专利名称：摩托车发动机电控燃油喷射系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种摩托车发动机燃油系统，特别涉及一种摩托车发动机 电控燃油喷射系统。
技术背景现有摩托卑电控燃油喷射系统方案存在有以下问题(l)为了降低成 本，导致系统过于简单，致使燃油量控制精度低、系统工作稳定性差。目 前的摩托车发动机电子控制燃油喷射系统一般只采用了曲轴位置传感器、 节气门位置传感器、进气温度传感器、缸体温传感器和氧传感器，而无进 气压力传感器和怠速控制阀等。在这种系统中采用节气门位置和发动机转 速来计算基本喷油量和点火提前角，在此基础上结合发动机缸体温度和进气温度等对基本喷油量和点火提前角进行修正，得到最终的喷油量和点火 提前角。这种采用节气门开度一速度的控制方法存在发动机在小节气门开 度时油量计量精度低、计量稳定性差的缺点。而釆用进气压力和发动机转 速来计算发动机基本喷油量的方法在中小节气门开度时燃油的计量精度 较高。但由于单缸摩托车发动机进气压力脉动很大，存在节气门开度大时 燃油计量精度降低的问题。此外即使是釆用了进气压力传感器，其控制精度仍然难以满足未来欧ni以上排放法规的要求，必须通过氧传感器实施以理论空燃比为目标的闭环控制，并在此基础上使用三效催化反应器进行尾气后处理，从而大幅度降低发动机的有害排放。(2)系统过于简单导致 控制功能不够完善。主要是现有电控燃油喷射系统缺少控制功能合理、方 式灵活的怠速控制机构。目前的怠速控制机构有两种 一是设置人工调整 怠速螺钉的方法，二是釆用比例电磁阀调整怠速进气量的方法，前一种功 能单一和适应范围窄，后一种工作可靠性差，结构不紧凑。(3)为了简化系统，有的电控燃油喷射系统的曲轴位置信号发生装置仍采用原化油器发
动机CDI点火系统的点火触发装置和对应的传感器，由于该触发装置只有 一个或者两个齿，因而电子控制系统根据该曲轴位置信号输出的点火提前 角的精度和稳定性差，更谈不上利用该信号实现对发动机工作稳定性和失 火检测的功能。 发明内容本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种功能完善，控制 精度高，工作稳定性好，节能环保且结构紧凑的摩托车发动机电控燃油喷 射系统。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是 一种摩托车发动机电控 燃油喷射系统，其特征在于它包括电子控制单元和通过导线束与电子控 制单元相连接的传感器和执行器；所述传感器包括安装在发动机曲轴前后 端或凸轮轴前后端的曲轴位置信号发生装置及对应的曲轴位置传感器、安 装在节气阀体上的节气门位置传感器和与进气管相连通的进气压力传感 器、安装在空气滤清器上的进气温度传感器和安装在发动机机体上的缸体温度传感器以及安装在排气管上的氧传感器；所述执行器包括安装于节气阀体上的怠速控制阀、安装于燃油箱内的电动燃油泵和燃油压力调节器、 安装于气缸盖处或者节气阀体上的喷油器以及点火线圈。本发明与现有技术相比具有以下优点本发明设计合理，系统结构完 善，工作性能可靠，发动机使用本发明结合发动机尾气后处理技术，可使尾气排放满足国家三期以上摩托车排放法规以及欧ni以上摩托车排放法规的要求。
图l为本发明的结构示意图。图2为本发明怠速控制阀2第一种具体实施方式
的结构示意图。 图3为本发明怠速控制阀2另一种具体实施方式
的结构示意图。 图4为本发明直线电机驱动式怠速控制阀与节气阀体6的连接结构示 意图。图5为本发明通断型比例闽式怠速控制阀与节气阀体6的连接结构示 意图。图6为本发明进气压力传感器3与主气道6-6的连接结构示意图。
图7为本发明曲轴位置信号发生装置13的齿盘结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。如图1所示，本发明包括电子控制单元1和通过导线束14与电子控 制单元l相连接的传感器和执行器；所述传感器包括安装在发动机曲轴前 后端或凸轮轴前后端的曲轴位置信号发生装置13及对应的曲轴位置传感 器9、安装在节气阀体6上的节气门位置传感器5和与进气管相连通的进 气压力传感器3、安装在空气滤清器17上的进气温度传感器8和安装在发 动机机体上的缸体温度传感器7以及安装在排气管19上的氧传感器10; 所述执行器包括安装于节气阀体6上的怠速控制阀2、安装于燃油箱18内 的电动燃油泵12和燃油压力调节器16、安装于气缸盖处或者节气阀体上 的喷油器4以及点火线圈11。如图2所示，所述怠速控制阀2为直线电机驱动式怠速控制阀，它包 括壳体2-1和设置在壳体2-1端部的电连接座2-2,位于壳体2-1内设置 有直线电机2-3，直线电机2-3通过压紧弹簧2-4与闽芯2-5连接。如图3所示，所述怠速控制阀2为通断型比例阀式怠速控制阀，它包 括外壳2-10，位于外壳2-10内沿轴线依次设置有铁芯2-9、电磁阀芯2-6 和阀座2-11，铁芯2-9的周围设置有电磁线圈2-7，铁芯2-9与电磁阀芯 2-6之间设置有复位弹簧2-12,位于阀座2-11中心、与电磁阀芯2-6相 对设置有出气管2-15，位于阀座2-11与电磁阀芯2-6结合处的两侧设置 有进气口 2-13。如图4所示，当怠速控制阀2为直线电机驱动式怠速控制闽时，靠近 阀芯2-5的前端设置有与其相配套的阀座6-4,所述阀座6-4设置在节气 阀体6上的旁通空气道6-1上，阀座6-4两侧的旁通空气道6-1通过阀座 6-4连通。通过旁通空气道6-l空气流量的大小由电子控制单元l控制怠 速控制阀2调节，即通过控制阀芯2-5的直线运动改变锥形阀芯与阀门6-4 间的间隙来改变流通面积，从而调节发动机怠速运行的进气空气量，控制 发动机的怠速。如图5所示，当怠速控制闽2为通断型比例阀式怠速控制阀时，所述 控制阀的进气口 2-13和出气管2-15分别与节气闽体6上的旁通空气道6-l
连通。当电磁阀通过电流时，阀芯2-6离开闽座，空气由2-13入口进入， 由2-15流出。通过旁通空气道6-l的空气流量由电子控制单元l控制怠 速控制阀2调节，即通过电子控制单元l控制电磁阀通电方波信号的占空 比，调节比例阀的有效开度，来调节怠速进气空气量，从而控制发动机的 怠速。如图4和图5所示，所述旁通空气道6-l的两端口与设置在节气阀体 6上的主气道6-6相连接，主气道6-6内设置有节气门6-5，所述旁通空 气道6-1的两端口位于节气门6-5的两侧，主气道6-6与发动机进气管连 通。如图6所示，位于节气门6-5后部的主气道6-6上连接取气管道6-7 的一端口 ，取气管道6-7的另 一端口与所述进气压力传感器3的取压口 3-1 连接；进气压力传感器3通过所述取气通道6-7，即可测量出空气流经节 气门6-5后，进气管内空气的绝对压力。如图7所示，所述曲轴位置信号发生装置13包括一个齿数为22~58 的齿盘，所述齿盘上设置有一宽齿13-1，宽齿13-1的分度数为一般齿13-2 的2 ~ 4倍。本发明工作时，电子控制单元1通过安装在发动机上的各个传感器对 发动机运行的各种参数进行测量。曲轴位置传感器9安装在发动机的飞轮边沿处的发动机飞轮罩壳或者 机体上，在飞轮上安装有齿盘，该齿盘由若干等齿宽的一般齿13-2和一 个与一般齿宽不等的宽齿13-1组成，宽齿13-1的安装位置为确定的特定 曲轴位置。飞轮旋转时，在传感器中产生脉冲信号，由宽齿13-1产生的 信号确定曲轴的基准曲轴转角位置，其它曲轴转角位置可以通过一般齿宽 齿的信号脉冲数和转过时间进行线形插值而精确测量，同时，通过测量转 过一定曲轴角度内的时间，可以计算得到发动机转速。所以使用曲轴位置 传感器9可以测量发动机的曲轴位置和发动机转速。节气门位置传感器5安装在节气闽体6上,用来测量节气门旋转角度, 从而测量节气门开度(位置)。缸体温度传感器7安装在发动机的气缸体或者缸盖上，测量发动机的 机体或者冷却液温度。进气温度传感器8安装在空滤器17上，用于测量进入发动机的空气 温度。进气压力传感器3用来测量节气阀体6与进气门之间的进气压力，通 过进气绝对压力，结合发动机转速来反应发动机的基本进气量或者负荷。 在测量发动机进气管内的绝对压力时，由于进气管内压力是波动的，需要 在发动机运行到进气冲程终了某一固定曲轴转角位置对应的时刻测定进 气管内压力。氧传感器10安装在排气道上，用来反应发动机的排气中的氧气含量， 从而测量和闭环反馈控制发动机的空燃比。电动燃油泵安装在发动机的油箱中，其通电过程由电子控制单元l控 制，油泵通电工作时将燃油加压，从而产生燃油喷射时所需要的压力。燃油压力调节器用于调节燃油压力，使燃油压力保持稳定、恒定值。电磁喷油器，安装在发动机进气道上方的缸体上或者进气管上，由电 子控制单元l通过控制其通电时间来控制喷油量，并且产生燃油喷射，实 现燃油的良好雾化。点火线圈ll,由电子控制单元l控制其通电与断电过程，产生高电压 而实施火花点火。电子控制单元1通过导线束14电气连接于各传感器和执行器，它是 整个控制系统的核心，由传感器输入信号处理电路、微处理器、输出信号 处理电路等组成。本发明所实现的控制功能喷油控制，包括喷油时间和喷油提前角控 制；点火控制，包括点火线圈充电时间和点火提前角；怠速控制；排放控 制，包括氧传感器闭环反馈控制调节喷油时间；辅助控制，包括电动燃油 泵、电器负荷控制等。
权利要求
1、 一种摩托车发动机电控燃油喷射系统，其特征在于它包括电子 控制单元(1)和通过导线束(14 )与电子控制单元(1)相连接的传感器 和执行器；所述传感器包括安装在发动机曲轴前后端或凸轮轴前后端的曲 轴位置信号发生装置(13 )及对应的曲轴位置传感器(9 )、安装在节气阀 体(6)上的节气门位置传感器(5)和与进气管相连通的进气压力传感器(3)、安装在空气滤清器(17)上的进气温度传感器(8)和安装在发动 机机体上的缸体温度传感器(7)以及安装在排气管(19)上的氧传感器(10);所述执行器包括安装于节气阀体(6)上的怠速控制阀(2)、安装 于燃油箱(18)内的电动燃油泵(l2)和燃油压力调节器(16)、安装于气 缸盖处或者节气阀体上的喷油器(4)以及点火线圈(11)。
2、 根据权利要求1所述的摩托车发动机电控燃油喷射系统，其特征 在于所述怠速控制阀(2)为直线电机驱动式怠速控制阀，它包括壳体(2-1)和设置在壳体(2-1)端部的电连接座(2-2),位于壳体(2-1) 内设置有直线电机(2-3),直线电机(2-3)通过压紧弹簧(2-4)与阀芯 (2-5)连接。
3、 根据权利要求1所述的摩托车发动机电控燃油喷射系统，其特征 在于所述怠速控制闽(2)为通断型比例阀式怠速控制阀，它包括外壳(2-10),位于外壳(2-10)内沿轴线依次设置有铁芯(2-9)、电磁闽芯 (2-6)和阀座(2-11)，铁芯(2-9)的周围设置有电磁线圈(2-7),铁 芯(2-9 )与电磁阀芯(2-6 )之间设置有复位弹簧(2-12 )，位于阀座(2-11) 中心、与电磁阀芯(2-6)相对设置有出气管(2-15)，位于阀座(2-11) 与电磁阀芯(2-6)结合处的两侧设置有进气口 (2-13)。
4、 根据权利要求2所述的摩托车发动机电控燃油喷射系统，其特征 在于靠近阀芯(2-5)的前端设置有与其相配套的闽座(6-4),所述闽 座(6-4)安装在节气阀体(6)上的旁通空气道(6-1)上，阀座(6-4) 两侧的旁通空气道(6-1)通过阀座(6-4)连通。
5、 根据权利要求3所述的摩托车发动机电控燃油喷射系统，其特征在于所述怠速控制闽(2)的进气口 (2-13)和出气管(2-15)分别与 节气阀体(6)上的旁通空气道(6-1)连通。
6、 根据权利要求4或5所述的摩托车发动机电控燃油喷射系统，其 特征在于所述旁通空气道(6-1)的两端口与设置在节气阀体(6)上的 主气道(6-6 )相连接，主气道(6-6 )内设置有节气门(6_5 )，所述旁通 空气道(6-1)的两端口位于节气门(6-5)的两侧，所述主气道(6-6) 与发动机进气管连通。
7、 根据权利要求6所述的摩托车发动机电控燃油喷射系统，其特征 在于位于节气门(6-5)后部的主气道(6-6)上连接取气管道(6-"7) 的一端口，取气管道(6-7)的另一端口与所述进气压力传感器(3)的取 压口 (3-l)连接。
8、 根据权利要求1所述的摩托车发动机电控燃油喷射系统，其特征 在于所述曲轴位置信号发生装置(13)包括一个齿数为22~58的齿盘， 所述齿盘上设置有一宽齿(13-1),宽齿(13-1)的分度数为 一般齿(13-2) 的2 ~ 4倍。
全文摘要
本发明公开了一种摩托车发动机电控燃油喷射系统，包括电子控制单元、与电子控制单元相连接的传感器和执行机构；所述传感器包括曲轴位置信号发生装置及对应的曲轴位置传感器、节气门位置传感器和与进气管相连通的进气压力传感器、与进气管连通的进气温度传感器和安装在发动机机体上的缸体温度传感器以及排气管上的氧传感器，所述执行机构包括怠速控制阀、电动燃油泵、燃油压力调节器、喷油器以及点火线圈。本发明设计合理，系统结构完善，工作性能稳定、可靠，发动机使用本电控系统结合尾气后处理技术，可使尾气排放满足摩托车国家三期以上排放法规以及欧Ⅲ以上摩托车排放法规的要求。
文档编号F02D43/00GK101144437SQ200710018770
公开日2008年3月19日 申请日期2007年9月28日 优先权日2007年9月28日
发明者刘亦夫, 李汉伟, 杨健伟, 段保民, 泉 陈, 陈含颖 申请人:西安易道汽车电器有限责任公司;中国兵器装备集团摩托车检测技术研究所;湛江德利化油器有限公司