專利名稱：化油器怠速量孔電子控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用在摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)化油器上可控的怠速量孔，更具體地 說，本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用在摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)上的化油器怠速量孔電子控制裝置。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)大部分摩托車采用的是化油器發(fā)動(dòng)機(jī)。化油器發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)及怠速階 段，進(jìn)氣沖程內(nèi)活塞下行使進(jìn)氣道內(nèi)產(chǎn)生真空度，新鮮空氣在內(nèi)外壓差的作用下通過怠速 空氣量孔和柱塞缺口被吸入，汽油在內(nèi)外壓差的作用下通過怠速量孔內(nèi)孔被吸入，與怠速 空氣量孔中的空氣在泡沫孔的作用下進(jìn)行混合霧化，形成可燃混合氣，并通過化油器上的 混合氣出口進(jìn)入進(jìn)氣道。混合氣的濃度取決于怠速量孔內(nèi)孔的直徑，燃油的霧化取決于氣 溫與泡沫孔的數(shù)量和大小。而混合氣的濃度與燃油霧化直接決定了發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能。傳統(tǒng)化油器只有一個(gè)固定大小的怠速量孔內(nèi)孔，為保證一定的啟動(dòng)性能和怠速穩(wěn) 定性，孔的直徑一般較大。但發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能和怠速效果與氣溫密切相關(guān)，因此單一的怠 速量孔內(nèi)孔直徑難以適應(yīng)溫度變化，所以傳統(tǒng)化油器裝備了復(fù)雜且調(diào)節(jié)效果粗放的手動(dòng)加 濃裝置。其中，怠速調(diào)整螺釘用以調(diào)整混合氣濃度，怠速空氣螺釘用于調(diào)整空氣流量，手動(dòng) 阻風(fēng)門用于冷啟動(dòng)臨時(shí)加濃。這樣的裝置雖然可以大大改善發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能，但卻導(dǎo)致 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速過程中，混合氣整體偏濃，這使得發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗率增加，且燃油燃燒不充分， 排氣污染嚴(yán)重。同時(shí)復(fù)雜的手動(dòng)調(diào)整裝置也使得調(diào)整過程復(fù)雜，難以掌握。另外，發(fā)動(dòng)機(jī) 熄火時(shí)，曲軸因慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)氣道仍然存在真空度，仍然有燃油從怠速量孔被吸入發(fā)動(dòng) 機(jī)，這些燃油會(huì)因沒有點(diǎn)火能量而無法燃燒做功，白白被浪費(fèi)掉。經(jīng)專利文獻(xiàn)檢索，例如，中國專利公告號(hào)CN2750061，公告日2006.1.4，申請(qǐng)?zhí)?200420051383，申請(qǐng)日2004. 05. 30，申請(qǐng)人樂清市華陽化油器有限公司，名稱為“一種加強(qiáng) 啟動(dòng)的摩托車化油器”，該申請(qǐng)的技術(shù)方案所述的啟動(dòng)加濃孔，雖然能在啟動(dòng)瞬間提供加濃 混合氣，但限于結(jié)構(gòu)固定，加濃效果并不可調(diào)，這使其對(duì)氣溫的適應(yīng)性有限，在溫度有利于 啟動(dòng)的情況下依然對(duì)混合氣加濃，這甚至?xí)箚?dòng)性能惡化。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供了一種可以 實(shí)現(xiàn)過油有效截面積自動(dòng)調(diào)節(jié)的化油器怠速量孔電子控制裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的所述的化油器怠 速量孔電子控制裝置包括電控部分和機(jī)械部分。所述的機(jī)械部分包括怠速量孔、錐形針、直 線步進(jìn)電機(jī)推桿和直線步進(jìn)電機(jī)。直線步進(jìn)電機(jī)固定連接在浮子室底殼的底端面上，直線步進(jìn)電機(jī)輸出軸向上穿過 浮子室底殼，直線步進(jìn)電機(jī)輸出軸與直線步進(jìn)電機(jī)推桿的桿部傳動(dòng)螺紋連接，直線步進(jìn)電 機(jī)推桿的頂端與錐形針底部螺紋連接。怠速量孔通過外螺紋連接在化油器機(jī)體中凸臺(tái)的螺 紋孔中。直線步進(jìn)電機(jī)輸出軸的中軸線、直線步進(jìn)電機(jī)推桿的中軸線、怠速量孔的中軸線和錐形針的中軸線共線。直線步進(jìn)電機(jī)的接線端與電控部分電線連接。技術(shù)方案中所述的怠速量孔是由泡沫管、錐孔體與主油井筒依次加工成一體，在 泡沫管、錐孔體與主油井筒的中軸線上分別加工有混合氣孔、錐孔與主油井，混合氣孔、錐 孔與主油井依次連通，錐孔上端的直徑與混合氣孔的直徑相同，錐孔下端的直徑小于主油 井的直徑。在泡沫管的上端沿軸向加工3至5層徑向的和混合氣孔連通的泡沫孔，每層的泡 沫孔在圓周面上均布，數(shù)量為2至4個(gè)。泡沫孔的直徑為0. 4至0. 6mm ；所述的錐形針加工 有和怠速量孔上的錐孔同錐度的光滑錐面，錐形針的錐度為5至10度，錐形針底端最大直 徑與錐孔最大端直徑相同，在錐形針底面沿錐形針對(duì)稱軸線向上加工有用于和直線步進(jìn)電 機(jī)推桿連接的螺紋孔；所述的直線步進(jìn)電機(jī)推桿頂端加工有和錐形針底面連接的螺紋，直 線步進(jìn)電機(jī)推桿的桿部加工有將直線步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)橹本€步進(jìn)電機(jī)推桿直線移動(dòng)的傳 動(dòng)螺紋；所述的電控部分包括有溫度傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、電子控制單元、驅(qū)動(dòng)單元、位置 開關(guān)、啟動(dòng)開關(guān)和點(diǎn)火開關(guān)。溫度傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、電子控制單元和驅(qū)動(dòng)單元依次電 線連接，驅(qū)動(dòng)單元的輸出端與直線步進(jìn)電機(jī)的輸入端電線連接，啟動(dòng)開關(guān)、點(diǎn)火開關(guān)與位置 開關(guān)分別和電子控制單元的輸入端電線連接。所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元主要由型號(hào)為ADC0804 的芯片U3組成。電子控制單元主要由型號(hào)為AT89S51的單片機(jī)U2組成。驅(qū)動(dòng)單元主要由 型號(hào)為L298N的芯片U7組成；所述的溫度傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、電子控制單元和驅(qū)動(dòng)單元 依次電線連接，驅(qū)動(dòng)單元的輸出端與直線步進(jìn)電機(jī)的輸入端電線連接是指溫度傳感器的 輸出端通過三針插座J8和型號(hào)為ADC0804的芯片U3的輸入引腳VI N+電線連接。型號(hào)為 ADC0804的芯片U3的輸入引腳CLKIN經(jīng)過型號(hào)為74LS74的芯片U6B與型號(hào)為74LS74的芯 片U6A和型號(hào)為AT89S51單片機(jī)U2的輸出引腳ALE電線連接，型號(hào)為ADC0804的芯片U 3 的輸出引腳DB0 DB7和型號(hào)為AT89S51的單片機(jī)U2的輸入引腳P0. 0 P0. 7電線連接。 型號(hào)為AT89S51的單片機(jī)U2的輸出引腳P1. 0 P1. 3和型號(hào)為ULN2003A的芯片U1的輸入 引腳1B 4B電線連接，型號(hào)為ULN2003A的芯片U1的輸出引腳1C 4C和型號(hào)為L298N的 芯片U7的輸入引腳mi IN4電線連接，型號(hào)為L298N的芯片U7的輸出引腳0UT1 0UT4 和四組整流二極管電線連接后再和直線步進(jìn)電機(jī)電線連接；所述的啟動(dòng)開關(guān)、點(diǎn)火開關(guān)與 位置開關(guān)分別和電子控制單元的輸入端電線連接是指點(diǎn)火開關(guān)和型號(hào)為AT89S51的單片 機(jī)U2的引腳P2. 1電線連接。啟動(dòng)開關(guān)和型號(hào)為AT89S51的單片機(jī)U2的引腳P2. 2電線連 接。位置開關(guān)和型號(hào)為AT89S51的單片機(jī)U2的引腳P2. 3電線連接；所述的型號(hào)為L298N 的芯片U7的輸出引腳0UT1 0UT4和四組整流二極管電線連接后再和直線步進(jìn)電機(jī)電線 連接是指型號(hào)為L298N的芯片U7的輸出引腳0UT1和整流二極管D3與整流二極管D5電 線連接，再通過四針插座J6的1號(hào)接線端與直線步進(jìn)電機(jī)電線連接。型號(hào)為L298N的芯片 U7的輸出引腳0UT2和整流二極管D4與整流二極管D6電線連接，再通過四針插座J6的2 號(hào)接線端與直線步進(jìn)電機(jī)。電線連接。型號(hào)為L298N的芯片U7的輸出引腳0UT3和整流二 極管D1與整流二極管D7電線連接，再通過四針插座J6的3號(hào)接線端與直線步進(jìn)電機(jī)。電 線連接。型號(hào)為L298N的芯片U7的輸出引腳0UT4和整流二極管D2與整流二極管D8電線 連接，再通過四針插座J6的4號(hào)接線端與直線步進(jìn)電機(jī)。電線連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型的有益效果是1.本實(shí)用新型所述的化油器怠速量孔電子控制裝置可以實(shí)現(xiàn)過油有效截面積的 自動(dòng)調(diào)節(jié)，保證最佳的啟動(dòng)穩(wěn)定性，減輕駕駛員工作量，并最大限度的降低混合氣濃度，減少燃油消耗。2.本實(shí)用新型所述的化油器怠速量孔電子控制裝置在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)，可以將實(shí)現(xiàn) 過油有效截面積的怠速量孔上的錐孔與錐形針之間的空隙調(diào)整為零，避免因發(fā)動(dòng)機(jī)慣性進(jìn) 氣造成的混合氣的浪費(fèi)。


以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明圖1是本實(shí)用新型所述的化油器怠速量孔電子控制裝置中怠速量孔、錐形針、直 線步進(jìn)電機(jī)推桿和直線步進(jìn)電機(jī)在化油器機(jī)體上位置關(guān)系主視圖上的局部剖視圖；圖2是本實(shí)用新型所述的化油器怠速量孔電子控制裝置中怠速量孔結(jié)構(gòu)件主視 圖上的全剖視圖；圖3是本實(shí)用新型所述的化油器怠速量孔電子控制裝置中錐形針結(jié)構(gòu)件主視圖 上的全剖視圖；圖4是本實(shí)用新型所述的化油器怠速量孔電子控制裝置中直線步進(jìn)電機(jī)推桿結(jié) 構(gòu)件的主視圖；圖5是本實(shí)用新型用于調(diào)試化油器怠速量孔電子控制裝置中直線步進(jìn)電機(jī)試驗(yàn) 電路的電原理圖；圖6是本實(shí)用新型所述的化油器怠速量孔電子控制裝置在發(fā)動(dòng)機(jī)上工作電路的 電原理圖；圖7是本實(shí)用新型所述的化油器怠速量孔電子控制裝置中電控部分的結(jié)構(gòu)與工 作流程示意框圖；圖中1.怠速量孔，2.錐形針，3.直線步進(jìn)電機(jī)推桿，4.浮子室底殼，5.直線步 進(jìn)電機(jī)，6.化油器機(jī)體，7.怠速空氣量孔，8.燃油，9.螺栓，10.位置開關(guān)，11.混合氣出 口，12.進(jìn)氣道，13.泡沫管，14.泡沫孔，15.錐孔，16.外螺紋，17，主油井，18.主油井筒， 19.錐孔體，20.混合氣孔，21.凸臺(tái)，Cl C14.電容，Rl R10.電阻，Ul. ULN2003A芯 片，U2. AT89S51 單片機(jī)，U3. ADC0804 芯片，U4. 7808 芯片，U5. 7805 芯片，U6A. 74LS74 芯片， U6B. 74LS74 芯片，U7. L298N 芯片，U8 U10. 74LS273 芯片，Ll L3.數(shù)碼管，X1、X2.晶體 振蕩器，Jl J4、J7.兩針插座，J5、J6、J9.四針插座，J8、Jll.三針插座，J10.十針雙排 插座，J12.插座，Bl B4.按鍵，D1-D8.整流二極管。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的描述本實(shí)用新型所要解決技術(shù)的問題是要提供一種化油器怠速量孔電子控制裝置。該 種化油器怠速量孔電子控制裝置能夠根據(jù)氣溫的改變自動(dòng)調(diào)整怠速量孔中的(錐孔15與 錐形針2之間的空隙)過油有效截面積，在保證順利啟動(dòng)并平穩(wěn)怠速的前提下，盡量降低混 合氣濃度，降低怠速油耗。并且在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)將(錐孔15與錐形針2之間的空隙)過油 有效截面積調(diào)整為零，防止因發(fā)動(dòng)機(jī)慣性進(jìn)氣造成燃油的浪費(fèi)。參閱圖1，本實(shí)用新型所述的化油器怠速量孔電子控制裝置是由機(jī)械部分和電控 兩部分組成。機(jī)械部分包括有怠速量孔1、錐形針2、直線步進(jìn)電機(jī)推桿3和直線步進(jìn)電機(jī)5。直線步進(jìn)電機(jī)5采用螺栓9固定連接在浮子室底殼4的底端面上，直線步進(jìn)電機(jī) 5的輸出軸向上穿過浮子室底殼4，直線步進(jìn)電機(jī)5的輸出軸與直線步進(jìn)電機(jī)推桿3的桿部 是由傳動(dòng)螺紋連接，即當(dāng)直線步進(jìn)電機(jī)5的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，直線步進(jìn)電機(jī)推桿3沿著直線步 進(jìn)電機(jī)5輸出軸的或自身的軸線上、下移動(dòng)。直線步進(jìn)電機(jī)推桿3的頂端與錐形針2底部 為螺紋連接。怠速量孔1通過外螺紋16連接在化油器機(jī)體6的凸臺(tái)21的內(nèi)螺紋孔中。直 線步進(jìn)電機(jī)5輸出軸的中軸線、直線步進(jìn)電機(jī)推桿3的中軸線、怠速量孔1的中軸線和錐形 針2的中軸線共處在同一條垂直線上。直線步進(jìn)電機(jī)推桿3頂端的錐形針2經(jīng)過怠速量孔 1上的主油井17插入怠速量孔1上的錐孔15內(nèi)，當(dāng)直線步進(jìn)電機(jī)推桿3在直線步進(jìn)電機(jī)5 輸出軸的驅(qū)動(dòng)下上、下移動(dòng)時(shí)，錐形針2與錐孔15之間或相接觸而沒有間隙，或離開而在兩 者之間留有間隙形成過油有效截面積。直線步進(jìn)電機(jī)5的接線端與電控部分中的驅(qū)動(dòng)單元 的輸出端電線連接。直線步進(jìn)電機(jī)5選用35系列至57系列，以保證輸出的力足夠與電機(jī) 體積大小合適。參閱圖2，所述的怠速量孔1是由泡沫管13、錐孔體19與主油井筒18依次連成一 體，怠速量孔1外形像是一根階梯軸，采用黃銅材料將三部分制成一體。然后在主油井筒 18、錐孔體19與泡沫管13的中軸線上分別加工有主油井17、錐孔15與混合氣孔20，主油 井17、錐孔15與混合氣孔20依次連通，錐孔15與錐形針2配合使用，錐孔15的錐度為5 至10度之間，錐孔15上端的直徑與混合氣孔20的直徑相同，錐孔15下端的直徑小于主油 井17的直徑。主油井17的作用一是容納直線步進(jìn)電機(jī)推桿3和錐形針2，二是主油井17 與直線步進(jìn)電機(jī)推桿3和錐形針2之間的間隙作為通過燃油8的通道。主油井筒18的外 圓周面的上端加工有用于和化油器機(jī)體6的凸臺(tái)21相連接的外螺紋16。在泡沫管13的上 端沿軸向加工3至5層徑向和混合氣孔20連通的泡沫孔14，每層的泡沫孔14在圓周面上 均布，數(shù)量為2至4個(gè)，泡沫孔14的直徑為0. 4至0. 6mm。怠速量孔1通過外螺紋16連接 在化油器機(jī)體6的凸臺(tái)21上后，泡沫管13上端的3至5層的泡沫孔14應(yīng)全部位于燃油8 的油面上方。泡沫孔14作用是空氣流過泡沫孔14時(shí)將進(jìn)入混合氣孔20內(nèi)的燃油吹散，將 燃油8霧化形成混合氣。參閱圖3，錐形針2的外錐面加工成和怠速量孔1上的錐孔15同錐度的光滑錐面， 其錐度為5至10度之間。錐形針2底端最大直徑與錐孔15最大端直徑相同。在錐形針2 針尖穿過錐孔15小端時(shí)，過油有效截面積取決于錐形針2與錐孔15的最小空隙，當(dāng)錐形針 2收回時(shí)，過油有效截面積取決于錐孔15最小端直徑。在錐形針2底面沿錐形針2的對(duì)稱 軸線向上加工有螺紋孔，用于與直線步進(jìn)電機(jī)推桿3進(jìn)行螺紋連接。參閱圖4，直線步進(jìn)電機(jī)推桿3頂端(即小直徑端)加工有與錐形針2底部配裝的 螺紋，直線步進(jìn)電機(jī)推桿3桿部(即大直徑部分)加工有將直線步進(jìn)電機(jī)5轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)橹本€ 步進(jìn)電機(jī)推桿3直線移動(dòng)的傳動(dòng)螺紋。參閱圖7，本實(shí)用新型所述的化油器怠速量孔電子控制裝置的電控部分主要由溫 度傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、電子控制單元、驅(qū)動(dòng)單元、位置開關(guān)10、啟動(dòng)開關(guān)和點(diǎn)火開關(guān)組 成。溫度傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、電子控制單元和驅(qū)動(dòng)單元依次電線連接。位置開關(guān)10的 靜觸點(diǎn)固定在直線步進(jìn)電機(jī)5的下底面，位置開關(guān)10的動(dòng)觸點(diǎn)固定在直線步進(jìn)電機(jī)推桿3 上，位置開關(guān)10靜觸點(diǎn)和動(dòng)觸點(diǎn)的位置在裝配時(shí)準(zhǔn)確定位，保證錐形針2剛好到位(將錐孔15與錐形針2之間的空隙即過油有效截面積調(diào)整為零)。溫度傳感器安裝在化油器進(jìn)氣道前端內(nèi)壁上，溫度傳感器采集的氣溫信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元后傳給電子控制單元。由電子控制單元根據(jù)氣溫選擇最佳過油有效截面積，即控 制直線步進(jìn)電機(jī)5使錐形針2上下移動(dòng)完成怠速量孔1上的錐孔15與錐形針2之間的空 隙調(diào)整實(shí)現(xiàn)選擇最佳過油有效截面積。電子控制單元預(yù)先存有溫度和怠速量孔1上的錐孔 15與錐形針2之間的空隙最佳關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)輸入數(shù)據(jù)選擇錐孔15與錐形針2之間 的最佳空隙并控制直線步進(jìn)電機(jī)5改變錐形針2位置，以獲得最佳的怠速量孔1上的錐孔 15與錐形針2之間的空隙與怠速混合氣濃度。所述的溫度傳感器采用模擬輸出鉬熱電阻傳感器。溫度傳感器熱電阻是中低溫區(qū) 最常用的一種溫度檢測(cè)器，它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定，中等線性度。其中鉬熱 電阻的測(cè)量精確度是最高的。所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元包括型號(hào)為ADC0804的芯片U3，型號(hào)為 ADC0804的芯片U3為單路8位模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，需要外部時(shí)鐘，通過型號(hào)為AT89S51的單片 機(jī)U2的ALE輸出經(jīng)過四分頻獲得(晶振取12MHZ時(shí))。參閱圖6，電子控制單元包括型號(hào) 為AT89S51的單片機(jī)U2、相應(yīng)的復(fù)位電路和時(shí)鐘電路。驅(qū)動(dòng)單元包括型號(hào)為L298N的芯片 U7，驅(qū)動(dòng)電源電壓有5V、8V和12V可選，驅(qū)動(dòng)單元輸出端加上四組八個(gè)整流二極管起保護(hù)作 用，控制兩相或四相的直線步進(jìn)電機(jī)5。驅(qū)動(dòng)單元在電路中設(shè)計(jì)有兩種驅(qū)動(dòng)方式可選分別 是型號(hào)為L298N的芯片與型號(hào)為ULN2003A的芯片組成驅(qū)動(dòng)單元和單獨(dú)由型號(hào)為ULN2003A 的達(dá)林頓管驅(qū)動(dòng)，當(dāng)所需功率較大，則選用型號(hào)為ULN2003A的芯片加型號(hào)為L298N的芯片 驅(qū)動(dòng)，亦可直接用型號(hào)為L298N的芯片來驅(qū)動(dòng)。型號(hào)為AT89S51的單片機(jī)U2工作電源與型 號(hào)為L298N的芯片U7電源處分別并接一組濾波電容(可以采用100微法電解電容也可以 采用型號(hào)為104的瓷片電容)。點(diǎn)火開關(guān)通過三針插座Jll和AT89S51單片機(jī)U2的P2. 1引腳電線連接。啟動(dòng)開 關(guān)通過三針插座Jll和AT89S51單片機(jī)U2的P2. 2引腳電線連接。位置開關(guān)10通過三針 插座Jll和AT89S51單片機(jī)U2的P2. 3引腳電線連接。模數(shù)轉(zhuǎn)換單元中型號(hào)為ADC0804的 芯片U3的輸入引腳CLKIN經(jīng)過型號(hào)為74LS74的芯片U6B與型號(hào)為74LS74的芯片U6A和 AT89S51單片機(jī)U2的輸出引腳ALE電線連接(型號(hào)為ADC0804的芯片U3的輸入引腳CLK IN和型號(hào)為74LS74的芯片TOB的輸出引腳Q電線連接，型號(hào)為74LS74的芯片TOB的輸入 引腳CLK和型號(hào)為74LS74的芯片U6A的輸出引腳Q電線連接，型號(hào)為74LS74的芯片U6A 的輸入引腳CLK和AT89S51單片機(jī)U2的輸出引腳ALE電線連接)，即ADC0804所需時(shí)鐘信 號(hào)由AT89S51單片機(jī)U2的輸出引腳ALE輸出經(jīng)過74LS74芯片U6A與74LS74芯片U6B四 分頻后通過輸入引腳CLKIN得到。溫度傳感器輸出端通過三針插座J8和ADC0804芯片U3 的輸入引腳VI N+電線連接，采集當(dāng)前溫度t并變換為模擬電壓信號(hào)V，通過VIN+引腳輸入 到ADC0804芯片U3，ADC0804芯片U3的輸出引腳DBO DB7和AT89S51單片機(jī)U2的輸入 引腳P0. 0 P0. 7電線連接，經(jīng)ADC0804芯片U3轉(zhuǎn)換后的數(shù)字電壓信號(hào)通過8個(gè)輸出引腳 DBO DB7輸出后進(jìn)入AT89S51單片機(jī)U2的8個(gè)輸入引腳P0. 0 P0. 7。由此數(shù)字電壓的 大小，通過查表程序找到當(dāng)前溫度所對(duì)應(yīng)錐孔15與錐形針2之間的最佳空隙來決定直線步 進(jìn)電機(jī)5的行程，其中此表的數(shù)據(jù)為通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得的啟動(dòng)數(shù)據(jù)。之后每隔0. 5秒檢測(cè)一次 當(dāng)前溫度，進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整直到啟動(dòng)開關(guān)斷開。型號(hào)為AT89S51的單片機(jī)U2的4個(gè)輸出引腳 Pl. 0 Pl. 3和型號(hào)為ULN2003A的芯片Ul的4個(gè)輸入引腳IB 4B電線連接，即驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過型號(hào)為AT89S51單片機(jī)U2的4個(gè)輸出引腳P1. 0 P1. 3輸出到型號(hào)為ULN2003A芯片 的4個(gè)輸入引腳1B 4B。型號(hào)為ULN2003A的芯片U1的4個(gè)輸出引腳1C 4C通過四針 插座J 5與四針插座J9依次和型號(hào)為L298N的芯片U7的4個(gè)輸入引腳1附 IN4電線連 接(1C和IN1、2C和IN2、3C和IN3、4C和IN4電線連接)，型號(hào)為L298N的芯片U7的4個(gè)輸 出引腳0UT1 0UT4和四組八個(gè)整流二極管電線連接后通過四針插座J6和直線步進(jìn)電機(jī) 5電線連接，即型號(hào)為L298N的芯片U7的輸出引腳0UT1和整流二極管D3與整流二極管D5 電線連接，再通過四針插座J6的1號(hào)接線端與直線步進(jìn)電機(jī)5電線連接，型號(hào)為L298N的 芯片U7的輸出引腳0UT2和整流二極管D4與整流二極管D6電線連接，再通過四針插座J6 的2號(hào)接線端與直線步進(jìn)電機(jī)5電線連接，型號(hào)為L298N的芯片U7的輸出引腳0UT3和整 流二極管D1與整流二極管D7電線連接，再通過四針插座J6的3號(hào)接線端與直線步進(jìn)電機(jī) 5電線連接，型號(hào)為L298N的芯片U7的輸出引腳0UT4和整流二極管D2與整流二極管D8電 線連接，再通過四針插座J6的4號(hào)接線端與直線步進(jìn)電機(jī)5電線連接。整流二極管D3與 整流二極管D5、整流二極管D4與整流二極管D6、整流二極管D1與整流二極管D7和整流二 極管D2與整流二極管D8中每一組兩個(gè)整流二極管是串聯(lián)連接，四組之間是并聯(lián)連接，型號(hào) 為L298N的芯片U7的4個(gè)輸出引腳0UT1 0UT4和每一組整流二極管的連接點(diǎn)是在兩個(gè) 相連接的整流二極管之間?；推鞯∷倭靠纂娮涌刂蒲b置的調(diào)試過程參閱圖5，在化油器怠速量孔電子控制裝置正式使用前必須對(duì)它進(jìn)行調(diào)試，先要將 化油器怠速量孔電子控制裝置安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上，然后進(jìn)行相關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)1.將發(fā)動(dòng)機(jī)置于最低的工作環(huán)境溫度中，先使錐形針2伸長到最上端位置，完全 封閉錐孔15即將錐孔15與錐形針2之間的空隙調(diào)整為零(位置開關(guān)10靜觸點(diǎn)和動(dòng)觸點(diǎn)接 觸，將信號(hào)發(fā)給單片機(jī))，讀取數(shù)碼管記下直線步進(jìn)電機(jī)推桿3的絕對(duì)位置作為初始位置。 之后逐漸改變錐形針2的位置，直到發(fā)動(dòng)機(jī)能夠順利啟動(dòng)。記下發(fā)動(dòng)機(jī)可以順利啟動(dòng)時(shí)錐 形針2的極限位置，相減得到發(fā)動(dòng)機(jī)可以順利啟動(dòng)的錐形針2的相對(duì)位置。2.改變發(fā)動(dòng)機(jī)所在的環(huán)境溫度，重復(fù)上述操作，測(cè)得不同溫度下發(fā)動(dòng)機(jī)順利啟動(dòng) 的錐形針2的相對(duì)位置，作為啟動(dòng)數(shù)據(jù)。3.在上述試驗(yàn)中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)順利啟動(dòng)并處于怠速工況下時(shí)，控制錐形針2位置減 小錐孔15與錐形針2之間的空隙(過油有效截面積)直到發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，記下發(fā)動(dòng)機(jī)能夠平 穩(wěn)怠速的錐形針2極限位置，作為怠速數(shù)據(jù)。4.將上述實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)分為啟動(dòng)數(shù)據(jù)和怠速數(shù)據(jù)，輸入到圖5所示的調(diào)試化油器 怠速量孔電子控制裝置中直線步進(jìn)電機(jī)5的試驗(yàn)電路中的單片機(jī)里，供化油器怠速量孔電 子控制裝置以后正常工作使用?；推鞯∷倭靠纂娮涌刂蒲b置的工作原理1.在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，首先打開單片機(jī)電源開關(guān)，而后接通點(diǎn)火電路電源，此時(shí)電源 開關(guān)的信號(hào)輸入單片機(jī)，控制直線步進(jìn)電機(jī)5用錐形針2將錐孔15全部封死(利用位置開 關(guān)保證位置)，以矯正極限位置。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)開關(guān)信號(hào)輸入單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)溫 度傳感器輸入的溫度信號(hào)，在啟動(dòng)數(shù)據(jù)中找出最佳的錐形針2位置，控制直線步進(jìn)電機(jī)5完 成調(diào)整。之后每隔0. 5秒檢測(cè)一次溫度信號(hào)并進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，直到啟動(dòng)開關(guān)斷開。2.當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)斷開時(shí)，啟動(dòng)開關(guān)信號(hào)輸入單片機(jī)，單片機(jī)接受溫度傳感器的溫度信號(hào)，在怠速數(shù)據(jù)中找出最佳的錐形針2位置，控制直線步進(jìn)電機(jī)5完成調(diào)整。之后每隔 0. 5秒檢測(cè)一次溫度信號(hào)并進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，維持怠速的穩(wěn)定。3.當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)由怠速工況熄火時(shí)，點(diǎn)火電路電源開關(guān)信號(hào)傳給單片機(jī)，單片機(jī)控制直線步進(jìn)電機(jī)5將錐形針2伸到最遠(yuǎn)(利用位置開關(guān)保證位置)，將怠速量孔1上的錐孔 15全部封死，防止因發(fā)動(dòng)機(jī)慣性進(jìn)氣造成燃油8的浪費(fèi)。4.當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，可斷開單片機(jī)電源。(注在節(jié)能車上，單片機(jī)使用單獨(dú)電源開關(guān)，在摩托車上，此開關(guān)與車輛附件使用同一電源開關(guān))。
權(quán)利要求一種化油器怠速量孔電子控制裝置，包括有電控部分，其特征在于，所述的化油器怠速量孔電子控制裝置還包括機(jī)械部分，所述的機(jī)械部分包括怠速量孔(1)、錐形針(2)、直線步進(jìn)電機(jī)推桿(3)和直線步進(jìn)電機(jī)(5)；直線步進(jìn)電機(jī)(5)固定連接在浮子室底殼(4)的底端面上，直線步進(jìn)電機(jī)(5)輸出軸向上穿過浮子室底殼(4)，直線步進(jìn)電機(jī)(5)輸出軸與直線步進(jìn)電機(jī)推桿(3)的桿部傳動(dòng)螺紋連接，直線步進(jìn)電機(jī)推桿(3)的頂端與錐形針(2)底部螺紋連接，怠速量孔(1)通過外螺紋(16)連接在化油器機(jī)體(6)中凸臺(tái)(21)的螺紋孔中，直線步進(jìn)電機(jī)(5)輸出軸的中軸線、直線步進(jìn)電機(jī)推桿(3)的中軸線、怠速量孔(1)的中軸線和錐形針(2)的中軸線共線，直線步進(jìn)電機(jī)(5)的接線端與電控部分電線連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的化油器怠速量孔電子控制裝置，其特征在于，所述的怠速量 孔(1)是由泡沫管(13)、錐孔體(19)與主油井筒(18)依次加工成一體，在泡沫管(13)、 錐孔體(19)與主油井筒(18)的中軸線上分別加工有混合氣孔(20)、錐孔(15)與主油井 (17)，混合氣孔(20)、錐孔(15)與主油井(17)依次連通，錐孔(15)上端的直徑與混合氣孔 (20)的直徑相同，錐孔(15)下端的直徑小于主油井(17)的直徑，在泡沫管(13)的上端沿 軸向加工3至5層徑向的和混合氣孔(20)連通的泡沫孔(14)，每層的泡沫孔(14)在圓周 面上均布，數(shù)量為2至4個(gè)，泡沫孔(14)的直徑為0. 4至0. 6mm。
3.按照權(quán)利要求1所述的化油器怠速量孔電子控制裝置，其特征在于，所述的錐形針 (2)加工有和怠速量孔(1)上的錐孔(15)同錐度的光滑錐面，錐形針(2)的錐度為5至10 度，錐形針(2)底端最大直徑與錐孔(15)最大端直徑相同，在錐形針(2)底面沿錐形針(2) 對(duì)稱軸線向上加工有用于和直線步進(jìn)電機(jī)推桿(3)連接的螺紋孔。
4.按照權(quán)利要求1所述的化油器怠速量孔電子控制裝置，其特征在于，所述的直線步 進(jìn)電機(jī)推桿(3)頂端加工有和錐形針(2)底面連接的螺紋，直線步進(jìn)電機(jī)推桿(3)的桿部 加工有將直線步進(jìn)電機(jī)(5)轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)橹本€步進(jìn)電機(jī)推桿(3)直線移動(dòng)的傳動(dòng)螺紋。
5.按照權(quán)利要求1所述的化油器怠速量孔電子控制裝置，其特征在于，所述的電控部 分包括有溫度傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、電子控制單元、驅(qū)動(dòng)單元、位置開關(guān)(10)、啟動(dòng)開關(guān)和 點(diǎn)火開關(guān)；溫度傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、電子控制單元和驅(qū)動(dòng)單元依次電線連接，驅(qū)動(dòng)單元的輸出 端與直線步進(jìn)電機(jī)(5)的輸入端電線連接，啟動(dòng)開關(guān)、點(diǎn)火開關(guān)與位置開關(guān)(10)分別和電 子控制單元的輸入端電線連接；所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元主要由型號(hào)為ADC0804的芯片U3組成，電子控制單元主要由型號(hào) 為AT89S51的單片機(jī)U2組成，驅(qū)動(dòng)單元主要由型號(hào)為L298N的芯片U7組成。
6.按照權(quán)利要求5所述的化油器怠速量孔電子控制裝置，其特征在于，所述的溫度傳 感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、電子控制單元和驅(qū)動(dòng)單元依次電線連接，驅(qū)動(dòng)單元的輸出端與直線步 進(jìn)電機(jī)(5)的輸入端電線連接是指溫度傳感器的輸出端通過三針插座J8和型號(hào)為ADC0804的芯片U3的輸入引腳VIN+ 電線連接；型號(hào)為ADC0804的芯片U3的輸入引腳CLK IN經(jīng)過型號(hào)為74LS74的芯片U6B與 型號(hào)為74LS74的芯片U6A和型號(hào)為AT89S51單片機(jī)U2的輸出引腳ALE電線連接，型號(hào)為 ADC0804的芯片U3的輸出引腳DBO DB7和型號(hào)為AT89S51的單片機(jī)U2的輸入引腳P0. 0 P0. 7電線連接；型號(hào)為AT89S51的單片機(jī)U2的輸出引腳Pl. 0 Pl. 3和型號(hào)為ULN2003A的芯片U1的輸入引腳1B 4B電線連接，型號(hào)為ULN2003A的芯片U1的輸出引腳1C 4C 和型號(hào)為L298N的芯片U7的輸入引腳mi IN4電線連接，型號(hào)為L298N的芯片U7的輸 出引腳0UT1 0UT4和四組整流二極管電線連接后再和直線步進(jìn)電機(jī)(5)電線連接。
7.按照權(quán)利要求5所述的化油器怠速量孔電子控制裝置，其特征在于，所述的啟動(dòng)開 關(guān)、點(diǎn)火開關(guān)與位置開關(guān)(10)分別和電子控制單元的輸入端電線連接是指點(diǎn)火開關(guān)和型號(hào)為AT89S51的單片機(jī)U2的引腳P2. 1電線連接，啟動(dòng)開關(guān)和型號(hào)為 AT89S51的單片機(jī)U2的引腳P2. 2電線連接，位置開關(guān)(10)和型號(hào)為AT89S51的單片機(jī)U2 的P2. 3引腳電線連接。
8.按照權(quán)利要求6所述的化油器怠速量孔電子控制裝置，其特征在于，所述的型號(hào)為 L298N的芯片U7的輸出引腳0UT1 0UT4和四組整流二極管電線連接后再和直線步進(jìn)電 機(jī)(5)電線連接是指型號(hào)為L298N的芯片U7的輸出引腳0UT1和整流二極管D3與整流二 極管D5電線連接，再通過四針插座J6的1號(hào)接線端與直線步進(jìn)電機(jī)(5)電線連接；型號(hào)為 L298N的芯片U7的輸出引腳0UT2和整流二極管D4與整流二極管D6電線連接，再通過四 針插座J6的2號(hào)接線端與直線步進(jìn)電機(jī)(5)電線連接；型號(hào)為L298N的芯片U7的輸出引 腳0UT3和整流二極管D1與整流二極管D7電線連接，再通過四針插座J6的3號(hào)接線端與 直線步進(jìn)電機(jī)(5)電線連接；型號(hào)為L298N的芯片U7的輸出引腳0UT4和整流二極管D2與 整流二極管D8電線連接，再通過四針插座J6的4號(hào)接線端與直線步進(jìn)電機(jī)(5)電線連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了化油器怠速量孔電子控制裝置。其包括電控部分和機(jī)械部分，機(jī)械部分包括怠速量孔(1)、錐形針(2)、直線步進(jìn)電機(jī)推桿(3)和直線步進(jìn)電機(jī)(5)。直線步進(jìn)電機(jī)(5)固定在浮子室底殼(4)上，直線步進(jìn)電機(jī)(5)輸出軸穿過浮子室底殼(4)，直線步進(jìn)電機(jī)(5)輸出軸與直線步進(jìn)電機(jī)推桿(3)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。直線步進(jìn)電機(jī)推桿(3)頂端與錐形針(2)螺紋連接。怠速量孔(1)和化油器機(jī)體(6)的凸臺(tái)(21)螺紋連接，直線步進(jìn)電機(jī)(5)輸出軸、直線步進(jìn)電機(jī)推桿(3)、怠速量孔(1)和錐形針(2)的中軸線共線，直線步進(jìn)電機(jī)(5)和電控部分電線連接。電控部分包括溫度傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、啟動(dòng)開關(guān)和點(diǎn)火開關(guān)等。
文檔編號(hào)F02M3/14GK201588708SQ20102011837
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者朱戈, 李曉錦, 李靜, 王達(dá), 陳仕興, 韓佐悅 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)