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(wú)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。“無(wú)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(lái)代替白金觸點(diǎn)的接觸，配以放大電路來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)觸點(diǎn)高能點(diǎn)火。也就是說(shuō)“無(wú)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(méi)有分電器)，是通過(guò)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(lái)完成點(diǎn)火的。而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)是壓縮燃燒的，不但沒(méi)有分電器，也沒(méi)有火花塞，而且汽油發(fā)動(dòng)機(jī)(帶分電器的)裝上“無(wú)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(wú)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(wú)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(wú)級(jí)燃料泵，控制無(wú)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(guò)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(wú)級(jí)燃料泵控制電路原理圖。
圖4為本實(shí)用新型中的無(wú)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(kāi)關(guān)；3、主繼電器；4、斷電繼電器；5、無(wú)級(jí)燃料泵控制繼電器；6、可變電阻器；7、無(wú)級(jí)燃料泵；8、燃料開(kāi)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(kāi)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(wú)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(lái)講僅增加一個(gè)燃料傳感器，一個(gè)單片機(jī)和一個(gè)無(wú)級(jí)燃料泵。對(duì)柴油機(jī)來(lái)說(shuō)，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(kāi)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(wú)觸點(diǎn)高能點(diǎn)火裝置只是起到了斷電器開(kāi)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(wú)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(wú)級(jí)燃料泵控制信號(hào)不同，無(wú)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(guò)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(lái)控制無(wú)級(jí)燃料泵的泵燃量，控制無(wú)級(jí)燃料泵的工作。從而控制無(wú)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(wú)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(wú)級(jí)燃料泵控制繼電器線圈電源，觸點(diǎn)A閉合，無(wú)級(jí)燃料泵直接與電源接通，無(wú)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(kāi)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(guò)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(lái)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(lái)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(lái)捕捉磁感應(yīng)脈沖信號(hào)傳感器信號(hào)，輸入捕捉IC2用來(lái)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(lái)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(wú)級(jí)燃料泵，控制無(wú)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(kāi)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(lái)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(lái)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(lái)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(kāi)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(lái)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?；鸹ㄈ蛇x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(lái)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(guò)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(kāi)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(guò)程中有一個(gè)正峰值，而衰減過(guò)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(kāi)始排氣。因此，這個(gè)缸的跳火不起作用無(wú)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(guò)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(kāi)點(diǎn)火開(kāi)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(kāi)、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(wú)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(wú)級(jí)燃料泵，控制無(wú)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(guò)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(wú)級(jí)燃料泵，控制無(wú)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(kāi)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