燃料切断螺线管系统的制作方法

燃料切断螺线管系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及燃料切断螺线管系统。至少一些实施方式中的燃料系统包括具有流体通道的汽化器、螺线管、阀、驱动电路和控制电路。可以通过螺线管使该阀在允许流体流过流体通道的打开位置和至少部分禁止流体流过流体通道的闭合位置之间移动。驱动电路和控制电路与螺线管进行通信以便有助于向螺线管提供功率并且控制螺线管的致动。驱动电路和控制电路将第一量值的功率提供给螺线管来初始地将螺线管从其闭合位置变到其打开位置，并且提供第二量值的功率来将螺线管保持在其打开位置，其中功率的第二量值小于第一量值。
【专利说明】燃料切断螺线管系统
[0001] 对共同未决申请的参考 本申请要求保护在2013年7月31日提交的美国临时申请No. 61/860,301的权益，其 通过引用被整体并入本文。

【技术领域】
[0002] 本公开总体上涉及燃料切断螺线管。

【背景技术】
[0003] -些燃料系统包括用来控制燃料流动的螺线管阀。该螺线管消耗功率，并且当被 通电时生成热量并将热量传输给邻近部件。从功率角度来看这是效率低的并且热量可能影 响邻近部件的操作或性能以及/或者在邻近部件内包含的或流动的流体。


【发明内容】

[0004] 在至少一些实施方式中的燃料系统包括具有流体通道的汽化器（carburetor)、螺 线管、阀、驱动电路和控制电路。可以通过螺线管使该阀在允许流体流过流体通道的打开位 置和至少部分禁止流体流过流体通道的闭合位置之间移动。驱动电路和控制电路与螺线管 进行通信以便有助于向螺线管提供功率并且控制螺线管的致动。驱动电路和控制电路提供 第一量值的功率给螺线管来初始地将螺线管从其闭合位置变到其打开位置，并且提供第二 量值的功率来将螺线管保持在其打开位置，其中功率的第二量值小于第一量值。
[0005] 在至少一些实施方式中，一种操作燃料系统中的切断螺线管的方法包括在启动时 将第一功率提供给螺线管阀以便将螺线管的电枢从第一位置移位到第二位置，并且在启动 之后的预定时段之后将第二功率提供给螺线管，该第二功率小于第一功率并且足以将螺线 管保持在第二位置。这降低螺线管的功率消耗以及由螺线管生成并传输的热量。

【专利附图】

【附图说明】
[0006] 将参考附图来阐述优选实施例以及最佳模式的以下详细描述，其中： 图1是根据一个实施方式的燃料系统的流程控制图； 图2是图1中示出的燃料系统的电气示意图； 图3是图2的电气示意图的调节器电路的一个实施方式； 图4是图2的电气示意图的控制电路的一个实施方式； 图5是图2的电气不意图的驱动电路的一个实施方式； 图6是在启动时切断螺线管和脉冲波调制信号的图形表示；以及 图7是图2的电气示意图的控制电路的另一实施方式。

【具体实施方式】
[0007] 更详细地参考附图，图1是图示出用于燃料系统14的燃料电路10和螺线管功率 管理（SPM)电路12的流程控制图。SPM电路包括调节器电路20、控制电路22、以及切断螺 线管26的驱动电路24。该燃料系统14还包括用于将燃料/空气混合物提供给发动机的 汽化器28 (例如具有浮筒32)，并且切断螺线管26可以由汽化器(例如在浮筒上或其附近） 承载、接近该汽化器定位或者另外可操作地与该汽化器相关联。在至少一些实施方式中，螺 线管26可以耦合到燃料电路10以使得当螺线管被通电（energize)或由SPM电路致动时， 燃料电路中的通道被打开以允许燃料从中通过，例如从燃料箱经由汽化器到发动机。因此， 在至少一些实施方式中，切断螺线管26在发动机操作期间保持被通电。在被通电的同时， 螺线管通常生成热量。此热量是不使用的能量形式并且可以对燃料系统14具有不希望的 影响一例如，其可以对由汽化器28承载的燃料进行加热。当螺线管26不被通电时，它充当 禁止或阻止燃料流过通道的阀，并且在一些实例中，螺线管26的去通电可以防止在停机时 将燃料递送到发动机，由此防止发动机回火。本公开的SPM电路12降低切断螺线管26的 总功率消耗并且使螺线管的耗散热量最小化。
[0008] 图1和2还图示出用于将功率提供给SPM电路12的电源30。根据一个实施方式， 在从电源30接收到功率之后，调节器电路20可以将被调节的功率传递给控制电路22。控 制电路与驱动电路24进行通信；在这里,通信被示为双向通信；然而,它也可以是单向通信 (例如仅从控制电路到驱动电路)。并且如下面将更详细地描述的那样，驱动电路24可以有 助于对切断螺线管26通电。此外，驱动电路被示为耦合到电源；因此，驱动电路直接耦合到 电源并且间接耦合到那里（即经由调节器和控制电路)。
[0009] 电源30可以是提供直流（DC)或交流（AC)的任何适当功率源。在所图示的实施方 式中，功率源是提供DC电流的电池。电池电压可以改变并且具有任何适当的量值。例如， 在一些实施方式中，电池可以在10和16伏（V)之间提供。类似地，电池可以具有最大可允 许电流汲取；例如大概〇.5Amp (A)。示例性电池的其它适当特性将对技术人员来说是显而 易见的。在所图示的示例（图1-2)中，电源30将电压（Vl)提供给燃料电路10、调节器电路 20、和驱动电路24。
[0010] 当在调节器电路20处接收到电压（Vl)时，调节器电路可以调节和/或过滤功率 以便去除电压或电流尖峰或瞬态波形和其它噪声、波纹等。图3图示出调节器电路20的一 个示例；但是应该认识到其它实施方式是可能的。在这里，调节器电路20包括用于接收输 入电压（Vl)的节点Nl和用于将输出电压（V2)提供给控制电路22的节点N2。通过分压器 (Rl，R2)接收电压（Vl)以便在R2绑定到地的情况下调节期望的电压电平。电容器Cl可 以与R2并联放置且类似地绑定到地，并且可以平滑在节点Nl处接收到的任何波纹或噪声。 电压可以在被提供给输出N2之前经由电阻器R3被进一步降低。在R3和N2之间，齐纳二 极管Dl可以被耦合和绑定到地并且可以用作过压保护器；例如二极管（Dl)的击穿电压可 以小于或大概等于Nl处的电压（VI)。此外，与R2的值相比，Rl和R3的值可以相对地小。 因此，在正常操作期间，电流的大部分可以从节点Nl经由Rl和R3传递到节点N2。在至少 一个实施方式中，电压（V2)可以是大概5V。
[0011] 如图4中所示，控制电路22可以在节点N2处接收调节器电路20的输出电压（V2)。 控制电路可以是被设计成控制提供给驱动电路24中的螺线管26的电流和/或电压的幅度 和/或频率的任何电路。因此，图4将控制电路22的一个实施方式图示为包括微控制器40， 其具有多个连接引脚(例如，引脚1或Pl=输入电压；？2、？3、？5、？6、？7=输入/输出数据； P4=重置或MCLR ;以及P8=接地)。微控制器可以包含或包括微处理器和/或其它控制设备 且是技术人员已知的，并且因此将不在这里充分描述；此外，所图示的微控制器40仅仅是 一个示例。在图4中，在引脚Pl处接收节点N2处的输入电压（V2)，并且引脚P8被绑定到 地。而且，通过电阻器R4将引脚P4(MCLR)拉到地。引脚P5和P7被示为分别耦合到N3和 M，而剩余的引脚不被连接。引脚P5被配置成提供来自微控制器的输出电压（V3)，并且如 下面将解释的那样由驱动电路24接收。引脚P7被配置为从M的电流感测输入，如下面将 描述的那样，其是从驱动电路接收的电流。因此，在使用引脚P7的情况下，控制电路22具 有与驱动电路24的双向通信(例如闭环)，在不使用其的情况下，通信是仅单向的(或开环)。
[0012] 图4中示出的微控制器40可以被配置成经由引脚P5提供不同脉宽调制（PWM)轮 廓（profile)。这些轮廓可以根据预定序列和/或定时(例如在引脚Pl处接收到输入电压 (V2)之后）而发生，或者轮廓可以响应于引脚P7处的感测电流并根据其改变。在至少一个 实施例中，根据传统数字信号处理（DSP)技术，每个PWM轮廓可以包括数字一和零的预定模 式。例如，数字一或"1"被看作"开（0N)"或高且被电子学上表示为大概5V，并且数字零或 "〇"被看作"关（OFF)"或低且被电子学上表示为大概0V。PWM轮廓可以通过具有不同占空 比和/或切换频率而彼此不同。如对技术人员将是显然的，占空比可以是电压（V3)为高的 时间量U 1)与整个时间量（tTQTAIj)的比；即占空比=t/ tTQm。图4中示出的微控制器40可 以被配置成提供10%和90%之间的占空比。此外，微控制器可以被配置成根据在10-30kHz (千赫兹）之间的预定切换频率(例如在高和低之间切换）来提供OV和5V电压。因此，在一 个PWM轮廓中，电压可以是具有在50%-100%之间(例如80%)的占空比和大概25kHz频率的 数字信号。在另一示例性PWM轮廓中，电压可以是具有在10%_50%之间（例如20%)的占空 比和大概25kHz频率的数字信号。
[0013] 如上所述，两个电压被提供给驱动电路24 :来自电源30的电压（Vl)和来自微控制 器40 (引脚P5)的电压（V3)。图5图示出驱动电路24和燃料电路10的一个实施例。在节 点Nl处接收电压（VI)。电压（Vl)被提供给并联布置的切断螺线管26和齐纳二极管D2。 更具体地，在节点Nl处的电流通过螺线管的线圈从第一末端42到第二末端44,并且然后到 晶体管（Ql)。此外，齐纳二极管D2被定向成使得如果电压（Vl)满足或超过其击穿电压(例 如用于提供过压保护）则允许电流以其相反方向经由那里通过。晶体管Ql (例如此处被示 为NPN型双极结式晶体管)具有集电极引脚XI、基极引脚Bl和发射极引脚E1。集电极引脚 Xl被耦合到二极管D2的结和螺线管的第二末端44。基极引脚Bl被耦合到节点N3 (微控 制器的输出电压（V3))。并且经由电阻器R5 (例如分流电阻器）将发射极引脚El拉到地。 在至少一个实施例中（其中反馈信号是所需的)，节点M可以耦合到在引脚El和电阻器R5 之间的晶体管Ql的发射极引脚E1。
[0014] 图5中还图示了燃料电路10。此燃料电路可以包括用于将燃料运送到燃料系统 14的各个部分(例如汽化器28以及其浮筒32)的任何数目的适当通道(例如通道16)。燃 料电路10的通道16可以具有端口、开口或阀座52,其可以被打开和闭合由此允许燃料通过 那里的通信。如图5中所示，根据切断螺线管26的电枢46的致动或移动来打开和闭合阀。
[0015] 切断螺线管26可以具有电枢46、一个或多个线圈48、一个或多个偏置弹簧(未不 出）并且可以具有耦合到电枢并且与通道16中的阀座52可接合的至少一个流量控制器或 阀头50。螺线管26可以是推式、拉式或者两者。在至少一个实施方式中，螺线管26是具 有单一流量控制器50的拉式，当在回位弹簧49或其它偏置构件的力下螺线管不被供电时 该单一流量控制器50禁止燃料流动。因此，当螺线管26不被通电时电枢46和阀头50被 偏置在第一或闭合位置，并且当螺线管被通电时电枢46被拉到第二或打开位置中。打开位 置可以包括闭合位置除外的任何位置(例如完全打开、部分打开等等)。在图5中，螺线管26 被示为处于打开位置，其中阀头50与阀座52间隔开并且不与阀座52接合以使得燃料可以 流过阀座52。技术人员将认识到，流动抑制器50和电枢46的致动需要足够的初级或浪涌 (in-rush)电流通过线圈48以便将电枢46从闭合位置移动到打开位置（因为足够的磁场而 使电枢移位)。此外，必须维持足够的次级电流以便将电枢保持在打开位置。次级电流可以 小于初级电流。
[0016] 如先前所讨论的那样，切断螺线管26可以被安装到图1中所示的汽化器28或者 由其承载。在这里，汽化器28被示为浮筒汽化器，但是当然其它类型的汽化器(包括但不限 于隔膜汽化器）（以及其它安装位置）是可能的。
[0017] 因此，已经描述了燃料系统14的一个实施方式，该燃料系统14具有调节器电路 20、控制电路22、和用于操作切断螺线管26的驱动电路24,该切断螺线管26将驱动电路耦 合到燃料电路10。当将功率提供给调节器、控制、和驱动电路时，切断螺线管26可以被通 电，由此使电枢46和阀头50移位并且打开燃料电路10中的燃料通道16,这可以允许燃料 到汽化器28、发动机等等的通信。并且当到达调节器、控制、和驱动电路的功率被间断时，可 以根据偏置弹簧49再次使螺线管电枢46移位，由此使燃料通道16闭合(通过将阀头50与 阀座52接合)。
[0018] 在操作中，可以使用控制电路22使切断螺线管26所消耗的功率最小化而仍维持 螺线管的通电状态，以使得燃料电路10保持打开以用于将燃料递送到发动机。例如，当电 源30将电压提供给调节器电路20时，调节器电路接收电压（Vl)并输出电压（V2,例如5V)。 然后由微控制器40接收电压（V2 )并且将电压（V3 )提供给驱动电路24，更具体地提供给晶 体管Ql的基极引脚B1。根据微控制器的一个配置，电压（V3)可以根据预定PWM轮廓而在 OV和5V之间波动或调制。此外，驱动电路24可以在驱动电路输入(例如图5中示出的节点 Nl)处从电源30接收未被调节的功率(经由电压（Vl))。
[0019] 驱动电路24依赖于在基极引脚Bl处的电压（V3)是OV还是5V而不同地操作。当 基极引脚Bl电压大概为OV时，没有电流流过晶体管Ql (即从集电极引脚Xl到发射极引脚 E1)。因此，其中仅电流流动的驱动电路24的区域是包括螺线管26和齐纳二极管D2的环 路。例如，电流将以其正向方向（例如如图5中所示逆时针）流过二极管D2。在此实例中， 由螺线管26和二极管D2汲取的电流的幅度将改变，其主要取决于螺线管26被通电的程度 (即当前被使用的螺线管的能量容量的什么百分比)。在螺线管26被完全去通电的情况下， 电流汲取将是相对高的。并且，例如在螺线管被几乎完全通电的情况下，电流汲取将是相对 低的。在两种情况下螺线管的温度升高最显著：（1)在初始通电期间(例如，归因于当螺线 管被完全去通电时为了初始地给螺线管通电而提供的浪涌电流);以及（2)当螺线管被完全 通电且将电流继续提供给螺线管时。
[0020] 当基极引脚Bl电压切换到5V (如由微控制器40所控制的那样）时，电流将基本 上停止流过齐纳二极管D2并且流过螺线管的线圈并进入集电极引脚XI。此后，电流将流 过晶体管Ql的剩余部分(并且通过电阻器R5到达地)。因为到达地的电流路径允许螺线管 26放电或去通电，所以此时螺线管的温度将不继续上升；在一些实例中，温度可能降低。
[0021] 如先前所讨论的那样，PWM轮廓的切换频率可以确定驱动电路24的行为。此外， (多个）PWM轮廓可以提供通过螺线管线圈48的足够电流以便靠着弹簧移动电枢46并且打 开阀头50 (例如浪涌电流）和足够的电流(例如次级电流）以便使阀头保持处于与阀座52 间隔开的打开位置。这些（多个）轮廓可以被预定且预先配置以便使切断螺线管26的能量 消耗（以及所产生的热耗散)最小化。例如，次级电流可以被优化以使得其是维持阀头50的 打开位置所需的最小电流，由此使能量消耗和热耗散最小化。这些PWM轮廓将部分取决于 特定切断螺线管的特性(例如电阻、冲程（stroke)、保持力、弹簧49的力、浪涌电流、次级电 流等等)。因此，切换频率的范围可以是适当的，这取决于占空比和螺线管特性。类似地，占 空比的范围可以是适当的，这取决于切换频率和特定螺线管。
[0022] 在一个实施方式中，可以使用两个PWM轮廓。第一 PWM轮廓通常可以与浪涌电流 一致并且另一 PWM轮廓可以与次级电流一致。图6图示出这两个示例性PWM电压轮廓并且 另外图示出示例性螺线管电流汲取轮廓60。独立轴是时间（t)。因此为了清楚起见，代表 性电流汲取轮廓仅仅覆盖在代表性PWM轮廓的顶上。在第一或峰值阶段（phase) 62中，螺 线管电流汲取轮廓60迅速向上弯曲到与浪涌电流相对应的电流最大值。因此，在峰值阶段 62的一个示例中，第一 PWM轮廓64可以包括相对较大的占空比（例如在70%-100%之间）。 在第二或保持阶段66中，螺线管电流汲取轮廓60降低并且接近稳态值。因此，在保持阶段 66的一个示例中，PWM轮廓可以变成具有较小占空比(例如在10%-30%之间）的第二PWM轮 廓68。
[0023] 因此，当需要以最大速率使螺线管26通电以便将电枢46驱动到打开位置(例如与 浪涌电流相关联）时，晶体管Ql允许电流以最大速率(例如根据占空比在时间的70%-100% 之间）经由那里通过。并且一旦螺线管被一般性地通电且此后需要较小的能量来保持通电 (例如与次级电流相关联)，则晶体管Ql允许电流以较小的速率(例如根据占空比在时间的 10%-30%之间）经由那里通过。
[0024] 在一个实施方式中，微控制器40可以被编程为根据预定定时按顺序提供两个或 更多PWM轮廓。例如，第一 PWM轮廓可以在第二PWM轮廓之前出现；并且第一 PWM轮廓可以 出现达预定时间段(例如〇. 25-5. 0秒)，并且然后第二PWM轮廓可以开始。在此配置中，控 制电路以开环来运行。例如，在使用商售切断螺线管(诸如Bicron?电子螺线管)的情况下， 第一 PWM轮廓可以继续大概IOOms (毫秒）（例如在电池电压为10V-16V的情况下，最大电 池电流汲取是0. 5A等等)。
[0025] 在其它实施方式中，微控制器40可以被配置成当经由节点M感测到的电流小于 或等于预定电流值时从第一 PWM轮廓切换到第二PWM轮廓。在此配置中，控制电路以闭环 运行。例如，在使用Bicron切断螺线管的情况下，一旦电流小于0. IAmps第二PWM轮廓就 可以开始了。
[0026] 在另一实施方式中，微控制器40可以被配置成将第一 PWM轮廓提供为稳态电压 (V3)(例如100%占空比）达一定时间段以允许螺线管26通电。这可以在微控制器处没有 电流感测（即开环)的情况下使用。因此，可以根据所计算的或经验数据来预定所述时间段。 此后，第二PWM轮廓可以与前面描述的那个相同或相似。
[0027] 已经通过经验确定，通过根据第一 PWM轮廓（80%的占空比，25kHz的频率）将功率 提供给切断螺线管26直到阀50、52由电枢46的致动而打开为止并且此后根据第二PWM轮 廓（20%的占空比，25kHz的频率)将功率提供给螺线管26,不但能量消耗减小而且螺线管的 平均温度也降低40华氏摄氏度。这可以是期望的，因为来自螺线管的过多热量已经被示为 使由汽化器承载的燃料蒸发，导致递送给发动机的不准确燃料-空气混合物(例如不合期 望的贫乏燃料-空气混合物)。
[0028] 现在转向图7,示出控制电路22'的另一实施方式。在所示出的实施方式中，控制 电路22'包括两个定时器A、B或定时器电路(例如在这里被示为集成电路（IC)或555定时 器)、两个晶体管Q2、Q3 (被示为NPN型双极结式晶体管，每个都具有集电极引脚、基极引脚 和发射极引脚一例如分别是X2、B2、E2和X3、B3、E3)、二极管D3、四个电阻器R6、R7、R8、R9 以及三个电容器〇2、03、04、05。所图示的定时器4、8每个具有以下引脚 ：？1=地（6冊）;卩2= 触发（TRIG) ;P3=输出（OUT) ;P4=重置（RST) ;P5=控制（CTRL) ;P6=阈值（THRES) ;P7=放电 (DISCH);以及P8=功率（ACC)。因此，在图7中，定时器A具有引脚Pla、P2a、P3a、P4a、P5a、 卩63、？7&、和？83 ;并且定时器8具有引脚？113、？213、？313、？413、？513、？613、？713和？813。电阻器 和电容器的值可以改变。
[0029] 定时器A和B分别被布置成在引脚P8a、P8b处从节点N2接收电压（V2);并且定 时器B被布置成提供从引脚P3b到节点N3的电压（V3)，其符合两个预定PWM轮廓。PWM轮 廓(更具体地，脉冲宽度和/或频率）是基于控制电路22'中示出的电阻器和电容器中的一 些的值，如技术人员将认识到的那样。例如，在一个实例中，可以通过RC时间常数或大概 l.P(R7+Rg)*C'5来确定由定时器B生成的输出引脚P3b处的脉冲宽度。
[0030] 定时器A被示为具有绑定到地的引脚Pla和P2a。虽然引脚Pla被常规地被绑定 到地，但是使引脚P2a绑定到地维持了定时器A的触发（即只要定时器A保持被供电则其保 持被触发，因为定时器A和B触发为低）。引脚P3a耦合到晶体管Q3的基极引脚B3。引脚 P4a、P8a耦合到节点N2 (以接收电压（V2))。引脚P5a经由电容器C3耦合到地，例如以便 使电路中的噪声最小化。并且引脚P6a、P7a耦合到电容器C2和电阻器R6的结，其中R6的 相对末端耦合到节点N2,并且C2的相对末端绑定到地。
[0031] 定时器B被示为具有绑定到地的引脚Plb。引脚P2b经由二极管D3绑定到晶体管 Q2的发射极引脚E2。引脚P3b将输出提供给节点N3 (或驱动电路)。引脚P4b、P8b耦合到 节点N2 (以接收电压（V2))。引脚P5b经由电容器C4耦合到地，例如将电路中的噪声最小 化。引脚P6b耦合到定时器B的触发或引脚P2b。并且最后，引脚P7b耦合到晶体管Q2的 集电极引脚X2以及电阻器R7和R8-其中R7还耦合到节点N2和晶体管Q2的发射极引脚 E2两者；并且其中R8还耦合到：二极管D3的正向输出、定时器B的触发（P2b)、定时器B的 阈值（P6b)、以及电容器C5 (其被另外绑定到地)。
[0032] 因此，还根据图7, Q2的基极引脚B2以及Q3的集电极引脚X3二者都经由电阻器 R9耦合到节点N2。此外，Q3的发射极引脚E3耦合到地。此外，因为引脚P4a、P4b二者都 绑定为高（即到电压（V2))，所以定时器A、B可能不重置；例如至少直到节点N2处的电压为 OV为止(例如当燃料系统14被断电时；即当来自电源供应器30的功率被终止时)。
[0033] 还可以显而易见的是只要在节点N2处提供足够电压（V2)，晶体管Q2就可以被启 用；即只要节点N2提供足够的电流，就可以允许电流从集电极引脚X2传到发射极引脚E3。 并且每当定时器A的输出（引脚P3a)为高时晶体管Q3就可以被启用；即电流可以从节点N2 传到地。
[0034] 在操作中，所图示的图7的控制电路22'运行开环；即不存在指示PWM轮廓应该 何时从峰值阶段(或较高占空比）变到保持阶段(或较低占空比）的反馈信号。因此，控制 电路22'利用定时器A作为单稳态（one-shot)或单脉冲(单稳态脉冲的持续时间是峰值 阶段的持续时间)。定时器B被用作脉冲发生器以将两个不同OV或5V PWM轮廓提供给驱 动电路。节点N2 -接收到电压（V2)，定时器B就输出（P3b)第一脉冲宽度(例如根据大 概I J1R7+R8)*C5的RC常数的较高占空比脉冲宽度)。类似地，节点N2-接收到电压 (V2)，定时器A就触发并提供单稳态脉冲；该单稳态脉冲的长度由R6和C2来确定(例如R6 和/或C2的较大值将导致较长的单稳态脉冲)。
[0035] 在此单稳态脉冲的末尾处，阈值（P6a)变高导致输出（P3a)变低，并且输出（P3a) 变低会禁用晶体管Q3。禁用Q3导致定时器B的RC常数的变化，其又将PWM轮廓从第一脉 冲宽度变成第二脉冲宽度。新的RC常数被近似为|,PR7*C5;其是小于前一 RC常数（即 1.1气R7+R8PC5)的值一因此，由定时器B (P3b)提供的第二脉冲宽度轮廓被缩短。因 此，电阻器R8的值可以确定第一脉冲宽度和第二脉冲宽度之间的百分比差。在一个实施方 式中，R8至少是R7的值的四倍。
[0036] 此第二脉冲宽度可以继续直到功率在节点N2处被终止（即V2=0V)为止。在该点 处，定时器A和B的重置（引脚P4a、P4b)变低，在节点N2处提供重置定时器从而为下次功 率准备好控制电路。
[0037] 可以基于切断螺线管26和期望性能特性来选择电阻器和电容器的值。例如，较大 螺线管可能需要较长的峰值阶段持续时间或较高占空比。并且不管控制电路是否使用微控 制器、定时器A、B或任何其它适当电路布置来实施这可以是真的。此外，图4和7中示出的 控制电路22、22'仅仅是示例性的；其它电路元件和布置是可能的。
[0038] 其它实施方式也是可能的。例如，定时器可以包括分立部件和/或是其它集成定 时器(例如556定时器)。或者例如，控制电路22可以被配置成使用任何适当频率和/或幅 度调制技术且使用数字和/或模拟部件来将功率提供给螺线管26。
[0039] 因此，已经公开了燃料系统中的切断螺线管。该切断螺线管可以使回爆或回火最 小化，因为在发动机被关掉时燃料停止在燃料电路中流动。此外，已经公开了用于控制由切 断螺线管使用的能量的量且使由此耗散的热量最小化的几个实施例。螺线管所消耗的能 量可以由控制电路来控制，该控制电路可以包括但不限于具有微控制器以及一个或多个定 时器的实施方式。因此，驱动电路和控制电路可以提供第一量值的功率给螺线管来初始地 将螺线管从其闭合位置变到其打开位置，并且提供第二量值的功率来将螺线管保持在其打 开位置，其中功率的第二量值小于第一量值。驱动电路可以具有各种布置以允许切断螺线 管响应于控制电路而消耗时间的小于100%的电流。并且应该认识到，这里描述的调节器电 路、控制电路和驱动电路也全部是示例性的；因此，其它实施方式可以排除这些电路中的一 个或多个并且同样地可以添加这里没有描述的一个或多个电路。
[0040] 虽然本文公开的本发明的形式目前构成优选实施例，但是许多其它的也是可能 的。本文不旨在提到本发明的所有可能等同形式或分支。应理解，本文使用的术语仅仅是描 述性的，而不是限制性的，并且可以在不偏离本发明的精神或范围的情况下作出各种改变。
【权利要求】
1. 一种燃料系统，包括： 具有流体通道的汽化器； 螺线管； 阀，通过螺线管而使其在允许流体流过流体通道的打开位置和至少部分禁止流体流过 流体通道的闭合位置之间移动；以及 驱动电路和控制电路，其与螺线管进行通信以便有助于向螺线管提供功率并且控制螺 线管的致动，其中该驱动电路和控制电路提供第一量值的功率给螺线管来初始地将螺线管 从其闭合位置变到其打开位置，并且提供第二量值的功率来将螺线管保持在其打开位置， 其中功率的第二量值小于第一量值。
2. 根据权利要求1所述的燃料系统，其中该螺线管包括被偏置到与螺线管的闭合位置 相对应的第一位置的电枢，并且当将第一量值的功率供应给螺线管时所述电枢被移动到与 螺线管的打开位置相对应的第二位置。
3. 根据权利要求2所述的燃料系统，其中当在所述电枢从其第一位置移动之后将第二 量值的功率供应给螺线管时，使所述电枢保持与该第一位置间隔开。
4. 根据权利要求1所述的燃料系统，其中该控制电路被配置成在将螺线管保持在通电 位置的同时将至少一个被调制的电压提供给螺线管。
5. 根据权利要求4所述的燃料系统，其中所述至少一个被调制的电压是大约0V的数字 信号处理电压或大于0V的电压。
6. 根据权利要求1所述的燃料系统，还包括用于调节来自功率源的功率的调节器电 路，该调节器电路被耦合到控制电路。
7. 根据权利要求6所述的燃料系统，其中所述控制电路被配置用于具有10%-100%之间 的占空比的脉宽调制（PWM)。
8. 根据权利要求7所述的燃料系统，其中所述控制电路提供至少两个PWM轮廓，第一 PWM轮廓具有与第一量值的功率相对应的70%-100%之间的占空比，并且第二PWM轮廓具有 与第二量值的功率相对应的10-30%之间的占空比。
9. 根据权利要求1所述的燃料系统，其中所述控制电路包括至少一个集成电路定时 器。
10. -种操作燃料系统中的切断螺线管的方法，包括以下步骤： 在启动时将第一功率提供给螺线管阀以便将螺线管的电枢从第一位置移位到第二位 置；以及 在启动之后的预定时段之后将第二功率提供给螺线管，该第二功率小于第一功率并且 足以将螺线管保持在第二位置。
11. 根据权利要求10所述的方法，其中所述第一功率是具有大于50%占空比的脉宽调 制（PWM)波形。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中所述PWM波形具有至少10kHz的频率。
13. 根据权利要求10所述的方法，其中所述第二功率是具有小于50%占空比的脉宽调 制（PWM)波形。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中所述PWM波形具有至少10kHz的频率。
15. 根据权利要求10所述的方法，其中处于第一位置的螺线管至少禁止流体流过燃料 电路中的燃料通道，并且处于第二位置的螺线管允许比处于第一位置的更大速率的流体流 过燃料通道。
【文档编号】F02M7/18GK104343580SQ201410367936
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】G.J.小拉玛, R.L.林顿 申请人:沃尔布罗发动机使用有限责任公司