專利名稱：化油器電控化集成系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
化油器電控化集成系統(tǒng)是將電子控制單元與化油器集成在一起，利用了機(jī) 電一體化技術(shù)，組成一個新型的化油器電控化集成系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通常，化油器摩托車的供油曲線由化油器配置確定的，從化油器的供油曲
線分析，化油器的理想供油量和空燃比僅占發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速范圍的40%左右，而 發(fā)動機(jī)工作過程的60%以上的轉(zhuǎn)速范圍油量和空燃比均處于過濃或過稀的非理 想狀態(tài)，導(dǎo)致出現(xiàn)油耗和廢氣排放量過大等問題。
為改進(jìn)上述問題，曾經(jīng)采用過電子控制補(bǔ)氣系統(tǒng)裝置(見附圖6)。該電子 控制補(bǔ)氣系統(tǒng)裝置包括電子控制器(ECU)，氣流控制電磁閥(也稱補(bǔ)氣電磁閥)， 化油器，空氣濾清器、轉(zhuǎn)速傳感器(磁電機(jī)觸發(fā)信號線)，相關(guān)的連接線束和管 線等部分組成。在機(jī)動車輛中(包括摩托車和汽車)的電子控制補(bǔ)氣系統(tǒng)裝置中 的控制器ECU接收到磁電機(jī)觸發(fā)信號線發(fā)出的關(guān)于轉(zhuǎn)速的脈沖信號后，向補(bǔ)氣電 磁閥輸出控制信號，控制電磁閥開啟、關(guān)閉時間的占空比，由此通過補(bǔ)氣電磁 閥實(shí)現(xiàn)對進(jìn)入發(fā)動機(jī)的化油器空氣流量的補(bǔ)充和調(diào)控，使發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)良好的燃 燒。采用該套系統(tǒng)裝置，摩托車的油耗和廢氣排放問題得到一定的改善。但是 仍存在該套系統(tǒng)裝置工作效率有待提高，補(bǔ)氣電磁閥的工作噪音需要進(jìn)一步降 低的問題。而且該套系統(tǒng)裝置不能解決摩托車達(dá)到歐三以上排放標(biāo)準(zhǔn)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本集成電控系統(tǒng)是專門解決上述問題，并帶控制燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)的脫附電 磁閥工作功能。其特點(diǎn)是根據(jù)發(fā)動機(jī)的工況特點(diǎn)，應(yīng)用電子控制技術(shù)自動調(diào)節(jié) 控制化油器的空燃比，并能使燃油霧化得更理想，促進(jìn)發(fā)動機(jī)工作過程燃油氣得到更充分的燃燒，將空燃比的A值控制在A二1附近，處于理想的狀態(tài)下工 作，達(dá)到機(jī)內(nèi)凈化效果并同時提高觸媒轉(zhuǎn)化效率，滿足歐III標(biāo)準(zhǔn)排放達(dá)控制 要求。而燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)的脫附，是通過電控系統(tǒng)中脫附電磁閥將燃油蒸發(fā) 控制系統(tǒng)碳罐的脫附管連接與進(jìn)氣道連接在一起，由電子控制系統(tǒng)(或簡稱電
控系統(tǒng))的ECU適時控制脫附電磁閥開啟進(jìn)行脫附。
本發(fā)明之一是將化油器電控系統(tǒng)中的核心執(zhí)行部件-占空比電磁閥(也 即一種氣流控制電磁閥)與化油器集成在一起，通過電控集成化系統(tǒng)對化油 器實(shí)施空燃比調(diào)節(jié)和控制，達(dá)到降低和控制摩托車的廢氣排放的效果，實(shí)施 機(jī)內(nèi)凈化和動力性能的優(yōu)化。在降低廢氣排放量的同時，提高機(jī)外凈化處理 系統(tǒng)觸媒的轉(zhuǎn)化率。該系統(tǒng)的ECU可同時實(shí)施燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)的脫附工
作，滿足歐in排放標(biāo)準(zhǔn)的控制同時亦適用燃油蒸發(fā)控制標(biāo)準(zhǔn)的對應(yīng)(見附
圖l集成電控系統(tǒng)示意圖)。脫附電磁閥的進(jìn)氣道和燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)碳罐的 脫附管連接，脫附電磁閥的出氣道通過管線和所述化油器的脫附孔連接。電
子控制器(ECU)通過信號輸出線和脫附電磁閥連接。
本發(fā)明之二是結(jié)構(gòu)上對化油器進(jìn)行了相應(yīng)改動，在化油器氣道旁邊增加一 條輔助氣道，在輔助氣道中間設(shè)置一個閥門座，在閥門座上安裝電控系統(tǒng)的占. 空比電磁閥，用于調(diào)節(jié)化油器空燃比。同時，在輔助氣道出口處增加了輔助氣
咀，氣咀的內(nèi)孔可在直徑l 4mm之間選用(具體直徑的選擇可根據(jù)實(shí)際情況 定)，用于改善燃油油霧狀態(tài)，使之更紊流和形成渦流，有助燃油氣得到更充分 燃燒，降低油耗和廢氣排放值(見附圖2新型化油器與占空比電磁閥集成示意 圖)。電子控制器(ECU)通過信號輸出線和占空比電磁閥連接(見附圖l集成電
控系統(tǒng)示意圖)。
1.系統(tǒng)組成(見附圖1本發(fā)明化油器電控化集成系統(tǒng)示意圖)化油器電控化集成系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)包括電控子系統(tǒng)(該子系統(tǒng)由電子控制器-ECU, 占空比電磁閥,脫附電磁閥、各種傳感器、相關(guān)的連接線束所組成)，改造后的 新型化油器，輔助氣嘴，帶觸媒(催化轉(zhuǎn)化器)消聲器，空氣濾清器。
因此，化油器電控化集成系統(tǒng)完整的表述如下
一種機(jī)動車輛通用的化油器電控化集成系統(tǒng)，包括電子控制器(ECU)，占空 比電磁閥，脫附電磁閥、磁電機(jī)觸發(fā)信號線-轉(zhuǎn)速傳感器，氧傳感器(閉環(huán)系統(tǒng) 用)，進(jìn)氣溫度傳感器，缸頭溫度傳感器，改造后的新型化油器，輔助氣嘴，帶 觸媒(催化轉(zhuǎn)化器)消聲器，空氣濾清器，相關(guān)的連接線束和管線等部分組成。 本發(fā)明電控系統(tǒng)有開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)兩種控制方式，兩種控制系統(tǒng)各有特
點(diǎn)，開環(huán)控制系統(tǒng)針對對油耗和動力性能可實(shí)施個性化調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)的，其工作過 程主要是根據(jù)相關(guān)的傳感器收集到發(fā)動機(jī)工作過程的轉(zhuǎn)速、工作溫度、環(huán)境溫 度等信息上，通過控制系統(tǒng)的ECU自動調(diào)節(jié)化油器的空燃比。而閉環(huán)控制系統(tǒng) 增加了氧傳感器，對排放控制精度更高，實(shí)施全工況空燃比自動修正。整個工 作過程除利用開環(huán)系統(tǒng)中的傳感器收集信息外，還增加氧傳感器收集發(fā)動機(jī)工 作過程排出廢氣的氧氣含量信息，反饋到ECU進(jìn)行計(jì)算分析，實(shí)施閉環(huán)控制管 理，更精確修正化油器的空燃比，可在一定范圍內(nèi)修正發(fā)動機(jī)和化油器所產(chǎn)生 的誤差，控制廢氣排放值在全工況過程處于理想狀態(tài)下排出。選用哪種控制方 式，可根據(jù)發(fā)動機(jī)的實(shí)際狀態(tài)和排放標(biāo)準(zhǔn)要求來確定?？傊?，只要合理選用該 控制系統(tǒng)，并結(jié)合消聲器觸媒技術(shù)，便輕松地將摩托車排放指標(biāo)控制在歐III 排放標(biāo)準(zhǔn)限值之內(nèi)。 2.系統(tǒng)元件功能
電子控制器(ECU)是控制單元，相當(dāng)于控制指揮中心，ECU將收集的信息進(jìn) 行A/D轉(zhuǎn)換、處理、分析，計(jì)算后分別向執(zhí)行元件(占空比電磁閥和脫附電磁閥)發(fā)出工作指令，見附圖l。
電磁閥是執(zhí)行元件，共有兩個電磁閥， 一個是占空比電磁閥，安裝在化油
器新增的輔助氣道中閥門座上，通過信號輸入線和電子控制器(ECU)連接。另一 個是脫附電磁閥，脫附電磁閥的進(jìn)氣口通過管線與燃油蒸發(fā)系統(tǒng)中碳罐的脫附 口連接，出氣口通過管線與化油器進(jìn)氣道(進(jìn)入燃燒室側(cè))連接，通過信號輸 入線和電子控制器(ECU)連接，見附圖l。
占空比電磁閥的特點(diǎn)是無閥座部分，主要部件包括驅(qū)動線圈及其骨架，
動鐵芯及其密封膠圈，定鐵芯，外殼，信號輸入線，復(fù)位彈簧等，其閥座部分 的功能(進(jìn)氣出氣通道以及氣嘴)已經(jīng)集成到化油器的輔助氣道和其中的閥門
座中去了，見附圖3。占空比電磁閥在化油器上的安裝將半弧形安裝金屬板 嵌入占空比電磁閥有動鐵芯密封膠圈伸出頭的端口的圓形槽中，對準(zhǔn)化油器閥 門座兩邊的螺絲孔，上緊螺絲即可，見附圖4。
脫附電磁閥的主要部件包括閥座，驅(qū)動線圈及其骨架，動鐵芯及其密封
膠圈，定鐵芯，外殼，信號輸入線，復(fù)位彈簧等，見附圖5。
傳感器(磁電機(jī)觸發(fā)信號線-轉(zhuǎn)速傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、缸頭溫度傳感 器、和氧傳感器)是信息采集元件，分別實(shí)時采集到相關(guān)發(fā)動機(jī)工作過程的發(fā) 動機(jī)轉(zhuǎn)速、空氣溫度、發(fā)動機(jī)的缸頭溫度、和排出廢氣的含氧量等參數(shù)信息反
饋到ECU中進(jìn)行處理。
如果采用閉環(huán)控制，電子控制器ECU通過信號線與安裝在發(fā)動機(jī)排氣口 的氧傳感器連接，見附圖l。進(jìn)氣溫度傳感器的探頭安裝在空氣濾清器的進(jìn)氣口 ，電子控制器ECU通 過信號輸入線與進(jìn)氣溫度傳感器連接，見附圖l。
缸頭溫度傳感器的探頭安裝在發(fā)動機(jī)的缸頭部位，電子控制器ECU通過 信號輸入線與缸頭溫度傳感器連接，見附圖l。
電子控制器(ECU)通過磁電機(jī)觸發(fā)信號線(轉(zhuǎn)速傳感器)和機(jī)動車點(diǎn)火
系統(tǒng)的磁電機(jī)連接，見附圖l。
3. 系統(tǒng)工作原理
化油器電控化集成系統(tǒng)通過ECU發(fā)出的指令，兩個電磁閥分別適時適量開 啟來調(diào)節(jié)燃油混合氣的空燃比和開展燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)的脫附工作。而ECU的 指令是根據(jù)發(fā)動機(jī)的實(shí)時工況狀態(tài)計(jì)算后發(fā)出，其工作原理是通過氧傳感器采 集的參數(shù)反饋和各其它傳感器采集到的發(fā)動機(jī)實(shí)時工作信息后進(jìn)行分析計(jì)算修 正，然后向兩個電磁閥發(fā)出有一定工作頻率的序列脈沖信號的準(zhǔn)確的工作指令， 一方面即時調(diào)節(jié)化油器混合氣的空燃比，另一方面適時啟動燃油蒸發(fā)系統(tǒng)的電 磁閥脫附，實(shí)施實(shí)時控制，既實(shí)施機(jī)內(nèi)凈化又使排出的廢氣的A值控制在O. 97 1.03之間，保證觸媒始終處于高轉(zhuǎn)化率狀態(tài)工作，達(dá)到將廢氣排放值控制在歐 III或以上標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)效果，見附圖l。
4. 本發(fā)明的優(yōu)越性
本集成電控系統(tǒng)是專門為化油器電控化設(shè)計(jì)的，適用于柱塞式和等真空膜片 式的化油器應(yīng)用。本集成電控系統(tǒng)中的核心執(zhí)行部件-占空比電磁閥與化油器集 成為一體，提高了系統(tǒng)的控制精度和響應(yīng)速度，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)工作的可靠 性穩(wěn)定性。由于與化油器集成為一體，外形美觀統(tǒng)一，改造后的新型電控化油 器在摩托車上的安裝尺寸和方式不改變，在原普通化油器位置上安裝即可，不需作任何改動，工藝性好實(shí)施方便。另外一突出特點(diǎn)是，安裝固定在新型化油 器上的占空比電磁閥，在工作時，由于其工作噪音能量大部分被化油器和摩托 車體所吸收，因而工作噪音很小，基本上聽不到，只有用手觸摸占空比電磁閥 才能感覺到閥內(nèi)動鐵芯跳動工作的節(jié)奏。


圖1本發(fā)明化油器電控化集成系統(tǒng)示意圖2本發(fā)明新型化油器與占空比電磁閥集成示意圖3本發(fā)明占空比電磁閥的結(jié)構(gòu)示意圖4本發(fā)明占空比電磁閥在新型化油器上安裝方法示意圖5本發(fā)明脫附電磁閥的結(jié)構(gòu)示意圖6原電控補(bǔ)—系統(tǒng)裝置的工作原理框圖。
具體實(shí)施例方式
請參閱圖1-本發(fā)明化油器電控化集成系統(tǒng)示意圖所示，1電子控制器(ECU) 通過信號線分別和占空比電磁閥3，脫附電磁閥4，進(jìn)氣溫度傳感器5，缸頭溫 度傳感器6，氧傳感器7連接；通過磁電機(jī)觸發(fā)信號線81和磁電機(jī)8連接。占 空比電磁閥3安裝固定在化油器2的閥門座23上。進(jìn)氣溫度傳感器5的探頭安 裝在空氣濾清器11的進(jìn)氣口 。缸頭溫度傳感器6的探頭安裝在發(fā)動機(jī)9的缸頭 部位。氧傳感器7的探頭安裝在發(fā)動機(jī)9的排氣口上。
請參閱圖2本發(fā)明新型化油器與占空比電磁閥集成示意圖所示，占空比電 磁閥3，安裝固定在化油器2新增的輔助氣道22中閥門座23上，輔助氣道22 中的出氣道端口設(shè)有輔助氣嘴24。
請參閱圖3本發(fā)明占空比電磁閥的結(jié)構(gòu)示意圖所示，占空比電磁閥3由外 殼33、外殼33內(nèi)置中空的線包骨架34外纏繞的驅(qū)動線包341、線包骨架34中空內(nèi)腔軸心的一端插套的定鐵芯35呈反園臺狀，軸心另一端插套的動鐵芯37 呈子彈形狀、兩相鄰面的動鐵芯37內(nèi)設(shè)的彈簧槽371內(nèi)與定鐵芯35內(nèi)凹的反 園臺空腔351底部墊圈352之間裝有的復(fù)位彈簧353、外殼33及對應(yīng)的動鐵芯 37延伸出線包骨架34的端口其端部裝有的密封圈372。 38是驅(qū)動線包341與 電子控制器(ECU) l連接的信號輸入線。
請參閱圖4本發(fā)明占空比電磁閥在新型化油器上安裝方法示意圖所示，將 半弧形安裝金屬板24嵌入占空比電磁閥3有動鐵芯密封膠圈372伸出頭的端口
的342圓形槽中，對準(zhǔn)化油器閥門座23兩邊的螺絲孔231，上緊螺絲241即可。
請參閱圖5本發(fā)明脫附電磁閥的結(jié)構(gòu)示意圖所示，脫附電磁閥4由外殼43、 外殼43內(nèi)置中空的線包骨架44外纏繞的驅(qū)動線包441、線包骨架44中空內(nèi)腔 軸心的一端插套的定鐵芯45呈反園臺狀，軸心另一端插套的動鐵芯47呈子彈 形狀、兩相鄰面的動鐵芯47內(nèi)設(shè)的彈簧槽471內(nèi)與定鐵芯45內(nèi)凹的反園臺空 腔451底部墊圈452之間裝有的復(fù)位彈簧453、外殼43及對應(yīng)的動鐵芯47延 伸出線包骨架44的端口其端部裝有的密封圈472。 38是驅(qū)動線包441與電子控 制器(ECU) 1連接的信號輸入線。閥座41設(shè)有出氣管412以及與密封圈472 軸線垂直的進(jìn)氣管411。
請參閱圖6所示，是原電控補(bǔ)氣系統(tǒng)裝置的工作原理框圖。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等 變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明權(quán)利要求的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)動車輛通用的化油器電控化集成系統(tǒng)，包括電控子系統(tǒng)中的電子控制器(ECU)、占空比電磁閥、脫附電磁閥、氧傳感器(閉環(huán)系統(tǒng)用)、磁電機(jī)觸發(fā)信號線-轉(zhuǎn)速傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、缸頭溫度傳感器，和改造后的新型化油器，輔助氣嘴，帶觸媒(催化轉(zhuǎn)化器)消聲器，空氣濾清器，相關(guān)的連接線束和管線等部分組成。其特征在于在結(jié)構(gòu)上將所述電控子系統(tǒng)與化油器集成化，即將所述電控子系統(tǒng)中的所述占空比電磁閥集成在所述新型化油器上，所述電子控制器(ECU)通過信號輸出線和所述占空比電磁閥連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動車輛通用的化油器電控化集成系統(tǒng)，其特征在于對所述新型化油器進(jìn)行了相應(yīng)改造，在所述的新型化油器氣道旁邊新增加一條輔助氣道，在輔助氣道中間設(shè)置一個閥門座，在閥門座上直接安裝固定 所述電控子系統(tǒng)中的所述占空比電磁閥。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動車輛通用的化油器電控化集成系統(tǒng)，其特征在于所述脫附電磁閥的進(jìn)氣道和燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)碳罐的脫附管連接， 脫附電磁閥的出氣道通過管線和所述新型化油器的脫附孔連接。所述電子控制器(ECU)通過信號輸出線和所述脫附電磁閥連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的機(jī)動車輛通用的化油器電控化集成系統(tǒng)，特征在于無論所述占空比電磁閥還是所述脫附電磁闊，驅(qū)動它們工作的信號源都是由所述電子控制器(ECU)發(fā)出的有一定工作頻率的序列脈沖信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的機(jī)動車輛通用的化油器電控化集成系統(tǒng)，其 特征在于如果采用閉環(huán)控制，所述電子控制器ECU通過信號線與安裝在發(fā)動機(jī)排氣口的氧傳感器連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動車輛通用的化油器電控化集成系統(tǒng)，其特征在于所述占空比電磁閥無閥座部分，主要部件包括驅(qū)動線圈及其骨架，動鐵 芯及^密封膠圈，定鐵芯，外殼，信號輸入線，復(fù)位彈簧等，其閥座部分的功 能(進(jìn)氣出氣通道以及氣嘴)已經(jīng)集成到所述新型化油器的輔助氣道和其中的 閥門座中去了。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動車輛通用的化油器電控化集成系統(tǒng)，其特征 在于所述占空比電磁閥在化油器上的安裝，將半弧形安裝金屬板嵌入占空比 電磁閥有動鐵芯密封膠圈伸出頭的端口的圓形槽中，對準(zhǔn)所述新型化油器閥門 座兩邊的螺絲孔，上緊螺絲即可。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的機(jī)動車輛通用的化油器電控化集成系統(tǒng)，其 特征在于所述脫附電磁閥的主要部件包括閥座，驅(qū)動線圈及其骨架，動鐵 芯及其密封膠圈，定鐵芯，外殼，信號輸入線，復(fù)位彈簧等。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的機(jī)動車輛通用的化油器電控化集成系統(tǒng)，其 特征在于所述進(jìn)氣溫度傳感器的探頭安裝在空氣濾清器的進(jìn)氣口，所述電 子控制器ECU通過信號輸入線與所述進(jìn)氣溫度傳感器連接。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動車輛通用的化油器電控化集成系統(tǒng)，其 特征在于所述缸頭溫度傳感器的探頭安裝在發(fā)動機(jī)的缸頭部位，所述電子 控制器ECU通過信號輸入線與所述缸頭溫度傳感器連接。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動車輛通用的化油器電控化集成系統(tǒng)，其 特征在于:所述電子控制器(ECU)通過磁電機(jī)觸發(fā)信號線和機(jī)動車點(diǎn)火系統(tǒng)的磁電機(jī)連接。
全文摘要
本發(fā)明特點(diǎn)是將機(jī)動車輛化油器電控系統(tǒng)中的核心執(zhí)行部件-占空比電磁閥與化油器集成在一起，并在結(jié)構(gòu)上對化油器進(jìn)行了相應(yīng)改動，組成一個新型的化油器電控化集成系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括電子控制器(ECU)，占空比電磁閥，脫附電磁閥、磁電機(jī)觸發(fā)信號線，氧傳感器，進(jìn)氣溫度傳感器，缸頭溫度傳感器，改造后的新型化油器，輔助氣嘴，帶觸媒(催化轉(zhuǎn)化器)消聲器，空氣濾清器，相關(guān)的連接線束和管線等部分組成。該系統(tǒng)對化油器發(fā)動機(jī)的空燃比可實(shí)施更高精度和更高效率的調(diào)節(jié)和控制，提高了系統(tǒng)工作的可靠性、穩(wěn)定性，顯著達(dá)到降低和控制摩托車的廢氣排放的效果，可達(dá)到歐三排放標(biāo)準(zhǔn)以上。另外系統(tǒng)中占空比電磁閥的工作噪音也大大降低了。
文檔編號F02D41/00GK101539076SQ200910106899
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者湯世慶, 溫偉光 申請人:湯世慶;溫偉光