(zhuǎn)速增加的同時(shí)噴油脈沖逐漸提前以克服噴油延遲在高速時(shí)對發(fā)動機(jī)的影響。
如圖6所示，本發(fā)明的控制方法可以通過設(shè)置在輸入控制電路22中的各繼電器的接點(diǎn)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)不同工況的要求，如冷啟動加濃，暖車加濃，加速加濃，全負(fù)荷加濃，滑行工況斷油，最高速度限制等。在這里，把磁敏傳感器組合產(chǎn)生全部感應(yīng)電勢之和分為5個點(diǎn)，假定通過實(shí)驗(yàn)測得，0點(diǎn)為零速點(diǎn)，a點(diǎn)為正常怠速工況點(diǎn)，b點(diǎn)為暖車加濃工況點(diǎn)，c點(diǎn)為80％負(fù)荷工況點(diǎn)，d點(diǎn)為全負(fù)荷工況點(diǎn)。輸入控制電路中SJ1，為轉(zhuǎn)速繼電器接點(diǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)速大于1500n/min時(shí)接通，小于1500n/min時(shí)斷開，SJ2為最高轉(zhuǎn)速限制繼電器接點(diǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)速大于最高額定速度時(shí)接通，低于最高額定轉(zhuǎn)速的斷開，JK為節(jié)氣門18開關(guān)信號接點(diǎn)，節(jié)氣門18全關(guān)時(shí)接通，節(jié)氣門18打開時(shí)斷開，觸頭16調(diào)整在正常怠速工作處a點(diǎn)。下面就工況的具體控制給以說明一、冷啟動當(dāng)發(fā)動機(jī)處于冷態(tài)時(shí)，發(fā)動機(jī)的冷卻水溫度低于某一規(guī)定值，這時(shí)冷卻水溫控制開關(guān)30(即WK)的接點(diǎn)I-I開路，I-I為通路，所以此時(shí)緩沖式空氣流量計(jì)31中的觸頭16與輸入控制回路22無關(guān)，而暖車加濃工況點(diǎn)b處經(jīng)過溫控開關(guān)的I-I進(jìn)入輸入控制回路22，此時(shí)節(jié)氣門18關(guān)閉，JK接通，轉(zhuǎn)速為零，SI1斷開，SI2斷開，當(dāng)接通啟動機(jī)使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)，由于此時(shí)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速比怠速轉(zhuǎn)速低，因而造成每個磁敏傳感器感生電勢的周期比怠速工況時(shí)長，所以啟動時(shí)刻的b點(diǎn)，比啟動以后的b點(diǎn)噴油要多，這是由于啟動前后的速度差異造成的噴油時(shí)間不同。當(dāng)發(fā)動機(jī)點(diǎn)燃運(yùn)轉(zhuǎn)后，隨著轉(zhuǎn)速逐漸接近怠速工況使感生電勢周期減小，冷啟動時(shí)的加濃逐漸減小，最后自動進(jìn)入暖車期。
二、暖車加濃發(fā)動機(jī)點(diǎn)燃運(yùn)轉(zhuǎn)后，由于發(fā)動機(jī)溫度仍低于某一規(guī)定值，發(fā)動機(jī)冷卻水溫度開關(guān)30仍然是I-I接通，I-I斷開，使0-b區(qū)間的全部感生電勢進(jìn)入輸入控制回路22，使噴油量比正常怠速工況0-a區(qū)間多，實(shí)現(xiàn)了暖車加濃。經(jīng)過一段時(shí)間后，隨發(fā)動機(jī)溫度升高到規(guī)定值，發(fā)動機(jī)冷卻水溫開關(guān)30(即WK)的I-I斷開，I-I接通，此刻b點(diǎn)感生電勢被斷開，正常怠速工況a點(diǎn)的感生電勢通過冷卻水溫開關(guān)接點(diǎn)I-I進(jìn)入輸入控制回路轉(zhuǎn)入正常怠速工況，此時(shí)節(jié)氣門開關(guān)接點(diǎn)JK接通，速度接點(diǎn)SJ1斷開，SJ2斷開。
三、正常運(yùn)轉(zhuǎn)工況當(dāng)發(fā)動機(jī)暖車結(jié)束后，此時(shí)逐漸打開節(jié)氣門18，由于空氣流量的增大，緩沖式空氣流量計(jì)31的測量板15受空氣流體作用發(fā)生變化，觸頭16在噴油控制板17上移動，使輸入控制回路22感生電勢波的數(shù)量逐漸增多，因而使每一循環(huán)噴油時(shí)間逐漸延長，觸頭16從a點(diǎn)到c點(diǎn)，區(qū)間運(yùn)動，代表著發(fā)動機(jī)從怠速到80％負(fù)荷，在這段區(qū)間其主要要求是有較高的經(jīng)濟(jì)性。
四、加速加濃工況本裝置在加速過程中，當(dāng)節(jié)氣門18突然開大時(shí)，空氣流量迅速地流過緩沖式空氣流量計(jì)31，使緩沖式空氣流量計(jì)31的測量板15在很短的時(shí)間內(nèi)造成沖擊而增大偏轉(zhuǎn)角度，于是較多的感生電勢波經(jīng)過觸頭16進(jìn)入了控制回路22，使噴油時(shí)間加長，噴油量增加，保證了發(fā)動機(jī)的良好的加速過渡。
五、全負(fù)荷加濃由于在部分負(fù)荷點(diǎn)c以后，設(shè)置了比較低的空燃比，其燃料的增加率比空氣的增加率要大，可提供較濃的混合氣，以適應(yīng)全負(fù)荷時(shí)的負(fù)荷要求。
六、滑行工況當(dāng)打開節(jié)氣門18，發(fā)動機(jī)在大于1500n/min，小于最高額定轉(zhuǎn)速的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，控制回路22中的JK斷開，SJ1接通，SJ2斷開，此時(shí)只要關(guān)閉節(jié)氣門18，則SJ接通，于是，從觸頭16送入控制回路22的感生電勢被串連的接點(diǎn)SJ1、JK，短路，于是噴油信號便消失了，噴油器7停止了燃油的噴射，只有當(dāng)打開節(jié)氣門18或轉(zhuǎn)速低于1500n/min時(shí)，噴油才能重新開始，這樣便實(shí)現(xiàn)了滑行工況時(shí)的節(jié)油和減少排放的要求。
七、最高速度限制由于在控制回路22設(shè)置了最高額定轉(zhuǎn)速繼電器接點(diǎn)SJ2、當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速大于最高額定轉(zhuǎn)速時(shí)，SJ2接通，短路了全部的感生電勢，于是噴油停止，只有當(dāng)轉(zhuǎn)速低于最高額轉(zhuǎn)速時(shí)，噴油才重新開始。
權(quán)利要求
1.一種活塞式汽油機(jī)的電控噴油裝置，采用與發(fā)動機(jī)機(jī)體配接的感生電勢波發(fā)生元件，緩沖式空氣流量計(jì)、噴油器以及與感生電勢波發(fā)生元件配連的整形放大電路，其特征在于，采用的感生電勢波發(fā)生元件包括與發(fā)動機(jī)曲軸同步旋轉(zhuǎn)的磁極(10)，在該磁極(10)的運(yùn)動軌跡附近安裝的若干個與磁極(11)配合的磁敏傳感器，它們呈弧形排列并固定在發(fā)動機(jī)的機(jī)體上，各個磁敏傳感器通過各自引出線與相鄰的磁敏傳感器的引出線連接，各連接點(diǎn)再通過導(dǎo)線分別接在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道配連的緩沖式空氣流量計(jì)(31)的噴油控制板(17)上，并與噴油控制板(17)上設(shè)置的若干個互相間隔排列的導(dǎo)電金屬鉑(14)相配接，導(dǎo)電金屬鉑(14)與磁敏傳感器排列順序一一對應(yīng)，緩沖式空氣流量計(jì)(31)的測量板軸(3 2)垂直于噴油控制板(17)，測量板軸(32)上安裝有隨空氣流量變化而在噴油控制板(17)的導(dǎo)電金屬鉑(14)上運(yùn)動的觸頭(16)，導(dǎo)電金屬鉑(14)通過與其接觸的觸頭(16)與整形放大電路配接，整形放大電路與噴油器(7)配接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活塞式汽油機(jī)的電控噴油裝置，其特征在于與發(fā)動機(jī)曲軸同步旋轉(zhuǎn)的磁極(11)安裝在與發(fā)動機(jī)曲軸配接的飛輪(10)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活塞式汽油機(jī)的電控噴油裝置，其特征在于，安裝在旋轉(zhuǎn)磁極(11)運(yùn)動軌跡附近的若干個磁敏傳感器緊密排列組成磁敏傳感器組合固定在發(fā)動機(jī)機(jī)體上，每相鄰的兩個磁敏傳感器串聯(lián)連接，各連接點(diǎn)用導(dǎo)線接于緩沖式空氣流量計(jì)(31)內(nèi)的噴油控制極(17)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活塞式汽油機(jī)的電控噴油裝置，其特征在于，磁敏傳感器組合可以分為兩個以上單元間隔安裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活塞式汽油機(jī)的電控噴油裝置，其特征在于，緩沖式空氣流量計(jì)(31)內(nèi)安裝的噴油控制板(17)采用絕緣的基板，基板上敷設(shè)的導(dǎo)電金屬鉑(14)相互絕緣地排列。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活塞式汽油機(jī)的電控噴油裝置，其特征在于，整形放大電路包括輸入控制電路(22)、整流濾波電路(23)、施密特整形電路(24)和電流放大電路(25)，它們依次順序連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種活塞式汽油機(jī)的電控噴油裝置，采用與發(fā)動機(jī)曲軸同步旋轉(zhuǎn)的磁場及其與機(jī)座相連的磁敏傳感器組合，通過緩沖式空氣流量計(jì)內(nèi)的噴油控制板與整形放大電路配接，噴油器接于整形放大電路的輸出端。本發(fā)明是利用感生電勢波的疊加原理獲得基本控制信號，再根據(jù)力的平衡原理和速度與周期的反比關(guān)系確定每個做功循環(huán)所需的噴油量，實(shí)現(xiàn)最佳空燃比控制，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，控制精度高，維護(hù)方便。
文檔編號F02D41/30GK1149102SQ9611964
公開日1997年5月7日 申請日期1996年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月28日
發(fā)明者張擁政 申請人:張擁政