專利名稱:多燃料自動(dòng)點(diǎn)火供燃控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種由內(nèi)燃機(jī)根據(jù)所使用燃料的不同而自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火能量和供燃料量的控制系統(tǒng),它是根據(jù)內(nèi)燃機(jī)所使用燃料的不同,由單片機(jī)控制點(diǎn)火能量和供燃料量的多燃料自動(dòng)點(diǎn)火供燃控制裝置。
背景技術(shù):
本實(shí)用新型是對(duì)專利號(hào)94119160.5,名稱為“無觸點(diǎn)高能點(diǎn)火裝置”專利產(chǎn)品的改進(jìn)和發(fā)展,利用單片機(jī)硬、軟件資源,根據(jù)燃料最佳點(diǎn)火能量和供燃量,自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火能量和供燃量?!盁o觸點(diǎn)高能點(diǎn)火裝置”只是克服了汽油發(fā)動(dòng)機(jī)分電器白金觸點(diǎn)易燒蝕,利用紅外線接觸來代替白金觸點(diǎn)的接觸,配以放大電路來實(shí)現(xiàn)無觸點(diǎn)高能點(diǎn)火。也就是說“無觸點(diǎn)高能點(diǎn)火裝置”只適用帶分電器點(diǎn)火裝置的汽油發(fā)動(dòng)機(jī),目前汽油發(fā)動(dòng)機(jī)多采用電子控制單元ECU電腦控制多點(diǎn)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)(沒有分電器),是通過磁感應(yīng)脈沖信號(hào)傳感器給電子控制單元ECU電腦一個(gè)點(diǎn)火信號(hào)來完成點(diǎn)火的。而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)是壓縮燃燒的,不但沒有分電器,也沒有火花塞,而且汽油發(fā)動(dòng)機(jī)(帶分電器的)裝上“無觸點(diǎn)高能點(diǎn)火裝置”后,就不能恢復(fù)原機(jī)點(diǎn)火性能,由于“無觸點(diǎn)高能點(diǎn)火裝置”點(diǎn)火能量強(qiáng),容易引起發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃,動(dòng)力下降,尾氣排放超標(biāo),還容易造成氣門活塞燒蝕等機(jī)械故障。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種改裝簡(jiǎn)單的、可使汽、柴油內(nèi)燃機(jī)使用多種燃料的自動(dòng)點(diǎn)火供燃控制裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型多燃料自動(dòng)點(diǎn)火供燃控制裝置,包括爆震傳感器、磁感應(yīng)脈沖信號(hào)傳感器、蓄電池,其特征在于包括單片機(jī)、燃料傳感器和無級(jí)燃料泵;捕捉磁感應(yīng)脈沖信號(hào)輸入到該單片機(jī)IC1引角;爆震傳感器信號(hào)輸入到該單片機(jī)IC3引角;蓄電池電壓信號(hào)輸入到單片機(jī)PEO引角;燃料傳感器信號(hào)輸入到單片機(jī)PE1引角;單片機(jī)OC1引角輸出比較輸出信號(hào)給無級(jí)燃料泵,控制無級(jí)燃料泵的運(yùn)行;單片機(jī)OC2引角輸出定時(shí)點(diǎn)火控制信號(hào),控制點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火。
根據(jù)所述的多燃料自動(dòng)點(diǎn)火供燃控制裝置,其特征在于單片機(jī)D口引角輸出故障碼信號(hào)。
根據(jù)所述的多燃料自動(dòng)點(diǎn)火供燃控制裝置,單片機(jī)IC4引角輸入有低溫冷啟動(dòng)控制系統(tǒng)。
根據(jù)所述的多燃料自動(dòng)點(diǎn)火供燃控制裝置,其特征在于單片機(jī)PA4引角輸出故障信號(hào),輸出引腳PA4在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)變高,關(guān)閉單片機(jī)系統(tǒng),啟動(dòng)備用電路中的繼電器工作,系統(tǒng)自動(dòng)切換,恢復(fù)原點(diǎn)火控制電路工作。
根據(jù)所述的多燃料自動(dòng)點(diǎn)火供燃控制裝置,其特征在于爆震傳感器信號(hào)通過原汽油內(nèi)燃機(jī)自帶的電子控制單元ECU輸入到單片機(jī)IC3引角。
根據(jù)所述的多燃料自動(dòng)點(diǎn)火供燃控制裝置,其特征在于柴油機(jī)中的磁感應(yīng)脈沖信號(hào)傳感器安裝在柴油內(nèi)燃機(jī)高壓油泵上;磁感應(yīng)脈沖信號(hào)傳感器中的永久磁鐵10、鐵芯17與感應(yīng)繞組11固定在定子正時(shí)盤16上,沿定子正時(shí)盤16周向設(shè)置,構(gòu)成定子;信號(hào)轉(zhuǎn)子13固定在高壓噴油泵驅(qū)動(dòng)正時(shí)齒輪上并隨驅(qū)動(dòng)正時(shí)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
根據(jù)所述的多燃料自動(dòng)點(diǎn)火供燃控制裝置,其特征在于柴油內(nèi)燃機(jī)中的點(diǎn)火系統(tǒng)包括高能點(diǎn)火裝置、點(diǎn)火線圈和火花塞。
本實(shí)用新型改裝簡(jiǎn)單,可使汽、柴油內(nèi)燃機(jī)使用多種燃料的自動(dòng)點(diǎn)火供燃控制裝置。根據(jù)燃料密度的不同自動(dòng)調(diào)節(jié)高能點(diǎn)火裝置的點(diǎn)火能量和供燃量,有效的控制內(nèi)燃機(jī)在使用不同燃料時(shí)的點(diǎn)火能量和供燃量,使內(nèi)燃機(jī)達(dá)到最佳工作狀態(tài),提高內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、減少有害氣體的排放。該控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)的檢測(cè)及安全處理。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)輸出故障碼并恢復(fù)原機(jī)性,因此該系統(tǒng)具有體積小、成本低、控制性能強(qiáng)、工作可靠、易于安裝等特點(diǎn)。
圖1為本實(shí)用新型用于汽油內(nèi)燃機(jī)時(shí)的控制電路方框圖。
圖2為本實(shí)用新型用于柴油內(nèi)燃機(jī)時(shí)的控制電路方框圖。
圖3為本實(shí)用新型中的無級(jí)燃料泵控制電路原理圖。
圖4為本實(shí)用新型中的無觸點(diǎn)高能電子點(diǎn)火裝置控制電路原理圖。
圖5為本實(shí)用新型中的磁感應(yīng)脈沖信號(hào)傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為圖5的右視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本實(shí)用新型用于柴油內(nèi)燃機(jī)時(shí)的柴油內(nèi)燃機(jī)電子點(diǎn)火電路方框圖。
圖8為為本實(shí)用新型中的低溫冷啟動(dòng)控制系統(tǒng)電路原理圖。
附圖中1、蓄電池;2、點(diǎn)火開關(guān);3、主繼電器;4、斷電繼電器;5、無級(jí)燃料泵控制繼電器;6、可變電阻器;7、無級(jí)燃料泵;8、燃料開關(guān);9、單片機(jī);10、永久磁鐵;11、感應(yīng)線圈;12、空氣間隙;13、信號(hào)轉(zhuǎn)子;14、轉(zhuǎn)子定位螺栓;15、定子定位螺栓;16、定子正時(shí)盤;17鐵芯;18、點(diǎn)火開關(guān);19啟動(dòng)按鈕;20、預(yù)熱控制器;21、晶體管集成電路;22、低溫傳感器;23、電子點(diǎn)火分配器;24、熱直射式火花塞;25、點(diǎn)火線圈;26高能點(diǎn)火裝置;27、電磁繼電器。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)原理是根據(jù)內(nèi)燃機(jī)所使用燃料的不同,利用單片機(jī)配以相應(yīng)的外部電路,根據(jù)燃料密度的不同自動(dòng)調(diào)節(jié)高能點(diǎn)火裝置的點(diǎn)火能量和供燃量,有效的控制內(nèi)燃機(jī)在使用不同燃料時(shí)的點(diǎn)火能量和供燃量,使內(nèi)燃機(jī)達(dá)到最佳工作狀態(tài),提高內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、減少有害氣體的排放。該控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)的檢測(cè)及安全處理。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)輸出故障碼并恢復(fù)原機(jī)性能。
本實(shí)用新型多燃料自動(dòng)點(diǎn)火供燃控制系統(tǒng)包括燃料傳感器,單片機(jī)控制的點(diǎn)火能量和供燃量、以及構(gòu)成的外部電路,無級(jí)燃料泵。柴油內(nèi)燃機(jī)還應(yīng)增加一套磁感應(yīng)脈沖信號(hào)傳感器、點(diǎn)火線圈和預(yù)熱式直射火花塞。其特征是在原內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火、供油的基礎(chǔ)上增設(shè)單片機(jī)控制系統(tǒng),該系統(tǒng)包括有輸入單片機(jī)的點(diǎn)火基準(zhǔn)信號(hào)、燃料傳感器模擬量信號(hào)、點(diǎn)火能量及供燃量信號(hào)處理電路。單片機(jī)根據(jù)燃料傳感器所輸入的信號(hào),輸出點(diǎn)火能量信號(hào)、供燃量信號(hào),進(jìn)入相應(yīng)的控制電路,分別控制可控硅的導(dǎo)通、點(diǎn)火強(qiáng)度和供燃量的大小,當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障或使用原機(jī)燃料時(shí),單片機(jī)輸出控制信號(hào)關(guān)閉點(diǎn)火能量和供燃量,恢復(fù)原系統(tǒng)工作的備用電路啟動(dòng)信號(hào)。
由于本實(shí)用新型消除了因使用燃料的不同對(duì)點(diǎn)火能量和供燃量以及在柴油內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火的限制,并解決了使用原機(jī)燃料時(shí)可恢復(fù)原機(jī)性能的目的,從上述可以看出本實(shí)用新型的自動(dòng)點(diǎn)火供燃控制系統(tǒng)對(duì)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)來講僅增加一個(gè)燃料傳感器,一個(gè)單片機(jī)和一個(gè)無級(jí)燃料泵。對(duì)柴油機(jī)來說,只比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)多了一套磁感應(yīng)脈沖信號(hào)傳感器和一個(gè)爆震傳感器,一個(gè)高壓點(diǎn)火線圈和幾個(gè)火花塞。而且對(duì)原發(fā)動(dòng)機(jī)硬件結(jié)構(gòu)改動(dòng)不大,可在不改變?cè)瓩C(jī)型結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上安裝,因此,不影響整機(jī)制造成本,它不但適用于各種內(nèi)燃機(jī)的改造,也適用新機(jī)型的開發(fā)中作為新技術(shù)應(yīng)用,具有較大的工程價(jià)值和潛在市場(chǎng)。因而改裝簡(jiǎn)單,成本低廉。
圖4所示的是本實(shí)用新型中的高能電子點(diǎn)火裝置控制電路原理圖。無觸點(diǎn)高能點(diǎn)火裝置只是起到了斷電器開關(guān)作用和三級(jí)放大提高了點(diǎn)火能量。本實(shí)用新型的多燃料自動(dòng)點(diǎn)火供燃控制系統(tǒng)區(qū)別在于利用單片機(jī)的軟、硬件資源,對(duì)“無觸點(diǎn)高能點(diǎn)火裝置”進(jìn)行改進(jìn),實(shí)現(xiàn)了使用燃料的不同,提供不同的最佳點(diǎn)火能量和供燃量。還可根據(jù)燃料的不同,單片機(jī)輸出無級(jí)燃料泵控制信號(hào)不同,無級(jí)燃料泵輸出燃料壓力不同,能自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火能量和供燃量。而且,當(dāng)使用原機(jī)燃料時(shí)或出現(xiàn)故障時(shí)可自動(dòng)恢復(fù)原機(jī)性能。
供燃量的電控原理如圖3所示,根據(jù)不同燃料的使用,燃料傳感器產(chǎn)生相應(yīng)模擬量信號(hào)輸送到單片機(jī)。單片機(jī)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元ECU提供的轉(zhuǎn)速信號(hào)、點(diǎn)火提前角信號(hào)與燃料傳感器提供的模擬量信號(hào)編輯的二維函數(shù),將經(jīng)過實(shí)驗(yàn)得到最佳數(shù)據(jù)制成表格存入單片機(jī)存儲(chǔ)區(qū)。發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)燃料的使用不同,在實(shí)際運(yùn)行時(shí),單片機(jī)將檢測(cè)燃料傳感器模擬量信號(hào)與轉(zhuǎn)速信號(hào)提前角信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后查表。從單片機(jī)的OC1引腳輸出相應(yīng)的燃料輸出信號(hào)來控制無級(jí)燃料泵的泵燃量,控制無級(jí)燃料泵的工作。從而控制無級(jí)燃料泵的輸出壓力。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低速,中小負(fù)荷工況下工作時(shí),觸點(diǎn)B閉合,因電路中帶有可變電阻器,無級(jí)燃料泵工作電壓低,因此,轉(zhuǎn)速低、泵燃量小。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高速大負(fù)荷工況運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),單片機(jī)信號(hào)切斷無級(jí)燃料泵控制繼電器線圈電源,觸點(diǎn)A閉合,無級(jí)燃料泵直接與電源接通,無級(jí)燃料泵工作電壓高,因此,轉(zhuǎn)速高,泵燃量大。
點(diǎn)火能量的電控原理點(diǎn)火系統(tǒng)中的高能電子點(diǎn)火裝置電路控制如圖4所示,點(diǎn)火能量的控制是不同燃料適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)在缸內(nèi)形成最佳混合氣被點(diǎn)燃燃燒,推動(dòng)活塞做功。不同的燃料需要不同的點(diǎn)火能量。所以必須要合理選擇適應(yīng)多個(gè)點(diǎn)火能量。(根據(jù)點(diǎn)火時(shí)間、活塞在上止點(diǎn)某一時(shí)刻它表示運(yùn)行過程中火花塞對(duì)缸內(nèi)混合氣進(jìn)行點(diǎn)燃的時(shí)刻)。點(diǎn)火能量與多種燃料傳感器傳感的模擬量信號(hào)在發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況下運(yùn)動(dòng)作功的二維函數(shù),將經(jīng)過實(shí)驗(yàn)得到最佳數(shù)據(jù)制成表格存入單片機(jī)(MC68GC16Y)存儲(chǔ)區(qū)。單片機(jī)根據(jù)電子控制單元ECU或安裝在柴油機(jī)高壓噴油泵正時(shí)齒輪上以及殼機(jī)上有一套磁感應(yīng)脈沖傳感器發(fā)出的點(diǎn)火基準(zhǔn)信號(hào),發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、電子控制單元ECU、磁感應(yīng)脈沖傳感器信號(hào)經(jīng)過精確計(jì)算后,查表找到最佳點(diǎn)火提前角,由單片機(jī)OC2引腳輸出點(diǎn)火信號(hào),使其控制點(diǎn)火系統(tǒng),控制點(diǎn)火能量進(jìn)行點(diǎn)燃多種燃料的最佳混合氣。
點(diǎn)火系統(tǒng)中的高能電子點(diǎn)火裝置電路控制圖如圖4所示,其中單片機(jī)OC2腳輸出一個(gè)信號(hào)給BG1基極,集電極是輸出端,而發(fā)射極是輸入輸出的共同端。正向電壓的微小變動(dòng),就可以引起正向電流較大的變動(dòng),這時(shí)加于發(fā)射極上的正向電壓是變化的,因此,電壓的變動(dòng),基極電流隨之而變。這就實(shí)現(xiàn)了電壓放大給下一BG2基極的一個(gè)放大信號(hào)。由集電極給下一個(gè)BG3基極一個(gè)放大信號(hào)。BG4基極得到一個(gè)放大信號(hào),發(fā)射極分別通過R1、R2、R3起到穩(wěn)壓保護(hù)電路,當(dāng)BG4集電極輸出一個(gè)放大信號(hào),通過限流電阻R6、R4給儲(chǔ)能電容C4充電,當(dāng)儲(chǔ)能電容器C4上的電壓達(dá)到放電管H擊穿電壓時(shí),放電管被擊穿放電,使儲(chǔ)能電容器C4上所儲(chǔ)存的電量通過放電管H到點(diǎn)火線圈L初級(jí)線圈進(jìn)行儲(chǔ)電能,當(dāng)電子控制單元ECU給單片機(jī)輸送一個(gè)正時(shí)點(diǎn)火信號(hào)時(shí),單片機(jī)就輸出一個(gè)脈沖點(diǎn)火信號(hào)。點(diǎn)火線圈L通過BG1、BG2、BG3和BG4產(chǎn)生高壓脈沖電流給放電管,使火花塞電極產(chǎn)生強(qiáng)烈的火花,從而點(diǎn)燃燃料。
汽油機(jī)、柴油機(jī)控制系統(tǒng)為開環(huán)控制系統(tǒng),該系統(tǒng)由電子控制單元ECU、傳感器、執(zhí)行器構(gòu)成系統(tǒng)軟件應(yīng)用環(huán)境的電子控制單元組成。
本系統(tǒng)利用原機(jī)的電子控制單元ECU控制系統(tǒng)是對(duì)各種燃料,通過MOTOROLA公司生產(chǎn)的16位單片機(jī)使之控制,在內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)燒燃,根據(jù)使用燃料的不同配以相應(yīng)的外部電路構(gòu)成單片機(jī)對(duì)各種燃料與傳感器發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)和來至電子控制單元ECU輸出的點(diǎn)火信號(hào),點(diǎn)火提前角進(jìn)行鑒別,編輯放大,輸出到各執(zhí)行器對(duì)內(nèi)燃機(jī)供油系統(tǒng)及點(diǎn)火系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制。使內(nèi)燃機(jī)在不同的工況下提供最佳的混合氣空燃比和點(diǎn)火信號(hào),提高點(diǎn)火能量,使點(diǎn)火線圈輸出一個(gè)高壓電流適應(yīng)多種燃料在缸內(nèi)形成最佳可燃混合氣,達(dá)到最佳燃燒效果。此外,該系統(tǒng)的電子控制單元ECU及單片機(jī)還具有故障自檢和處理功能,當(dāng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),可自動(dòng)切換恢復(fù)原機(jī)功能。
本系統(tǒng)單片機(jī)是控制系統(tǒng)的核心,選用了具有片內(nèi)A/D和EEPROM的MC68GC16Y芯片。
本實(shí)用新型如圖1和圖2所示,利用汽油機(jī)原機(jī)的電子控制單元ECU或安裝在柴油機(jī)高壓噴油泵驅(qū)動(dòng)正時(shí)齒輪磁感應(yīng)脈沖信號(hào)傳感器,提供的信號(hào),作為單片機(jī)輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和點(diǎn)火基準(zhǔn)信號(hào),用單片機(jī)輸入捕捉引腳IC2、IC3捕捉脈沖信號(hào),每捕捉到一個(gè)脈沖,系統(tǒng)產(chǎn)生中斷,在程序中循環(huán)計(jì)算器進(jìn)行保存,將每?jī)纱尾蹲降降拿}沖所對(duì)應(yīng)的計(jì)算單元值相減,此差值便對(duì)應(yīng)著發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前的轉(zhuǎn)速。點(diǎn)火基準(zhǔn)信號(hào)也取至于電子控制單元ECU或高壓噴油泵正時(shí)盤傳感器信號(hào),在每一汽缸活塞在位于止點(diǎn)某一時(shí)刻發(fā)出一個(gè)點(diǎn)火基準(zhǔn)信號(hào)送輸單片機(jī)的引腳IRQ端,每次點(diǎn)火基準(zhǔn)信號(hào)都使IRQ端變低,系統(tǒng)中斷,單片機(jī)做相應(yīng)編輯處理。燃料傳感器采用可變電阻,燃料傳感器的信號(hào)輸入捕捉引腳PE1,以模擬量形式輸入單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換器PE1端。根據(jù)使用燃料的不同,電阻值不同,電阻兩端電壓隨燃料的不同而改變。
在汽油機(jī)上,如圖1所示,該單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換引角PEO采集電瓶電壓信號(hào)。PE1采集燃料傳感器信號(hào),單片機(jī)的IRQ引角用來接收電子控制單元ECU提供的點(diǎn)火基準(zhǔn)信號(hào),輸入捕捉IC1用來捕捉磁感應(yīng)脈沖信號(hào)傳感器信號(hào),輸入捕捉IC2用來捕捉電子控制單元ECU提供相位傳感器檢測(cè)到的曲軸轉(zhuǎn)速角度信號(hào)。輸入捕捉IC3用來捕捉電子控制單元ECU提供的爆震傳感器信號(hào),輸出OC2在一定時(shí)刻輸出點(diǎn)火控制信號(hào)控制點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火。輸出引腳PA4在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)變高,關(guān)閉單片機(jī)系統(tǒng),啟動(dòng)備用電路中的繼電器工作,系統(tǒng)自動(dòng)切換,恢復(fù)原點(diǎn)火控制電路工作。輸出比較OC1輸出信號(hào)給無級(jí)燃料泵,控制無級(jí)燃料泵的運(yùn)行。在使用汽油機(jī)低溫啟動(dòng)時(shí),必須打開冷啟動(dòng)預(yù)熱裝置。預(yù)熱裝置是受單片機(jī)IC4引腳控制,輸入捕捉IC4,用來捕捉低溫控制電路中電磁繼電器信號(hào),經(jīng)單片機(jī)處理后,從輸出通道OC2輸出點(diǎn)火控制信號(hào),冷啟動(dòng)預(yù)熱結(jié)束后,在系統(tǒng)中啟動(dòng)恢復(fù)汽油機(jī)工作狀態(tài)。
在柴油機(jī)上,如圖2所示,單片機(jī)的IRQ引腳用來接收點(diǎn)火正時(shí)盤傳感器信號(hào)提供點(diǎn)火基準(zhǔn)信號(hào),輸入捕捉IC3。用來捕捉爆震傳感器信號(hào),輸出比較OC2在一定時(shí)刻輸出點(diǎn)火控制信號(hào),控制點(diǎn)火器點(diǎn)火,輸出引腳PA4在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)變高,單片機(jī)系統(tǒng)關(guān)閉,系統(tǒng)自動(dòng)切換,恢復(fù)原柴油內(nèi)燃機(jī)工作狀態(tài)。在使用原柴油機(jī)低溫啟動(dòng)時(shí),必須打開冷啟動(dòng)預(yù)熱裝置,預(yù)熱裝置是受單片機(jī)IC4引腳控制。輸入捕捉IC4,用來捕捉低溫控制電路中電磁繼電器信號(hào),經(jīng)單片機(jī)處理后,從輸出通道OC2輸出點(diǎn)火控制信號(hào),冷啟動(dòng)預(yù)熱結(jié)束后,在系統(tǒng)中自動(dòng)恢復(fù)柴油內(nèi)燃機(jī)工作狀態(tài)。
火花塞安裝在柴油機(jī)汽缸蓋預(yù)熱塞孔處,把預(yù)熱塞拆掉,或者鉆孔安裝。火花塞可選用公知的預(yù)熱直射式火花塞。
柴油機(jī)的控制系統(tǒng)功能是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況來確定最佳點(diǎn)火定時(shí),控制系統(tǒng)由傳感器、單片機(jī)和執(zhí)行器、點(diǎn)火線圈、磁感應(yīng)脈沖信號(hào)傳感器等組成。磁感應(yīng)脈沖信號(hào)傳感器安裝在時(shí)規(guī)殼上,高壓噴油泵驅(qū)動(dòng)齒輪上安裝點(diǎn)火正時(shí)轉(zhuǎn)子,時(shí)規(guī)殼上安裝點(diǎn)火正時(shí)盤,點(diǎn)火正時(shí)盤為定子。
圖5、圖6所示是一磁感應(yīng)脈沖傳感器。圖5、圖6中10、永久磁鐵;11、感應(yīng)線圈;12、空氣間隙;13、信號(hào)轉(zhuǎn)子;14、轉(zhuǎn)子定位螺栓;15、定子定位螺栓;16、定子正時(shí)盤;17鐵芯。
永久磁鐵10、鐵芯17與感應(yīng)繞組11固定在定子正時(shí)盤16上,沿定子正時(shí)盤16周向設(shè)置4個(gè),構(gòu)成定子。信號(hào)轉(zhuǎn)子13固定在高壓噴油泵驅(qū)動(dòng)正時(shí)齒輪上并隨驅(qū)動(dòng)正時(shí)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。信號(hào)轉(zhuǎn)子13上的凸齒數(shù)量與汽缸數(shù)相同。當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),其凸齒與線圈鐵芯的空氣間隙不斷變化,使穿過線圈鐵芯的磁通也不斷變化。因此,在線圈中產(chǎn)生了變化的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。在凸齒接近或離開凸齒與鐵芯最近點(diǎn)的瞬間,磁通量變化最大,此時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大。磁通量的變化,就形成電壓波形,電壓增長(zhǎng)過程中有一個(gè)正峰值,而衰減過程有一負(fù)峰值,由正脈沖轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)脈沖的中點(diǎn),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零。此時(shí)就用作觸發(fā)點(diǎn)火信號(hào),傳給單片機(jī)。
柴油機(jī)電子點(diǎn)火系統(tǒng)電路如圖7所示單片機(jī)根據(jù)磁感應(yīng)脈沖信號(hào)傳感器檢測(cè)到曲軸角度信號(hào)(G1,G2和NE),辨別出需要點(diǎn)火的氣缸,將氣缸鑒別信號(hào)(IGDA)和(IGDB)與點(diǎn)火定時(shí)信號(hào)送給高能點(diǎn)火器,高能點(diǎn)火器根據(jù)這些信號(hào)分別給兩個(gè)點(diǎn)火線圈初級(jí)電路配電。
當(dāng)以正常方式切斷初級(jí)電路時(shí),兩個(gè)火花塞都產(chǎn)生高壓火花時(shí),1.4缸、2.3缸同時(shí)點(diǎn)火,此時(shí)只有一個(gè)缸需要點(diǎn)火,另一個(gè)缸正開始排氣。因此,這個(gè)缸的跳火不起作用無效的。由于IGT點(diǎn)火正時(shí)信號(hào)必須控制兩個(gè)點(diǎn)火線圈,所以單片機(jī)需要輸出氣缸鑒別信號(hào),控制信號(hào)必須經(jīng)過微處理,微處理器根據(jù)G2信號(hào)和在存儲(chǔ)中儲(chǔ)存的(IGDA)和(IGDB)的信號(hào)狀態(tài),確定各缸的發(fā)火順序。點(diǎn)火器中的氣缸鑒別電路把G信號(hào)送給相應(yīng)的點(diǎn)火線圈驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行高壓點(diǎn)火。
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)低溫啟動(dòng)控制電路工作原理如圖8所示打開點(diǎn)火開關(guān),低溫傳感器(水溫傳感器,即傳感器電阻小于X電阻值)電路接通,若設(shè)定的溫度高于10℃時(shí),信號(hào)燈不亮,整個(gè)控制電路不工作。若設(shè)定溫度低于10℃時(shí),低溫傳感器感應(yīng)的信號(hào)傳輸?shù)筋A(yù)熱控制器電路導(dǎo)通,信號(hào)指示燈亮,預(yù)熱控制器內(nèi)的電磁繼電器觸點(diǎn)關(guān)閉合,給點(diǎn)打火分配器供電,產(chǎn)生一個(gè)電磁信號(hào)輸送高效能點(diǎn)火裝置至點(diǎn)火線圈產(chǎn)生高壓電流給預(yù)熱直射式火花塞產(chǎn)生火花預(yù)熱。預(yù)熱的時(shí)間依據(jù)不同的溫度隨機(jī)設(shè)定。當(dāng)缸內(nèi)溫度已達(dá)到設(shè)定的溫度時(shí),供點(diǎn)轉(zhuǎn)為斷續(xù)狀態(tài),指示燈閃爍,持續(xù)幾秒后,電磁繼電器觸點(diǎn)斷開、預(yù)熱。直射式火花塞停止供火、預(yù)熱。
該控制系統(tǒng)可使用汽油、柴油、甲醇、乙醇、石油液化氣、植物油等燃料。
權(quán)利要求1.一種多燃料自動(dòng)點(diǎn)火供燃控制裝置,包括爆震傳感器、磁感應(yīng)脈沖信號(hào)傳感器、蓄電池,其特征在于包括單片機(jī)、燃料傳感器和無級(jí)燃料泵;捕捉磁感應(yīng)脈沖信號(hào)輸入到該單片機(jī)IC1引角;爆震傳感器信號(hào)輸入到該單片機(jī)IC3引角;蓄電池電壓信號(hào)輸入到單片機(jī)PE0引角;燃料傳感器信號(hào)輸入到單片機(jī)PE1引角;單片機(jī)OC1引角輸出比較輸出信號(hào)給無級(jí)燃料泵,控制無級(jí)燃料泵的運(yùn)行;單片機(jī)OC2引角輸出定時(shí)點(diǎn)火控制信號(hào),控制點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多燃料自動(dòng)點(diǎn)火供燃控制裝置,其特征在于單片機(jī)D口引角輸出故障碼信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多燃料自動(dòng)點(diǎn)火供燃控制裝置,其特征在于單片機(jī)IC4引角輸入有低溫冷啟動(dòng)控制系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多燃料自動(dòng)點(diǎn)火供燃控制裝置,其特征在于單片機(jī)PA4引角輸出故障信號(hào),輸出引腳PA4在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)變高,關(guān)閉單片機(jī)系統(tǒng),啟動(dòng)備用電路中的繼電器工作,系統(tǒng)自動(dòng)切換,恢復(fù)原點(diǎn)火控制電路工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多燃料自動(dòng)點(diǎn)火供燃控制裝置,其特征在于爆震傳感器信號(hào)通過原汽油內(nèi)燃機(jī)自帶的電子控制單元ECU輸入到單片機(jī)IC3引角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多燃料自動(dòng)點(diǎn)火供燃控制裝置,其特征在于柴油機(jī)中的磁感應(yīng)脈沖信號(hào)傳感器安裝在柴油內(nèi)燃機(jī)高壓油泵上;磁感應(yīng)脈沖信號(hào)傳感器中的永久磁鐵10、鐵芯17與感應(yīng)繞組11固定在定子正時(shí)盤16上,沿定子正時(shí)盤16周向設(shè)置,構(gòu)成定子;信號(hào)轉(zhuǎn)子13固定在高壓噴油泵驅(qū)動(dòng)正時(shí)齒輪上并隨驅(qū)動(dòng)正時(shí)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多燃料自動(dòng)點(diǎn)火供燃控制裝置,其特征在于柴油內(nèi)燃機(jī)中的點(diǎn)火系統(tǒng)包括高能點(diǎn)火裝置、點(diǎn)火線圈和火花塞。
專利摘要一種多燃料自動(dòng)點(diǎn)火供燃控制裝置,用于內(nèi)燃機(jī)。包括爆震傳感器、磁感應(yīng)脈沖信號(hào)傳感器、單片機(jī)和燃料傳感器;捕捉磁感應(yīng)脈沖信號(hào)、爆震傳感器信號(hào)、燃料傳感器信號(hào)輸入到該單片機(jī);單片機(jī)OC1引角輸出比較輸出信號(hào)給無級(jí)燃料泵,控制無級(jí)燃料泵的運(yùn)行;單片機(jī)OC2引角輸出定時(shí)點(diǎn)火控制信號(hào),控制點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火。單片機(jī)D口引角輸出故障碼信號(hào)。單片機(jī)IC4引角輸入有低溫冷啟動(dòng)控制系統(tǒng)。單片機(jī)PA4引角輸出故障信號(hào),輸出引腳PA4在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)變高,關(guān)閉單片機(jī)系統(tǒng),啟動(dòng)備用電路中的繼電器工作,系統(tǒng)自動(dòng)切換,恢復(fù)原點(diǎn)火控制電路工作。本裝置根據(jù)燃料的密度自動(dòng)調(diào)節(jié)高能點(diǎn)火裝置的點(diǎn)火能量和供燃量,使內(nèi)燃機(jī)達(dá)到最佳工作狀態(tài)。
文檔編號(hào)F02P5/15GK2903457SQ20062008244
公開日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2006年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月31日
發(fā)明者趙立軍, 郝磊, 郝敬 申請(qǐng)人:趙立軍, 郝磊, 郝敬