基于燃油需求和可用喷油时间的双喷油器三阶段喷油系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于燃油需求和可用喷油时间的双喷油器三阶段喷油系统，包括电子控制单元(1)，小号喷油器(2)，大号喷油器(3)，曲轴位置传感器(4)，进气压力传感器(5)，节气门位置传感器(6)，触发信号齿轮盘(7)，内燃发动机(8)；小号喷油器(2)和大号喷油器(3)安装在靠近发动机进气门的位置，喷油器是电子控制喷油系统中重要的零部件，用来将燃油喷射到进气歧管内，使燃油高效雾化，均匀分布在空气流中，节气门位置传感器(6)安装在发动机的节气门阀体上，用来测量节气门的开度，进气压力传感器(5)安装在进气歧管上，用来测量进气歧管的压力和大气压力，并向电子控制单元(1)发送模拟信号，为电子控制单元(1)计算喷油量提供依据，曲轴位置传感器(4)与触发信号齿轮盘(7)正对安装，用来确定发动机的转速。根据发动机转速，电子控制单元(1)计算出发动机每个循环周期(两冲程发动机1转/周期)可用的喷油时间；根据总的燃油量和可用喷油时间以及进气压力传感器(5)和节气门位置传感器(6)的信号，电子控制单元(1)确定喷油器工作在哪个阶段：小号喷油器(2)开启阶段，大号喷油器(3)开启阶段，或者二者同时开启阶段；开启的喷油器个数和每个喷油器的喷油时间在三个阶段中是动态变化的，并且总的喷油量将满足很宽的发动机转速范围需求。
【专利说明】基于燃油需求和可用喷油时间的双喷油器三阶段喷油系统
【技术领域】
[0001]本实用新型应用在发动机控制领域，用于控制转速和负载变化范围较大的高速和/或高负载的发动机的喷油量(例如:16000转，涡轮增压发动机)。
【背景技术】
[0002]目前大部分高速发动机的喷油控制系统(转速范围1500转到16000转)都使用一个喷油器作为发动机的喷油输出设备，但是一个喷油器往往无法可靠的工作在如此宽的发动机转速范围内；首先，当发动机的转速非常高的时候，每个冲程周期的可用喷油时间变的非常短；其次，每个喷油器都有物理流量的限制，小尺寸(低流量)喷油器适用于发动机工作在低转速和低负荷状态，但不能在高转速和高负载时提供足够的喷油；大尺寸(高流量)喷油器适用于发动机工作在高转速和高负荷状态，但在低转速和低负荷状态时，不能控制喷油器进行少量的喷油，因为每个喷油器都有一个最小开启时间，如果此时间小于喷油时间的下限值，喷油器就无法正常打开，也就无法喷油；甚至之前发明的两阶段燃油喷射技术(DSFI)效果也不够好；由于上述原因，对于一个具有宽转速范围的高速发动机来说，需要用两个或者多个喷油器为每个汽缸进行分级喷油，实现在很宽的转速范围内提供精确的燃油供给。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的问题是满足转速和负载变化范围大的高速和/或高负载的发动机喷油量，保证发动机转速和负载在很大的范围内变化时都能正常的喷油。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是:
[0005]基于燃油需求和可用喷油时间的双喷油器三阶段喷油系统，包括电子控制单元1，小号喷油器2,大号喷油器3,曲轴位置传感器4,进气压力传感器5,节气门位置传感器6,触发信号齿轮盘7，内燃发动机8 ;小号喷油器2和大号喷油器3安装在靠近发动机进气门的位置，喷油器是电子控制喷油系统中重要的零部件，用来将燃油喷射到进气歧管内，使燃油高效雾化，均匀分布在空气流中；节气门位置传感器6安装在发动机的节气门阀体上，用来测量节气门的开度；进气压力传感器5安装在进气歧管上，用来测量进气歧管的压力和大气压力，并向电子控制单元I发送模拟信号，为电子控制单元I计算喷油量提供依据；曲轴位置传感器4与触发信号齿轮盘7正对安装，用来确定发动机的转速。根据发动机转速，电子控制单元I计算出发动机每个循环周期(两冲程发动机I转/周期)可用的喷油时间；根据总的燃油量和可用喷油时间以及进气压力传感器5和节气门位置传感器6的信号，电子控制单元I确定喷油器工作在哪个阶段:小号喷油器2开启，大号喷油器3开启，或者二者同时开启；开启的喷油器个数和每个喷油器的喷油时间在三个阶段中是动态变化的，并且总的喷油量将满足很宽的发动机转速范围需求。
[0006]本实用新型的优点:
[0007]两个喷油量不同的喷油器、三个喷油阶段，覆盖很宽的转速范围和负载条件；燃油控制更加智能和精确，因为通过可用燃油时间和总燃油量的同时使用，确定哪个喷油器被开启和开启的时间；总的需求喷油量始终得到满足；三个喷油阶段无缝过渡，因为每个喷油器的最小开启时间被精确补偿，并且每个喷油器基于自身的物理流量计算出喷油时间，保证不会从一个阶段跳变到另一个阶段。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型的系统示意图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0010]如图1所示，本实用新型为基于燃油需求和可用喷油时间的双喷油器三阶段喷油系统。包括电子控制单元1，小号喷油器2，大号喷油器3，曲轴位置传感器4，进气压力传感器5,节气门位置传感器6,触发信号齿轮盘7,内燃发动机8 ;小号喷油器2和大号喷油器3安装在靠近发动机进气门的位置，喷油器是电子控制喷油系统中重要的零部件，用来将燃油喷射到进气歧管内，使燃油高效雾化，均匀分布在空气流中；节气门位置传感器6安装在发动机的节气门阀体上，用来测量节气门的开度；进气压力传感器5安装在进气歧管上，用来测量进气歧管的压力和大气压力，并向电子控制单元I发送模拟信号，为电子控制单元I计算喷油量提供依据；曲轴位置传感器4与触发信号齿轮盘7正对安装，用来确定发动机的转速。
[0011]本实用新型的使用原理:
[0012]喷油器的工作过程分为三个阶段:小号喷油器2开启阶段，大号喷油器3开启阶段，小号喷油器2和大号喷油3同时开启阶段；电子控制单元I基于发动机的负载计算出需要的总燃油量，同时，电子控制单元I根据曲轴位置传感器4的读数计算出发动机的转速(每分钟转数)，根据发动机转速，电子控制单元I计算出发动机每个循环周期可用的喷油时间；根据总的燃油量和可用喷油时间以及进气压力传感器5和节气门位置传感器6的信号，电子控制单兀I确定喷油器的工作状态:小号喷油器2开启、大号喷油器3开启，或者二者同时开启；开启的喷油器个数和每个喷油器的喷油时间在三个阶段中是动态变化的，并且总的喷油量将满足很宽的发动机转速范围需求。两个喷油器的尺寸和流量不同，因此喷油阶段可以被优化；例如，两个喷油器可以确立三个阶段:小号喷油器2应用在低转速、低负荷条件，大号喷油器3应用在中等转速和中等负荷条件，在高转速和高负荷条件时两者同时工作；电子控制单元I在基于转速的基础上，计算出精确的可用喷油时间，然后确定多少个喷油器以及哪个喷油器被开启，同时计算出每个喷油器的喷油时间，保证各个阶段的过渡总是平滑的；在从小号喷油器2到大号喷油器3、从大号喷油器3到双喷油器过渡的过程中，所有喷油器的最小开启时间都计算在内，并根据喷油器的死区时间调节每个喷油器的喷油时间，因此，燃油的总量将得到保证，以满足要求。
【权利要求】
1.基于燃油需求和可用喷油时间的双喷油器三阶段喷油系统，包括电子控制单元(I)，小号喷油器(2)，大号喷油器(3)，曲轴位置传感器(4)，进气压力传感器(5)，节气门位置传感器￠)，触发信号齿轮盘(7)，内燃发动机(8);电子控制单元(I)安装在内燃发动机(8)的外部合适的位置，小号喷油器(2)和大号喷油器(3)安装在靠近发动机进气门的位置，节气门位置传感器(6)安装在发动机的节气门阀体上，曲轴位置传感器(4)与触发信号齿轮盘(7)正对安装；其特征在于:两个喷油器的流量和尺寸不同，喷油器的工作过程分为三个阶段，小号喷油器(2)开启阶段，大号喷油器(3)开启阶段，小号喷油器(2)和大号喷油器(3)同时开启阶段；开启的喷油器个数和每个喷油器的喷油时间在三个阶段中是动态变化的，并且总的喷油量将满足很宽的发动机转速范围需求。
【文档编号】F02D41/30GK204003125SQ201420149308
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年3月29日 优先权日:2014年3月29日
【发明者】廖明 申请人:石家庄益科创新科技有限公司