CN201141322Y - 电喷式汽油机分区稀薄燃烧电控节油器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电喷式汽油机分区稀薄燃烧电控节油器。它包括一个用于根据不同的工况控制补气量的电子控制单元，电子控制单元连接发动机转速和节气门位置输入信号；电子控制单元的输出信号连接补气管路开闭控制装置，其特征在于补气管路开闭控制装置连接的补气管，补气管与补气板的补气嘴；补气板连接在化油器的节气门与发动机进气总管之间。补气板保证以最佳空燃比将油气混合，获得了全工况下良好的补气调节效果，提高了混合气的质量，进一步改善了燃烧，获得了良好的节油及降低排放的效果。

Description

电喷式汽油机分区稀薄燃烧电控节油器

技术领域

本实用新型属于汽车发动机燃烧控制装置，具体涉及一种燃油电喷式汽油机分区稀薄燃烧电控节油器。

背景技术

对于使用电子控制***控制补气***向化油器节气门后补气的类似装置，国内外均有相应的发展。但采用电子控制***控制补气***向燃油电喷式汽油机节气门后补气，来重新调节混合浓度尚少见，在目前常见的燃油电喷式汽油机中，常采用空燃比(λ)为1.0左右的闭环电控控制***，这种***可使发动机排放达到较好，但发动油耗普遍偏高。一种常用的缸内直喷式汽油机(GDI)是采用缸内喷射来实现稀薄燃烧，其寿命和可靠性均较差。本实用新型采用了缸外混合、分区变空燃比稀混合气方法，保证了汽油机在各种工况下，保持在稀薄燃烧状态达到最大的节油效果时，而发动机排放和动力性不受影响。采用本分区变空燃比稀薄燃烧电控装置，可获得发动机经济性、动力性及排放之间最佳的匹配，提高了工作的可靠性。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新型结构较简单的电喷式汽油机分区稀薄燃烧电控节油器，以解决上述问题。

本实用新型的技术方案为：一种电喷式汽油机分区稀薄燃烧电控节油器，它包括一个用于根据不同的发动工况来控制补气量的电子控制单元，电子控制单元连接发动机转速和节气门位置输入信号；电子控制单元的输出信号通过控制高频空气电磁阀或步进电机，连接补气管路开闭控制装置，其特征在于补气管路开闭控制装置连接的补气管，补气管与补气板的补气嘴；补气板连接在节气门体与发动机进气总管之间。

所述补气板上设至少一个补气嘴，补气嘴伸入补气板内腔，前端开设45度的切口，切口方向为背向节气门气流方向。

所述补气嘴垂直于补气板内腔边缘布置或倾斜与补气板内腔边缘一个角度布置。

该装置能使在发动机任一工况时都能获得最佳的稀混合气，在保证发动机稀薄燃烧获得最佳的燃油经济性的同时，又控制了排放(特别是NOX)和动力性能，获得了节油和降低排放的效果；该装置通过电子控制装置向节气门体后的进气总管内补入一定量的空气，来重新调节混合气的浓度，即将原闭环控制的混合气按预先设计好的工况分区中的最佳空燃比值，来进行精确调节使发动机达到最佳的稀薄燃烧状态，来改善燃烧。电子控制单元将发动机的转速速及负荷信息处理作为一个瞬态工况后，判别该工况落在哪一个工况控制区，工况分区的原理是按发动机的转速，即高速、中速、低速及按发动机负荷即高负荷、中负荷、低负荷，将发动机运行工况分为若干个子工况区域。在综合考虑了发动机的排放性能(特别是NOX)、动力性能后来确定每一子工况区域中的最佳空燃比(λ)，使其油耗达到最低值，逐一完成每一个子工况域空燃比的优化，最终获取一个发动机全工况的最佳空燃比脉谱(MAP)，在对其进行了进气温度、进气压力等修正后，作为电子控制***的基本控制MAP。此外，对发动机在加速段及减速段的控制MAP也进行了相应的处理。补气板保证以最佳空燃比将油气混合，获得了全工况下良好的补气调节效果，提高了混合气的质量，进一步改善了燃烧，获得了良好的节油及降低排放的效果。

附图说明

图1电喷式汽油机分区稀薄燃烧电控节油器示意图。

图2a～图2b补气板结构示意图。

图3电子控制单元示意图。

具体实施方式

如图1所示，电子控制单元连接发动机转速和节气门位置输入信号的是由转速传感器1和节气门位置传感器2获得的转速传感器和节气门位置传感器的信号可以由原电喷***的直接引出；转速传感器1和节气门位置传感器2的输出连接到电子控制单元(ECU)；电子控制单元(ECU)的输出连接到补气管路开闭控制装置，本实用新型的补气管路开闭控制装置为电磁控制阀3(或步进电机)；电磁控制阀3设在补气管路5上；补气管路5上连接进气调节阀11进气调节阀的输入端与空滤器相连，也可以与专用的空滤器相连。补气管路5与补气板6的补气嘴7连接。补气板6连接在节气门体8与发动机10进气总管9之间。补气管路上的电磁阀根据发动机排量不同，可以有一个或多个，在采用多个电磁阀时，可直接将电磁阀出口与发动机进气支管相连接。各信号线由插头20和插座21连接。本实施例中有两个电磁控制阀，另一个未视。

如图2a所示，补气板6上设至少一个补气嘴7，(本实施例采用两个补气嘴)。补气嘴7伸入补气板6内腔，前端开设45度的切口8，切口8方向为背向节气门气流方向(图2b)。补气嘴6垂直于补气板内腔边缘布置或倾斜与补气板内腔边缘一个角度布置。在采用补气板内腔边缘一个角度布置时，能在进气总管内产生一定的涡流来增强油气混合效果。

如图3所示，电子控制单元是一个以单位单片机为核心的专用电路板，控制电路如图3所示。电路板为一个通用的8位单片机U1，从节气门位置传感器输入的与负荷相关的电压信号V0经放大Q2和A/D转换器U4的作用后，将此模拟信号转换数字量，输入到U1和P1.6引脚。来自发动机传速传感器的传速脉冲信号Ti在预处理电路作光电转换和倒相处理后，输送到U1和INTO引脚触发中断，由中断处理程序进行发动机转速的计算。电子控单元及电磁阀使用车辆的DC.12V电源的供电。使用了看门狗电路U2，通过复位方式解决干扰问题。单片机从P3口的P3.7脚输出开关量控制信号，经过U3为主的驱动电路，进行功率放大后驱动电磁阀，通过控制电磁阀的开启与关闭，以实现对流经阀门的空气流量的控制。P3.7脚输出相应的信号。

在发动机工作时，对于在不同的工况，要获得最佳的低油耗所要求的混合气的空燃比是不同的。电子控制单元在发动机工作时，不断地检测发动机的转速和节气门位置(负荷)信号，以确定发动机所处的瞬态工况，并判断该工况落在哪一个子工况区域，对于每一个子工况区域都有一个对应的最佳空燃比入值，它是由高频电磁阀(或步进电机)通过补气板向进气总管补气调节而得到，补气量是由电磁阀的脉宽来控制的，而在一个工况时的最佳脉宽是通过实验测量和计算相结合而获得的。

本实用新型的特点是采用缸外混合工况分区，适应性变空燃比控制来实现汽油机的稀薄燃烧过程，达到了既极大的降低了发动机的油耗，又控制了发动机的NOX排放上升，并保证了发动的动力性能，提高了装置工作的可靠性。补气方式采用了专用的补气导板，安装了特殊的带有切角的补气嘴，获得了全工况下良好的补气调节效果，提高了混合气的质量，进一步改善了燃烧，获得了良好的节油及降低排放的效果。

Claims (5)

1、一种电喷式汽油机分区稀薄燃烧电控节油器，它包括一个用于根据不同的工况控制补气量的电子控制单元，电子控制单元连接发动机转速和节气门位置输入信号；电子控制单元的输出信号连接补气管路开闭控制装置，其特征在于补气管路开闭控制装置连接的补气管，补气管与补气板的补气嘴连接；补气板连接在节气门体与发动机进气总管之间。

2、如权利要求1所述电喷式汽油机分区稀薄燃烧电控节油器，其特征在于补气板上设至少一个补气嘴，补气嘴伸入补气板内腔，前端开设切口，切口方向为背向节气门气流方向。

3、如权利要求1或2所述电喷式汽油机分区稀薄燃烧电控节油器，其特征在于补气嘴垂直于补气板内腔边缘布置或倾斜与补气板内腔边缘一个角度布置。

4、如权利要求1所述电喷式汽油机分区稀薄燃烧电控节油器，其特征在于补气管路开闭控制装置中至少设一个高频电磁阀或步进电机，向补气板的补气嘴送入滤清的空气。

5、如权利要求1所述电喷式汽油机分区稀薄燃烧电控节油器，其特征在于切口的角度为45度。

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