專利名稱：燃料噴射單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機的燃料噴射單元。
技術(shù)背景當前汽車中的大多數(shù)內(nèi)燃機都使用燃料噴射系統(tǒng)來向發(fā)動機的燃燒 室供應燃料。燃料噴射系統(tǒng)已經(jīng)替代了早期的汽化器技術(shù)，因為它們對 燃料輸送進行更好的控制，并使發(fā)動機能夠符合排放法規(guī)指標而且能提 高整體效率。燃料噴射系統(tǒng)在適當時間輸送適當量的燃料是很重要的。不當?shù)娜?料輸送可能導致發(fā)動機的輸出功率降低并且浪費燃料。因此，為了適當 地將燃料噴射到攝入的充入空氣中，燃料噴射系統(tǒng)利用發(fā)動機控制單元， 在附圖的圖1中示意性示出了該發(fā)動機控制單元的一個實施例。圖1表示包括氣缸102的傳統(tǒng)內(nèi)燃機100，活塞104在氣缸102中 往復運動，并且在活塞104和氣缸102之間限定有燃燒室106?；钊?04 通過連桿108連接到曲軸110。曲軸110驅(qū)動凸輪軸(未示出)，凸輪軸 又驅(qū)動進氣門112和排氣門114。進氣門112和排氣門114通過將氣門112、 114偏壓回其閥座的復位彈簧(未示出)而與活塞104在氣缸102中的運 動成時間關(guān)系地被驅(qū)動。發(fā)動機100的燃料噴射系統(tǒng)包括布置成將燃料118輸送至進氣門112 上游的進氣通道120中的燃料噴射器116。在進氣通道120中放置節(jié)氣門 122以控制進氣通道120和燃燒室106中的充入空氣流。發(fā)動機控制單元124控制將燃料118噴射到位于進氣通道120中的 充入空氣內(nèi)的時間，而且還控制噴射的燃料118的量。發(fā)動機控制單元 124經(jīng)由控制線路126接收來自節(jié)氣門122的信號，該信號指示節(jié)氣門 122的旋轉(zhuǎn)位置因此指示發(fā)動機負載。此外，發(fā)動機控制單元124經(jīng)由控制線路130接收來自曲軸傳感器128 (可以用凸輪軸傳感器替代)的定時 信號。曲軸傳感器128響應于曲軸110上的齒部132以及齒部132中的 間隙134。發(fā)動機控制單元124可根據(jù)從曲軸傳感器128接收到的定時信 號確定發(fā)動機100的轉(zhuǎn)速以及活塞104在氣缸102內(nèi)的位置，這用于確 定進氣門112的打開和關(guān)閉定時。發(fā)動機控制單元124考慮由曲軸傳感 器128產(chǎn)生的定時信號和附接至節(jié)氣門122的傳感器產(chǎn)生的負載信號而 產(chǎn)生控制信號，該控制信號經(jīng)由線路136傳送到噴射器116并控制噴射 器116的操作。雖然當前可用(如上所述)的先進且高度發(fā)展的燃料噴射系統(tǒng)對用 在汽車內(nèi)燃機中來說是理想的，但對內(nèi)燃機的許多其它應用來說水平如 此先進不太合適而且太昂貴。例如，用于各種發(fā)動機作動力的園藝設備 (例如割草機、綠籬修剪機、鏈鋸、中耕機、草坪曝氣機、松土機和切 碎機)、小型發(fā)電機、機動自行車、小型摩托車等的小型單缸發(fā)動機以緊 縮成本為目標構(gòu)造，因此不能承受先進燃料噴射系統(tǒng)的成本。至今為止， 這些小型發(fā)動機仍使用傳統(tǒng)的廉價汽化器技術(shù)。然而，這類小型發(fā)動機 很快將與汽車發(fā)動機一樣面對同種廢氣排放法規(guī)從而必須進行調(diào)整以符 合排放指標。因此，這些小型發(fā)動機需要廉價而簡單的燃料噴射系統(tǒng)。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種燃料噴射單元，該燃料噴射單元包括壓力傳感器，該壓力傳感器可操作以檢測充入空氣的壓力；電子控制器，該電子控制器響應于由所述壓力傳感器檢測到的壓力， 該控制器可操作以檢測由所述壓力傳感器檢測到的壓力中的變化，并根 據(jù)一個以上的檢測壓力變化發(fā)生的時間控制燃料噴射定時；以及由所述控制單元控制的燃料噴射器；其中-所述壓力傳感器、所述控制器和所述燃料噴射器形成為整體式燃料 噴射控制器；并且所述燃料噴射定時僅僅根據(jù)所述壓力傳感器檢測到壓力變化的時間 來控制。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于內(nèi)燃機的燃料噴射單元，該燃料噴射單元包括壓力傳感器，該壓力傳感器可操作以檢測充入空氣的壓力；位置傳感器，該位置傳感器用于感測節(jié)氣門的位置；電子控制器，該電子控制器利用由所述壓力傳感器檢測到的壓力和由所述位置傳感器檢測到的節(jié)氣門位置來確定在發(fā)動機循環(huán)中待輸送的燃料量以及燃料輸送定時；以及由所述電子控制器控制的燃料噴射器；其中所述壓力傳感器、所述控制器、所述燃料噴射器和所述位置傳感器 一起組裝成整體式燃料噴射單元。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于內(nèi)燃機的燃料噴射單元， 該燃料噴射單元包括壓力傳感器，該壓力傳感器可操作以檢測充入空氣的壓力；氧氣傳感器，該氧氣傳感器用于感測在再循環(huán)以與充入空氣混合的 排氣中的氧氣含量；電子控制器，該電子控制器利用由所述壓力傳感器檢測到的壓力和 由所述氧氣傳感器檢測到的氧氣含量來確定在發(fā)動機循環(huán)中由流體噴射 輸送的燃料量以及燃料輸送定時；以及由所述電子控制器控制的燃料噴射器；其中-所述壓力傳感器、所述控制器、所述燃料噴射器和所述氧氣傳感器 一起組裝成整體式燃料噴射單元。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種用于內(nèi)燃機的燃料噴射單元，該燃料噴射單元包括壓力傳感器，該壓力傳感器可操作以檢測充入空氣的壓力； 電子控制器，該電子控制器利用由所述壓力傳感器檢測到的壓力來控制發(fā)動機循環(huán)中的燃料噴射定時；電機，該電機可連接到節(jié)氣門并受所述控制器控制，從而所述控制器可控制節(jié)氣門位置；以及由所述電子控制器控制的燃料噴射器；其中所述壓力傳感器、所述控制器、所述燃料噴射器和所述電機一起組 裝成整體式燃料噴射單元。利用本發(fā)明實施方式的內(nèi)燃機可去除以上參照圖1所述的類型的復 雜、沉重而昂貴的燃料噴射定時系統(tǒng)。作為替代，它們可利用更廉價且 簡單的系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有檢測攝入的充入空氣的壓力的壓力傳感器，然 后通過控制器檢測并解析壓力變化，該控制器利用這一信息來控制燃料 噴射器的定時。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種內(nèi)燃機，該內(nèi)燃機包括根據(jù)本 發(fā)明第一方面的燃料噴射單元。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種發(fā)動機動力設備，該設備包括 根據(jù)本發(fā)明第二方面的內(nèi)燃機。所述發(fā)動機動力設備可以是汽車?；蛘撸摪l(fā)動機動力設備可以是 園藝設備，例如割草機、綠籬修剪機、鏈鋸、中耕機、草坪曝氣機、松土機和切碎機。在所附權(quán)利要求中限定了本發(fā)明的其它相應的方面和特征。


下面將參照附圖描述本發(fā)明的實施方式，附圖中圖1示意性地表示傳統(tǒng)的內(nèi)燃機；圖2示意性地表示具有根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的燃料噴射單元的 內(nèi)燃機；圖3A是表示當發(fā)動機處于滿負載時發(fā)動機進氣通道中的氣壓如何 改變的曲線圖；圖3B是表示當發(fā)動機處于部分負載時發(fā)動機進氣通道中的氣壓如 何改變的曲線圖；圖3C是表示當發(fā)動機空轉(zhuǎn)時發(fā)動機進氣通道中的氣壓如何改變的 曲線圖；圖4示意性地表示適于在本發(fā)明的發(fā)動機控制單元中使用的電子控制器；圖5是圖2所示的發(fā)動機控制單元的操作的示意流程圖； 圖6示意性地表示具有根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的燃料噴射單元的 內(nèi)燃機；圖7示意性地表示用在本發(fā)明的燃料噴射單元中的燃料噴射器； 圖8示意性地表示具有根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的燃料噴射單元的 內(nèi)燃機；圖9示意性地表示具有根據(jù)本發(fā)明第四實施方式的燃料噴射單元的 內(nèi)燃機；圖10示意性地表示具有根據(jù)本發(fā)明第五實施方式的燃料噴射單元 的內(nèi)燃機；圖11示意性地表示具有根據(jù)本發(fā)明第六實施方式的燃料噴射單元的 內(nèi)燃機；圖12是圖11的燃料噴射單元的冷卻回路的圖； 圖12a是圖12的冷卻回路的修改例的圖；圖13示意性地表示具有圖13的燃料噴射單元的處于啟動狀態(tài)的內(nèi) 燃機；并且圖14表示具有根據(jù)本發(fā)明第八實施方式的燃料噴射單元的內(nèi)燃機。
具體實施方式
圖2示意性地表示具有燃料噴射單元602的內(nèi)燃機600。內(nèi)燃機600 與圖1所示的內(nèi)燃機100類似。與發(fā)動機100的部件相同的發(fā)動機600 的部件被賦予相同的附圖標記，并且為了清楚起見省略對它們的描述。發(fā)動機600具有曲軸202，曲軸202與圖1所示的曲軸110類似，只 是曲軸202沒有齒部132，因而沒有間隙134。發(fā)動機600還具有用于檢測進氣通道120內(nèi)的氣壓的壓力傳感器 204。壓力傳感器204經(jīng)由控制線路208向電子控制器206供應壓力信號。電子控制器206根據(jù)從壓力傳感器204接收到的壓力信號確定(i)發(fā)動機負載；(ii)發(fā)動機轉(zhuǎn)速；和(iii)進氣門112的打開和/或關(guān)閉定 時。這將在稍后更詳細地描述。此外，如前所述，電子控制器206產(chǎn)生 控制信號，該控制信號經(jīng)由線路136傳送到噴射器116并控制噴射器116 的操作。在圖1所示的發(fā)動機100中，發(fā)動機控制單元124利用來自曲軸傳 感器128的信號確定發(fā)動機轉(zhuǎn)速以及進氣門112的打開和關(guān)閉定時。因 此，應理解，由于電子控制器206根據(jù)從壓力傳感器204接收到的壓力 信號確定發(fā)動機轉(zhuǎn)速以及進氣門112的打開和關(guān)閉定時，所以發(fā)動機200 不需要發(fā)動機100的曲軸傳感器128 (也不需要控制線路130)。其原因 在于發(fā)動機200的曲軸202比發(fā)動機100的曲軸110更加簡單地形成， 即，曲軸200不需要設有齒部132和間隙134，這些都設置在曲軸110上 以使曲軸傳感器128能夠執(zhí)行其任務。另外，在圖1所示的發(fā)動機100中，發(fā)動機控制單元128利用來自 附接至節(jié)氣門122的傳感器的負載信號確定發(fā)動機負載。因此，應理解， 由于電子控制器206根據(jù)從壓力傳感器204接收到的壓力信號確定發(fā)動 機負載，所以發(fā)動機600不需要附接至節(jié)氣門122的傳感器(也不需要 控制線路126)。圖3A是表示當活塞104在氣缸102內(nèi)的上死點(TDC)位置(在該 處活塞104距曲軸202最遠)與在氣缸102內(nèi)的下死點(BDC)位置(在 該處活塞104距曲軸202最近)之間循環(huán)時由壓力傳感器204檢測到的 進氣通道120中的氣壓300如何改變的曲線圖。作為參考壓力，在曲線 圖上用水平直線代表大氣壓302。在曲線圖上用水平虛線代表發(fā)動機循環(huán) 中的平均檢測壓力303，大氣壓302與平均檢測壓力303之間的差值為 dp?？梢钥吹剑趬毫鞲衅?04檢測到的壓力中存在尖銳峰值304。 每個尖銳峰值304與發(fā)動機循環(huán)期間進氣門112的關(guān)閉對應。關(guān)閉進氣 門112在進氣通道120內(nèi)引起"壓力脈沖"。該壓力脈沖對應于峰值304 的急劇增加。然而，該壓力脈沖效應很快消失并且進氣通道120內(nèi)的氣 壓回到近似大氣壓302。這對應于峰值304的急劇減小。此外，在壓力傳感器204檢測到的壓力中存在另一峰值306。該峰 值306源于進氣門112的打開。曲軸202和凸輪軸的布置使進氣門112 在活塞104仍在氣缸102內(nèi)上升時打開。峰值306是由于氣缸102中的 排氣在排氣沖程期間被高壓推入進氣通道120而產(chǎn)生的。由于隨后活塞104在氣缸102內(nèi)向下運動并將空氣和燃料混合物吸 入氣缸102，所以進氣通道120中的空氣運動使得迸氣通道120內(nèi)的氣壓 下降。圖3A是針對發(fā)動機200處于滿負載時的曲線圖。圖3B和3C與圖 3A的曲線圖類似，只是圖3B的曲線圖是針對發(fā)動機200處于部分負載 時，而圖3C的曲線圖是針對發(fā)動機200空轉(zhuǎn)時?？梢钥吹?，在發(fā)動機循 環(huán)期間由壓力傳感器204檢測到的壓力變化取決于發(fā)動機負載。具體地 說，當發(fā)動機200處于滿負載時，節(jié)氣門122完全打開，這意味著在進 氣門112關(guān)閉之后進氣通道120內(nèi)的氣壓可迅速回到大氣壓302。然而， 當發(fā)動機200處于空轉(zhuǎn)(或部分負載)時，節(jié)氣門122降低空氣可進入 和離開進氣通道120的速度，從而導致進氣通道120內(nèi)的氣壓較慢地回 到大氣壓302。這導致在較低發(fā)動機負載下的較大差值dp。然而，在圖 3A至圖3C的每個曲線圖中，響應于進氣門112的打開和關(guān)閉而產(chǎn)生的 峰值304和306仍然清晰可辨。圖4示意性地表示電子控制器206。發(fā)動機控制單元206經(jīng)由控制 線路208接收來自壓力傳感器204的代表進氣通道120中的氣壓的壓力 信號。然后該壓力信號供應至低通濾波器400和高通濾波器402。低通濾 波器400和高通濾波器402的輸出分開供應至處理器404。處理器404可 訪問存儲在存儲器408中的查詢表406。處理器404利用低通濾波器402 的輸出、高通濾波器404的輸出和查詢表406產(chǎn)生待經(jīng)由控制線路136 供應至噴射器116的控制信號。如下所述，處理器單元404利用低通濾波壓力信號確定發(fā)動機200 的負載。處理器單元404還利用高通濾波壓力信號確定發(fā)動機200的轉(zhuǎn) 速以及進氣門112的打開和關(guān)閉定時。圖5是圖4所示的發(fā)動機控制單元206的操作流程圖。在步驟S500中，發(fā)動機控制單元206接收來自壓力傳感器204的壓 力信號，該壓力信號代表進氣通道120中的氣壓。在步驟S502中，低通濾波器單元400對輸入的壓力信號進行低通濾 波，并向處理器單元404輸出經(jīng)低通濾波的壓力信號。在步驟S504中，高通濾波器單元402對輸入的壓力信號進行高通濾 波，并向處理器單元404輸出經(jīng)高通濾波的壓力信號。在步驟S506中，電子處理器404利用由高通濾波器402輸出的高通 濾波壓力信號來確定在從壓力傳感器204接收到的壓力信號中的峰值304 的定時。這可以以任何傳統(tǒng)方式進行，例如在高通濾波壓力信號的幅值 超過閾值時檢測到峰值304出現(xiàn)。因此應理解，選擇使用專用高通濾波 器使得峰值304可容易識別。在代表進氣門112關(guān)閉的連續(xù)峰值304之間的時間與發(fā)動機200的 轉(zhuǎn)速直接相關(guān)也就是說，曲軸202每轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)(即， 一個發(fā)動機循環(huán)) 進氣門112打幵和關(guān)閉一次。因此處理器單元404根據(jù)代表關(guān)閉進氣門 112的連續(xù)峰值304之間的時間(或者代表打開進氣門112的連續(xù)峰值 306之間的時間)計算發(fā)動機轉(zhuǎn)速。優(yōu)選使用峰值304，因為它們比峰值 306高而尖，因此給出了對于發(fā)動機轉(zhuǎn)速和定時參考來說最清楚的信號。 然而，也可替代或附加地使用峰值306。接著，在步驟S508中，根據(jù)檢測到的壓力確定發(fā)動機負載。處理器 單元404確定在整個發(fā)動機循環(huán)中(例如在進氣門112的連續(xù)關(guān)閉之間) 的平均檢測壓力303。電子控制器404利用來自低通濾波器單元402的低 通濾波壓力信號確定平均檢測壓力303，使得檢測壓力中峰值304和306 的影響最小化。平均檢測壓力303與大氣壓力302之間的差值dp用作發(fā) 動機負載的指示。該壓差dp的值越小，發(fā)動機負載越高。在步驟S510中，電子控制器404參照查詢表406確定應該配送多少 燃料118與進氣通道120中的空氣混合。稍后將更加詳細地描述査詢表 406。在步驟S512中，電子控制器404確定對當前發(fā)動機循環(huán)何時應該開 始燃料噴射，即，開始在當前發(fā)動機循環(huán)中配送燃料。具體地說，燃料噴射的起動會在與進氣門112的打開相關(guān)的預定時間發(fā)生。電子控制器404基于在前一發(fā)動機循環(huán)期間進氣門112的打開時間估計在當前發(fā)動機 循環(huán)中何時打開進氣門。例如，電子控制器404計算在前一發(fā)動機循環(huán) 中進氣門112關(guān)閉與進氣門112打開之間的時間，并假定該時間段對于 當前發(fā)動機循環(huán)不變。當電子控制器404檢測到對于當前發(fā)動機循環(huán)進 氣門112關(guān)閉時，就可以簡單地算出預計進氣門112下一次何時打開。 可選地是，對于設計成以恒定發(fā)動機轉(zhuǎn)速運行的發(fā)動機，電子控制器404 僅需要獲知在前一發(fā)動機循環(huán)期間進氣門112打開的時間，根據(jù)該時間 即可計算出在當前發(fā)動機循環(huán)期間進氣門112的預計打開時間。最后，在步驟S514中，電子控制器404產(chǎn)生用于噴射器116的適當 控制信號并在線路136上輸出該控制信號。查詢表406針對給定范圍的發(fā)動機負載和給定范圍的發(fā)動機轉(zhuǎn)速， 存儲待噴射到進氣通道120中的空氣內(nèi)的燃料118的量的對應指示。注 意，發(fā)動機轉(zhuǎn)速范圍可由檢測壓力中在連續(xù)峰值304 (或306)之間的時 間范圍表示。在本說明書詳細描述的實施方式中，對燃料量的指示是對固定量的 燃料118的離散噴射次數(shù)的指示。然而，如果使用脈寬調(diào)制噴射器，那 么燃料量將由噴射器的啟動時長確定。在任一情況下，在查詢表406中 限定(通過單次燃料噴射的脈寬或者固定燃料量的離散噴射次數(shù))燃料 118和空氣結(jié)合的時長。因而這限定了在當前發(fā)動機循環(huán)期間待與進氣通 道120中的空氣結(jié)合的燃料118的量。應理解，電子控制器206可存儲計算機程序，電子處理器404執(zhí)行 該計算機程序以進行對噴射器116的定時控制。該計算機程序可與査詢 表406 —起存儲在存儲器408中。電子控制器206可存儲大氣壓302的參考值，使得可計算壓差dp。 或者，電子控制器206可從檢測大氣壓302的當前值的另一壓力傳感器 (未示出)接收輸入。該壓力傳感器可以是壓力傳感器204，在起動發(fā)動 機200之前檢測大氣壓302。應理解，電子控制器206無需利用低通濾波器單元400來確定平均壓力303。例如，處理器404可簡單地將在發(fā)動機循環(huán)中從壓力傳感器 204直接接收到的壓力信號進行平均。另外，燃料噴射單元206無需利用高通濾波器402來確定壓力傳感 器204檢測到的壓力中的峰值304和306。例如，處理器404可在從壓力 傳感器204直接接收到的壓力信號中簡單地搜索局部最大值。此外，處 理器404可執(zhí)行標準信號處理技術(shù)以確定從壓力傳感器204直接接收到的壓力信號的周期性。在圖2的發(fā)動機600中，燃料噴射器H6、壓力傳感器204和發(fā)動機 控制單元206形成為整體式燃料噴射單元602。燃料噴射單元602可布置成不估計發(fā)動機負載(因此沒有低通濾波 器單元400)。在這種情況下，電子控制器206從替代源接收指示發(fā)動機 負載的輸入信號。該替代實施方式在圖6中示意性地示出，圖6表示內(nèi) 燃機700，其具有與發(fā)動機600的整體式燃料噴射控制器602相同的整體 式燃料噴射單元702，只不過其包括接合到節(jié)氣門122的電位計704。電 位計704經(jīng)由控制線路706向電子控制器206提供指示節(jié)氣門的旋轉(zhuǎn)位 置從而指示發(fā)動機負載的控制信號。電子控制器206還從壓力傳感器204 接收檢測到的壓力信號并利用該壓力信號(如上所述)確定發(fā)動機700 的轉(zhuǎn)速和進氣門112的打開和關(guān)閉定時。然后電子控制器206以與如上 所述相同的方式控制噴射器116。應理解，在具有一個以上的氣缸102的內(nèi)燃機中，可在各個氣缸102 的進氣通道120處設置壓力傳感器204，并且單個燃料噴射單元206從各 個壓力傳感器204接收壓力信號并利用基于每個氣缸的定時計算而在適 當時向?qū)膰娚淦?16輸出控制信號。或者，在具有一個以上的氣缸102的內(nèi)燃機中，可設置單個壓力傳 感器204而從一個以上的氣缸102檢測壓力變化。于是電子控制器206 檢測多個進氣門112的打開和關(guān)閉。在對所有氣缸102使用單個噴射器 116的情況下，電子控制器206就以與上述類似的方式控制噴射器116， 只不過在一個完整的發(fā)動機循環(huán)期間噴射器116會啟動一個以上的燃料 噴射期。在每個氣缸102具有其自身的噴射器116的情況下，電子控制器206需要獲知多個進氣門112中的哪一個打開和關(guān)閉，從而可在適當 的時間控制對應的噴射器116。如果打幵和/或關(guān)閉進氣門112的定時順 序布置成具有可從由壓力傳感器204產(chǎn)生并由電子控制器206接收的壓 力信號中檢測出的區(qū)別性定時特征，電子控制器206就可確定多個進氣 門112中的哪一個打開和關(guān)閉。內(nèi)燃機常常僅以等速運行但負載變化。這樣的實施例包括在園藝設 備(例如割草機、中耕機、綠籬修剪機、鏈鋸、草坪曝氣機、松土機、 切碎機等)中使用的內(nèi)燃機。這樣，查詢表406可簡化成使其對于給定 范圍的發(fā)動機負載(而不是發(fā)動機轉(zhuǎn)速)存儲待噴射到進氣通道120中 的空氣內(nèi)的燃料118的量的指示。如上所述，該指示可以是對于給定的 具體發(fā)動機負載，固定量的燃料118的離散噴射次數(shù)或者燃料噴射器116 應啟動的時長(脈寬)。在任一情況下，通過固定燃料量的離散噴射次數(shù) 或者單次燃料噴射的脈寬限定燃料118和空氣結(jié)合的結(jié)合間隔長度。在多數(shù)內(nèi)燃機中，進氣通道120中存在的氣體是空氣。然而應理解， 在內(nèi)燃機中可以使用除空氣之外的氣體與燃料118結(jié)合。任何在與燃料 118結(jié)合時適于在燃燒室106內(nèi)燃燒的氣體都可以使用。圖7表示噴射器116的實施方式。其包括可在殼體1001中滑動的活 塞1000?；钊?000受螺線管1002和偏壓闊簧1003作用。該活塞可運動 以將燃料吸入燃料室1004并從燃料室1004配送燃料。單向入口闊1005 允許燃料從燃料入口 1006流入燃料室1004，同時防止燃料流出燃料室 1004至燃料入口 1006。單向彈簧加載的出口閥1007允許燃料從燃料室 1004配送至燃料出口 1008，但是防止燃料從燃料出口 1008吸回到燃料 室1004中?；钊?000具有從活塞1000徑向向外并越過螺線管1002的 端面延伸的端板1009。在燃料噴射器116的操作中，螺線管1002的啟動吸引端板1009使 其抵靠螺線管1002的端面，活塞1000抵抗彈簧1003的偏壓力運動而將 燃料從燃料室1004經(jīng)由出口閥1007排至燃料出口 1008。然后，當螺線 管1002斷電時，偏壓彈簧1003迫使活塞1000運動而經(jīng)由入口閥1005 將燃料吸入燃料室1004?；钊鹟OOO具有限定的活塞沖程Xp。通過設定活塞在兩個終點止動件之間的行程而限定該活塞沖程。通過設定有限的 活塞行程，在燃料噴射器116的每次配送操作中配送的燃料量可設為設定值。因此，無論何時操作螺線管1002，燃料噴射器116都配送設定量的燃料。這意味著在每個發(fā)動機循環(huán)中，可通過控制在發(fā)動機循環(huán)期間啟動螺線管1002的次數(shù)而控制由燃料噴射器116配送的燃料量。與脈寬 調(diào)制噴射器不同，由該燃料噴射器輸送的燃料量不受進氣通道120中的 壓力變化的影響。圖8表示燃料噴射單元1100的另一實施方式。除了單元1100另外 提供了排氣再循環(huán)并且另外包括氧氣傳感器1101之外，其與前述的燃料 噴射器702相同。排氣再循環(huán)由通道1102提供，該通道1102連接到排 氣轉(zhuǎn)輪(exhaust runner) 1103并將排氣從排氣轉(zhuǎn)輪1103經(jīng)由燃料噴射單 元1100引至進氣通道120。為此，在燃料噴射單元1100中設置排氣再循 環(huán)通道1104和1105，通道1104連接到燃燒后氣體的入口，通道1105連 接到排氣出口，該出口使排氣進入進氣口？ 120 1102。排氣從通道1105 經(jīng)由排氣流控制孔1106進入進氣通道1102，排氣流控制孔1106的尺寸 定為控制排氣再循環(huán)的總流量。眾所周知，使用排氣再循環(huán)明顯降低了在燃燒過程中NOx排放的產(chǎn) 生。在圖示實施方式中，再循環(huán)排氣通過燃料噴射單元1100的方向允許 氧氣傳感器位于燃料噴射單元1100內(nèi)。通常，氧氣傳感器在排氣系統(tǒng)中 位于排氣門下游。氧氣傳感器1101使電子控制器206具有指示燃燒過程 的效率的反饋信號，該反饋信號使控制器206能優(yōu)化空氣/燃料比從而優(yōu) 化連接到發(fā)動機的催化轉(zhuǎn)化器的效率并優(yōu)化燃耗。圖8的結(jié)構(gòu)是有利的，因為其允許氧氣傳感器直接裝配在單個燃料 噴射單元中，從而免去了對單獨的線和連接器的需求，這些需求都會明 顯增加發(fā)動機的成本。圖9表示圖8的實施方式的修改例，其中燃料噴射單元1200還包括 步進電機1201 (在所有其它方面都與燃料噴射單元1100相同，并且相同 的部件和功能將不再描述)。步進電機1201控制節(jié)氣門122的葉片的位 置。在多數(shù)情況下(例如在割草機中)，小型內(nèi)燃機的節(jié)氣門受機械地打開和關(guān)閉節(jié)流葉片的機械調(diào)節(jié)器控制。由于燃料噴射單元1200具有使其 能夠確定發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和定時從而對燃料噴射進行定時并控制燃料供量 的傳感器，所以可以對電子控制器編程以利用該信息來驅(qū)動節(jié)流葉片位 置。從而，電子控制器將控制步進電機1201 (或者任何合適的等同驅(qū)動 電機)。燃料噴射單元1200的修改例在圖10中以燃料噴射單元1300示出。 燃料噴射單元1300除了其供電方式之外與單元1200相同。前述燃料噴 射單元或者通過內(nèi)部電池供電，或者更有可能通過作為一個整體的電池 和用于內(nèi)燃機的發(fā)電機或者交流發(fā)電機的組合供電。在圖10中，示出的發(fā)電機1301包括被發(fā)電繞組1303環(huán)繞的渦輪轉(zhuǎn) 子1302。發(fā)電單元1301可與燃料噴射單元1300成一整體，或者設置為 可與單元1300分離和連接的單獨單元。渦輪轉(zhuǎn)子1302被穿過進氣通道 120的空氣流驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。渦輪轉(zhuǎn)子1302的旋轉(zhuǎn)會經(jīng)由發(fā)電繞組1303產(chǎn) 生電流，然后該電力被傳送至單元1300以為該單元供電。這樣，燃料噴 射的實施可進一步簡化并且燃料噴射單元成為對傳統(tǒng)汽化器的更加直接 的替代，因為它不需要來自發(fā)動機其余部分的電源。圖ll、 12、 12a都示出可為前述任一燃料噴射單元而設的冷卻結(jié)構(gòu)。 圖中所示的燃料噴射單元1400沒有單獨示出電子控制器、壓力傳感器等， 但這僅僅是為了圖示簡便起見。應理解，燃料噴射單元1400可包括形成 前述燃料噴射單元的一部分的任一部件。圖11表示在無需將燃料噴射單元附接至發(fā)動機的現(xiàn)有冷卻回路的情 況下如何冷卻根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射單元。圖11的結(jié)構(gòu)提出利用來自噴 射到進氣通道120中的燃料的"蒸發(fā)冷卻"作為冷卻進入燃料噴射單元 1400的流體的方式。燃料噴射系統(tǒng)的所有電子燃料噴射器和泵都帶給噴射的燃料額外的 熱。如果為燃料添加太多的熱，燃料就會蒸發(fā)，這會導致在流體中形成 氣泡，從而為泵和噴射器帶來問題并導致不充分/不精確的燃料供給且有 可能損壞發(fā)動機。傳統(tǒng)的方案包括增大泵容量并使額外的燃料圍繞燃料 系統(tǒng)流動以將熱帶回燃料箱。或者，增大泵壓以提高燃料的蒸發(fā)溫度從而使燃料可以在高溫下保持液態(tài)。這兩種方案對于流速或壓力而言都需 要額外的泵容量，從而增加成本并增加發(fā)動機的復雜性，或者進一步增 加帶給燃料的熱。在傳統(tǒng)的汽化器中，已知這些裝置在濕冷天氣下受到"結(jié)冰"的困 擾，因為在汽化器中霧化的燃料由于燃料的蒸發(fā)潛熱而冷卻進氣。這對 于汽化器是個很嚴重的問題，許多汽化器制造商已經(jīng)在汽化器中引入了 加熱水回路，或者甚至引入電加熱以解決該問題。圖11的結(jié)構(gòu)接受了之前公知的噴射器和汽化器的兩個不同問題，并 通過利用燃料的蒸發(fā)作為對輸送至燃料噴射單元的燃料進行冷卻以從燃 料除去不期望的熱的方式而使這兩個問題相結(jié)合而成為該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。 通過蒸發(fā)進行的冷卻發(fā)生在燃料到達燃料噴射器之前，使得燃料噴射器 總是利用冷燃料作業(yè)以利用最少的能量使效率最大化。此外，該結(jié)構(gòu)將不期望的熱傳遞至進氣通道120內(nèi)的霧化燃料，這是有利的，因為這樣 有助于使進氣通道120中的燃料蒸發(fā)從而有助于燃料和空氣的混合。圖12是沿箭頭方向剖取的經(jīng)過圖11的線A-A的剖面。供應至所示 冷卻回路的燃料到達燃料入口 1401。然后燃料圍繞進氣通道120流經(jīng)環(huán) 繞進氣通道120的環(huán)形通道。燃料從環(huán)形通道1402經(jīng)由通道1403吸至 噴射器1404。燃料從噴射器1404噴射至進氣通道120中(圖12示意性 示出冷卻回路而沒有示出燃料噴射器的實際位置，該位置在環(huán)形通道 1402的上游，如圖11所示)。燃料通過蒸發(fā)和霧化由噴射器1404輸送， 蒸發(fā)和霧化對于進氣通道120的壁具有非常強的激冷效果，因此對于環(huán) 形通道1402中的燃料具有非常強的激冷效果。相反，繞經(jīng)環(huán)形通道1402 的燃料中的熱用于溫暖進氣通道120中的燃料，從而有助于蒸發(fā)以及燃 料和空氣的混合。設有使燃料返回環(huán)形通道1402的返回通道1405。環(huán)形通道1402和 通道1403和1405形成燃料可在其中流動以提供冷卻的回路。通過環(huán)形 通道1402中的燃料與通道1405中的燃料(其已從噴射器1404以及燃料 噴射單元的其它部件除去熱)之間的溫差而形成燃料的自然流動。該回 路提供不需要任何泵進行作業(yè)的熱虹吸系統(tǒng)。圖12a表示可通過向進氣通道120的內(nèi)側(cè)添加散熱片以增大進氣通 道120在相關(guān)區(qū)域中的表面積從而改善熱傳遞，從而提高冷卻回路中的 燃料的冷卻效果(相反，提高進氣通道120中的燃料的加熱效果)。圖12和12a的冷卻結(jié)構(gòu)通過確保冷卻燃料的良好供應而在不需要任 何附加的電力輸入的情況下提高了噴射效率，并改善了蒸發(fā)和空氣/燃料 混合以及燃燒過程(從而降低了排放)。圖13表示本發(fā)明的另一實施方式。在該實施方式中，示出了燃料噴 射單元2000，其以單個集成單元的方式包括燃料噴射器2001、霧化器單 元2002 (其可包括霧化噴嘴和/和靜電霧化器)、壓力傳感器2030和設置 在電路板2005上的電子控制器2004。電力電纜2006使電路板2005能夠 連接到電源。設置燃料入口 2007和燃料出口 2008以及節(jié)流葉片位置傳 感器2009。該單元封裝在殼體2010中。在圖13中，燃料噴射單元2000示出為與內(nèi)燃機的進氣通道120分 離。進氣通道120設有節(jié)流葉片122，而且環(huán)形燃料通道2020結(jié)合在進 氣通道120中(以之前關(guān)于圖12和12a所述的方式)。圖13a表示在燃料噴射單元2000附接至內(nèi)燃機的進氣通道120時使 用彈簧保持夾2030和2031將燃料噴射單元2000保持在適當位置?？梢?看到，燃料入口 2007和燃料出口 2008與環(huán)形燃料通道2020連接，此時 燃料噴射器2002可將燃料輸送至進氣通道120中并且壓力傳感器2003 可操作以感測空氣通道120中的壓力。而且，此時節(jié)氣門120的中心軸 伸入傳感器2009中。圖13和13a表示本發(fā)明的可作為"模塊(cartridge)"生產(chǎn)的燃料 噴射單元。具有所有必要傳感器、燃料噴射器和相關(guān)電子設備的燃料噴 射單元作為單個單元提供，可迅速夾到小型發(fā)動機的節(jié)氣門體上。許多配備有汽化器的現(xiàn)有小型發(fā)動機是由工程技能有限的公眾使 用。這些發(fā)動機通常在污穢、多塵或潮濕的環(huán)境下作業(yè)，而且長時間不 使用且需要手動起動。這些事實意味著燃料系統(tǒng)必須非常耐用而且密封 良好。如果燃料系統(tǒng)發(fā)生任何問題(這是常見問題)，操作者就很難替換 或維修汽化器。對于具有圍繞發(fā)動機安裝的復雜布線、線束、許多不同的傳感器以及復雜電子設備的普通燃料噴射系統(tǒng)就是這樣。通過將單個集成式燃料噴射單元構(gòu)成為模塊，本發(fā)明通過將燃料噴 射單元的所有必要零件結(jié)合到可以相對于環(huán)境密封并可由工程技能很少 或沒有的操作者簡單容易地替換的單個單元中而克服了上述問題。該方 案克服了上述問題，并且因發(fā)動機始終以產(chǎn)生最小排放的方式操作，還 可以確保燃料系統(tǒng)保持良好的操作情況。對于先前的燃料系統(tǒng)，汽化器 和燃料噴射系統(tǒng)都會因年久和使用而劣化，并逐漸從發(fā)動機產(chǎn)生惡化的 排放直到發(fā)動機不能運行，此時所有者必須負擔專業(yè)維修和替換的費用。 作為替代，本燃料噴射系統(tǒng)是使用者可維修的系統(tǒng)并且發(fā)動機的使用者可容易地買到更換模塊以更換圖13和13a中所示的燃料噴射單元。這樣，使用者必須做的全部就是松開現(xiàn)有單元并用簡單地夾在適當位置的新單元更換。在以上所有實施方式中，所示發(fā)動機的節(jié)氣門體是簡單的標準節(jié)氣 門體。然而，申請人已經(jīng)意識到，本發(fā)明的燃料噴射單元可以有利地使用稍精細的節(jié)氣門體，如圖14所示。圖14所示的燃料噴射單元3000是 前述附圖中描述和示出類型的燃料噴射單元。為此下面不再對操作進行 描述。節(jié)氣門體重構(gòu)為包括文丘里管(venturi) 3001和在文丘里管3001 的喉管上開口的噴嘴3002。燃料噴射單元3000的燃料噴射器3003將燃 料輸送至混合室3004中?？諝馀月吠ǖ?005繞過節(jié)氣門122并使混合 室3004與大氣連通。在節(jié)氣門大大敞開的狀態(tài)下，穿過進氣通道120的氣流會導致文丘 里管3001的喉管中產(chǎn)生低壓，因而該低壓會使空氣穿過空氣旁路通道 3005而從大氣吸入混合室3004，在該處氣流會夾帶燃料，然后空氣和夾 帶的燃料經(jīng)由噴嘴3002輸送至進氣通道120中。在部分負載狀態(tài)下，在 發(fā)動機的操作中將在節(jié)流葉片122的下游產(chǎn)生低壓，該低壓也會起到將 空氣穿過噴嘴3002吸入的作用，并且在輸送的空氣中夾帶有燃料。優(yōu)選的是，噴嘴3002為音速噴嘴或泡騰噴嘴，這會有助于燃料的霧 化并提高發(fā)動機的效率。進氣通道120中改善的燃料霧化會改善燃料/空 氣混合，因此改善發(fā)動機中的燃燒過程，這會使得小型發(fā)動機的排放減少和燃耗降低，而且更容易起動。汽化器利用進氣通道中的空氣運動來控制輸送的燃料量，并提供一 定程度的霧化。傳統(tǒng)類型的燃料噴射系統(tǒng)利用燃料泵的壓力來輸送燃料， 最新技術(shù)發(fā)展水平的噴射器提高了燃料壓力以提供霧化。在本發(fā)明中， 使用燃料噴射器來輸送燃料并控制燃料量，同時利用穿過旁路通道和穿 過噴嘴的空氣運動來產(chǎn)生霧化效果。這使得各個過程完全優(yōu)化以利用最 少的能量實現(xiàn)最大的益處。在該結(jié)構(gòu)中，當發(fā)動機的進氣門112關(guān)閉時燃料在混合室中聚集， 然后當進氣門打開時燃料夾帶在空氣流中。這意味著霧化良好的燃料噴 霧與進氣門的打幵同時發(fā)生，從而輸送至進氣通道120中的燃料直接進入發(fā)動機氣缸而不會淀積在進氣通道120的壁上。該定時效果還允許發(fā)動機循環(huán)的其它部分對進入混合室中的燃料進行計量，從而允許使用壓 力較低的噴射器而不具有其固有的由于霧化不良燃料而引起問題的霧化 不足。以最佳的發(fā)動機定時利用最少的能量輸送霧化得非常好的燃料。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機的燃料噴射單元，該燃料噴射單元包括壓力傳感器，該壓力傳感器可操作以檢測充入空氣的壓力；電子控制器，該電子控制器響應于由所述壓力傳感器檢測到的壓力，該控制器可操作以檢測由所述壓力傳感器檢測到的壓力中的變化，并根據(jù)一個以上的檢測壓力變化發(fā)生的時間控制燃料噴射定時；以及由所述控制單元控制的燃料噴射器；其中所述壓力傳感器、所述控制器和所述燃料噴射器形成為整體式燃料噴射單元；并且所述燃料噴射定時僅僅根據(jù)所述壓力傳感器檢測到壓力變化的時間來控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射單元，其中，所述控制器根據(jù)發(fā) 生兩個檢測壓力變化之間的時間控制燃料噴射定時。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃料噴射單元，其中，所述控制器包括高通濾波器，該高通濾波器可操作以對表示由所述壓力傳感器檢測到 的壓力的壓力信號進行高通濾波，該控制器根據(jù)經(jīng)高通濾波的壓力信號 檢測在檢測壓力中的變化。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的燃料噴射單元，其中所述控制器可操作以確定發(fā)動機負載，該控制器根據(jù)如此確定的發(fā) 動機負載控制在每個發(fā)動機循環(huán)中輸送的燃料量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料噴射單元，其中，所述控制器根據(jù)由所述壓力傳感器檢測到的壓力來確定發(fā)動機負載。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃料噴射單元，其中，所述控制器利用表 示由所述壓力傳感器檢測到的壓力的壓力信號的平均值來確定發(fā)動機負 載。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料噴射單元，該燃料噴射單元包括低通 濾波器單元，該低通濾波器單元可操作以對所述壓力信號進行低通濾波，所述控制器利用經(jīng)低通濾波的壓力信號提供所述壓力信號的平均值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料噴射單元，其中，所述控制器接收指 示充入空氣量的負載信號并根據(jù)接收到的負載信號確定發(fā)動機負載。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃料噴射單元，其中，所述負載信號指示 發(fā)動機的節(jié)氣門的位置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4至9中任一項所述的燃料噴射單元，其中，所 述控制器存儲一表，該表具有指示針對發(fā)動機負載每個發(fā)動機循環(huán)待輸 送的燃料量的信息，所述控制器利用該表控制在發(fā)動機循環(huán)中輸送的燃
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的燃料噴射單元，該燃料噴射 單元還包括氧氣傳感器，該氧氣傳感器用于感測在再循環(huán)以與充入空氣 混合的排氣中的氧氣含量，所述控制器考慮由所述氧氣傳感器檢測到的 氧氣含量來控制在發(fā)動機循環(huán)中輸送的燃料量。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的燃料噴射單元，該燃料噴射 單元還包括電機，該電機可連接到發(fā)動機的一節(jié)氣門/所述節(jié)氣門并受所 述控制器控制，從而所述控制器可控制節(jié)氣門位置。
13. —種用于內(nèi)燃機的燃料噴射單元，該燃料噴射單元包括.-壓力傳感器，該壓力傳感器可操作以檢測充入空氣的壓力； 位置傳感器，該位置傳感器用于感測節(jié)氣門的位置； 電子控制器，該電子控制器利用由所述壓力傳感器檢測到的壓力和由所述位置傳感器檢測到的節(jié)氣門位置來確定在發(fā)動機循環(huán)中待輸送的 燃料量以及燃料輸送定時；以及由所述電子控制器控制的燃料噴射器；其中所述壓力傳感器、所述控制器、所述燃料噴射器和所述位置傳感器 一起組裝成整體式燃料噴射單元。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的燃料噴射單元，其中，所述控制器僅僅根據(jù)所述壓力傳感器檢測到壓力變化的時間來控制燃料噴射定時。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的燃料噴射單元，該燃料噴射單元 還包括氧氣傳感器，該氧氣傳感器用于感測在再循環(huán)以與充入空氣混合的排氣中的氧氣含量，所述控制器考慮由所述氧氣傳感器檢測到的氧氣 含量來控制在發(fā)動機循環(huán)中輸送的燃料量。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13至15中任一項所述的燃料噴射單元，該燃料 噴射單元還包括電機，該電機可連接到所述發(fā)動機的節(jié)氣門并受所述控 制器控制，從而所述控制器可控制所述節(jié)氣門的位置。
17. —種用于內(nèi)燃機的燃料噴射單元，該燃料噴射單元包括 壓力傳感器，該壓力傳感器可操作以檢測充入空氣的壓力；氧氣傳感器，該氧氣傳感器用于感測在再循環(huán)以與充入空氣混合的排氣中的氧氣含量；電子控制器，該電子控制器利用由所述壓力傳感器檢測到的壓力和 由所述氧氣傳感器檢測到的氧氣含量來確定在發(fā)動機循環(huán)中由流體噴射 輸送的燃料量以及燃料輸送定時；以及由所述電子控制器控制的燃料噴射器；其中所述壓力傳感器、所述控制器、所述燃料噴射器和所述氧氣傳感器 一起組裝成整體式燃料噴射單元。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的燃料噴射單元，該燃料噴射單元設有從 其穿過的排氣再循環(huán)通道，該排氣再循環(huán)通道具有可連接成從內(nèi)燃機的 排氣系統(tǒng)接收排氣的氣體入口以及用于將排氣輸送至發(fā)動機的進氣通道 的氣體出口，所述氧氣傳感器布置成檢測所述排氣再循環(huán)通道中的排氣的氧氣進入。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的燃料噴射單元，該燃料噴射單元包括用 于控制排氣穿過所述排氣再循環(huán)通道的流速的排氣流控制孔。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17至19中任一項所述的燃料噴射單元，其中， 所述控制器僅僅根據(jù)所述壓力傳感器檢測到壓力變化的時間來控制所述 燃料噴射定時。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17至20中任一項所述的燃料噴射單元，其中， 所述控制器考慮由所述氧氣傳感器指示的氧氣含量來控制在發(fā)動機循環(huán) 中輸送的燃料量。
22. 根據(jù)權(quán)利要求17至21中任一項所述的燃料噴射單元，該燃料噴射單元還包括電機，該電機可連接到發(fā)動機的節(jié)氣門并受所述控制器 控制，從而所述控制器可控制所述節(jié)氣門的位置。
23. —種用于內(nèi)燃機的燃料噴射單元，該燃料噴射單元包括-壓力傳感器，該壓力傳感器可操作以檢測充入空氣的壓力； 電子控制器，該電子控制器利用由所述壓力傳感器檢測到的壓力來控制發(fā)動機循環(huán)中的燃料噴射定時；電機，該電機可連接到節(jié)氣門并受所述控制器控制，從而所述控制 器可控制節(jié)氣門位置；以及由所述電子控制器控制的燃料噴射器；其中所述壓力傳感器、所述控制器、所述燃料噴射器和所述電機一起組 裝成整體式燃料噴射單元。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的燃料噴射單元，其中，所述控制器利用 由所述壓力傳感器檢測到的壓力來確定發(fā)動機循環(huán)輸送的燃料量。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的燃料噴射單元，其中，所述控制 器利用由所述壓力傳感器檢測到的壓力來確定節(jié)氣門位置。
26. 根據(jù)權(quán)利要求23至25中任一項所述的燃料噴射單元，其中，所述燃料噴射定時由所述控制器僅僅根據(jù)所述壓力傳感器檢測到壓力變 化時刻控制。
27. —種內(nèi)燃機，該內(nèi)燃機具有根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的 燃料噴射單元，該燃料噴射單元將燃料輸送至經(jīng)過所述進氣通道進入發(fā)動機的燃燒室的充入空氣中。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的內(nèi)燃機，該內(nèi)燃機包括在進氣通道中與 發(fā)電機相關(guān)聯(lián)的渦輪，其中穿過所述進氣通道的充入空氣流使該渦輪旋 轉(zhuǎn)，所述發(fā)電機利用該渦輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電力，產(chǎn)生的電力供所述燃料噴射 單元使用。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27或28所述的內(nèi)燃機，其中，燃料經(jīng)由與所述 進氣通道相關(guān)聯(lián)的燃料供應通道供應至所述燃料噴射單元，從而可在所 述供應通道中的燃料與經(jīng)過所述進氣通道的充入空氣和與該充入空氣混 合的燃料之間發(fā)生熱傳遞，從而利用所述充入空氣中的燃料蒸發(fā)來冷卻所述進氣通道中的燃料。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的內(nèi)燃機，其中，所述進氣通道和所述燃料供應通道共用公共的分隔壁。
31. 根據(jù)權(quán)利要求29或30所述的內(nèi)燃機，其中，所述燃料供應通道包括環(huán)繞所述進氣通道的環(huán)形部分。
32. 根據(jù)權(quán)利要求29至31中任一項所述的內(nèi)燃機，其中，所述燃料噴射單元具有燃料流動回路，該燃料流動回路具有從所述燃料供應通 道的第一部分接收冷燃料的入口和使暖燃料返回所述燃料供應通道的第 二部分的出口。
33. 根據(jù)權(quán)利要求29至32中任一項所述的內(nèi)燃機，其中，所述進 氣通道設有散熱片以輔助所述燃料供應通道與所述充入空氣之間的熱傳 遞。
34. 根據(jù)權(quán)利要求27至33中任一項所述的內(nèi)燃機，其中，所述燃 料噴射單元將燃料噴射到混合室中，在該混合室中燃料夾帶在從旁路通 道流入該混合室的氣體中，并且氣體和夾帶的燃料經(jīng)由噴嘴流入設置在 所述進氣通道中的文丘里管的喉管中。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的內(nèi)燃機，其中，所述旁路通道與大氣連通。
36. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的內(nèi)燃機，其中，所述旁路通道接收再循 環(huán)的排氣。
37. 根據(jù)權(quán)利要求34至36中任一項所述的內(nèi)燃機，其中，所述噴 嘴是音速噴嘴。
38. 根據(jù)權(quán)利要求27至37中任一項所述的內(nèi)燃機，其中，所述燃 料噴射單元通過使用者可操作的附接裝置可移除地附接至所述進氣通道 的外表面。
39. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的內(nèi)燃機，其中，所述附接裝置包括夾具。
40. —種根據(jù)權(quán)利要求38或39所述的內(nèi)燃機的使用方法，該方法 包括由使用者卸下現(xiàn)有的燃料噴射單元然后利用所述使用者可操作的附 接裝置附接新的燃料噴射單元來修理或維護發(fā)動機的燃料噴射系統(tǒng)。
41. 一種發(fā)動機動力設備，該設備包括根據(jù)權(quán)利要求27至39中任一項所述的內(nèi)燃機。
42. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的設備，其中，該設備是園藝設備。
43. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的設備，其中，該設備選自包括以下的列表割草機；綠籬修剪機；鏈鋸；中耕機；草坪曝氣機；松土機；和切碎機。
44. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的設備，其中，該設備是發(fā)動機驅(qū)動的車
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于控制燃料噴射階段的設備，燃料在該階段被噴射到充入空氣中以形成用于燃燒的燃料/空氣混合物。該設備包括壓力傳感器(204)，其可操作以檢測充入空氣的壓力；控制單元(206)，其可操作以檢測壓力中的變化，并根據(jù)一個以上的檢測壓力變化發(fā)生的時間控制燃料噴射階段。所述壓力傳感器(204)、所述控制單元(206)和燃料噴射器(116)形成為整體式燃料噴射控制器。所述燃料噴射階段開始的時間僅僅根據(jù)所述壓力傳感器(204)檢測到壓力變化的時間來控制。諸如節(jié)氣門電機、氧氣傳感器或節(jié)氣門位置傳感器之類的其它部件也可以作為單個集成式燃料噴射單元的一部分。
文檔編號F02D41/40GK101238279SQ200680028855
公開日2008年8月6日 申請日期2006年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月5日
發(fā)明者杰弗里·艾倫 申請人:賽昂噴霧有限公司