點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)稀薄燃燒空氣隨動(dòng)配氣控制裝置及方法
【專利摘要】點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)稀薄燃燒空氣隨動(dòng)配氣控制裝置及方法，燃料流量控制裝置根據(jù)加速踏板的位置變化控制輸出的燃料量，節(jié)氣裝置中的電控裝置根據(jù)燃料量和已設(shè)定的空燃比通過節(jié)氣門開度控制混合氣量，燃料和空氣在混合器中混合，由節(jié)氣裝置控制進(jìn)入氣缸的混合氣量；氣缸進(jìn)行工作，空氣在廢氣渦輪增壓器中壓縮，再經(jīng)中冷器冷卻，輸入混合器；本發(fā)明的既能保證點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)有較高的空燃比，也不用事先對(duì)內(nèi)燃機(jī)不同的轉(zhuǎn)速、不同的節(jié)氣門開度尋求最佳的噴油量，既保證了在各種內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速下進(jìn)行準(zhǔn)確地、連續(xù)和及時(shí)的調(diào)節(jié)到合適的混合器濃度，節(jié)約了燃料，使內(nèi)燃機(jī)輸出功率最大，又能確保稀薄燃燒中烴類和一氧化碳都能充分燃燒，減少了對(duì)環(huán)境的污染。
【專利說明】點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)稀薄燃燒空氣隨動(dòng)配氣控制裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)稀薄燃燒空氣隨動(dòng)配氣控制裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射電子控制系統(tǒng)由各種傳感器與控制開關(guān)、電子控制單元E⑶和執(zhí)行器等部分組成，進(jìn)氣量由駕駛員通過加速踏板操縱節(jié)氣門來控制，節(jié)氣門開度不同，空氣進(jìn)量就不同，進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空度也不同，在同一轉(zhuǎn)速下，進(jìn)氣歧管真空度與進(jìn)氣量成一定的比例關(guān)系，進(jìn)氣管壓力傳感器將進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空度的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的變化并傳送給電腦，電腦根據(jù)進(jìn)氣歧管內(nèi)真空度的大小計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，再根據(jù)曲軸位置傳感器測(cè)得信號(hào)計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，根據(jù)進(jìn)氣量和轉(zhuǎn)速計(jì)算出相應(yīng)的基本噴油量，而各缸噴油(燃料配)量的控制是通過控制每次的噴油持續(xù)的時(shí)間來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)踩下加速踏板時(shí)，進(jìn)入氣缸的空氣量迅速增加，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器、冷卻液溫度傳感器、進(jìn)氣歧管壓力傳感器和曲軸位置傳感器所提供的信號(hào)計(jì)算出此時(shí)的供油(燃料配)量。但是，實(shí)際運(yùn)行情況是十分復(fù)雜的，由于發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工作情況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)混合氣濃度的要求不同，特別在一些特殊工作情況下(如起動(dòng)、加速和減速等)，對(duì)空氣和燃料的混合氣濃度有著特殊的要求，在這些特殊的工作情況下，由于轉(zhuǎn)速的波動(dòng)大，空氣流量傳感器所測(cè)得的信號(hào)有很大的誤差，因此很難根據(jù)汽車不同工作情況對(duì)噴油量相應(yīng)地做出精確而及時(shí)的調(diào)整。
[0003]另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電腦主要根據(jù)進(jìn)氣量和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來計(jì)算噴油量，同時(shí)還要參考節(jié)氣門開度、發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、進(jìn)氣溫度、海拔高度及怠速工況、全負(fù)荷工況等運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)來修正噴油量，以提高控制精度。由于要考慮的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)很多，無法在發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)瞬時(shí)都能準(zhǔn)確和連續(xù)地計(jì)算出噴油量的大小，因此應(yīng)用范圍受到限制并且缺乏精確性，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)很難經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性下，從而導(dǎo)致傳統(tǒng)的電控汽油機(jī)噴油量增大、有害排放量增力口。目前盡管將節(jié)氣門的機(jī)械控制變成由ECU氣量來改變空燃比，可有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料利用，但由于運(yùn)行工況變化復(fù)雜，還不能在所有工作情況下達(dá)到理想的要求。
[0004]傳統(tǒng)的進(jìn)氣調(diào)節(jié)提高內(nèi)燃機(jī)性能的基本原理是根據(jù)進(jìn)氣量控制噴油量來實(shí)現(xiàn)空燃比的調(diào)節(jié)。由于節(jié)氣門由司機(jī)通過加速踏板直接控制，在節(jié)氣門位置和轉(zhuǎn)速一定時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的最大輸出功率對(duì)應(yīng)的混合氣是偏濃的，從而導(dǎo)致傳統(tǒng)的電控汽油機(jī)噴油量增大、有害排放量增加。為了提高內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能，將單缸化油器發(fā)動(dòng)機(jī)改裝為進(jìn)氣管噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)，開發(fā)出電子節(jié)氣門機(jī)構(gòu)。傳統(tǒng)的做法是，對(duì)選定的實(shí)驗(yàn)工況，首先采用定進(jìn)氣量法調(diào)整，即在保持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一定的情況下，分別將節(jié)氣門開度進(jìn)行由小到大的調(diào)節(jié)，然后測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的各種性能參數(shù)，對(duì)于此轉(zhuǎn)速下的某個(gè)節(jié)氣門開度調(diào)節(jié)噴油量，得到不同濃度的混合氣，記錄下這個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，比較該轉(zhuǎn)速和該節(jié)氣門開度下的各個(gè)噴油量點(diǎn)測(cè)得的功率，找出功率最大的噴油量點(diǎn)，將噴油量固定在這一點(diǎn)，然后再調(diào)節(jié)氣門開度，增加進(jìn)氣量，記錄下此時(shí)不同的節(jié)氣門開度的點(diǎn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而能夠得到新的功率最大點(diǎn)，利用這種方法，將得到發(fā)動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下、節(jié)氣門不同開度下輸出功率最大值所對(duì)應(yīng)的噴油量，作為電腦控制的依據(jù)。但是，實(shí)際運(yùn)行情況是十分復(fù)雜的，由于路面情況差異大，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不同，司機(jī)的習(xí)慣也不同，發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)混合氣濃度的要求不同因素，所以很難將所有的運(yùn)行工況都進(jìn)行預(yù)先設(shè)定作為電腦控制的依據(jù)，也無法使汽車在不同工況對(duì)噴油量相應(yīng)地做出精確、連續(xù)和及時(shí)的調(diào)整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)稀薄燃燒空氣隨動(dòng)配氣控制裝置及方法，既能夠保證點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)有較高的空燃比，節(jié)約了燃料，又確保稀薄燃燒中烴類和一氧化碳都能充分燃燒，減少了對(duì)環(huán)境的污染，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高效節(jié)能、綠色環(huán)保的特點(diǎn)。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0007]點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)稀薄燃燒空氣隨動(dòng)配氣控制裝置，包括加速踏板1、燃料流量控制裝置2、混合器3和節(jié)氣裝置4，所述加速踏板I與燃料流量控制裝置2通過電信號(hào)連接或通過機(jī)械拉線連接，燃料流量控制裝置2的輸出端與混合器3的輸入端連接，混合器3的另一輸入端與第一進(jìn)氣口 8連接，混合器3的輸出端與節(jié)氣裝置4的輸入端連接，節(jié)氣裝置4的輸出端與點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的氣缸5連接；所述廢氣渦輪增壓器6的第二進(jìn)氣口 10與氣缸5的第一出氣口 9連接，廢氣渦輪增壓器6的第三出氣口 11通過中冷器7與混合器3的第四進(jìn)氣口 12連接；氣缸5排出的廢氣通過第一出氣口 9和第二進(jìn)氣口 10進(jìn)入廢氣渦輪增壓器6進(jìn)行壓縮，壓縮后的廢氣通過第二出氣口 13排入大氣中，新鮮空氣通過第三進(jìn)氣口 14進(jìn)入廢氣渦輪增壓器6進(jìn)行壓縮，壓縮后的空氣通過廢氣渦輪增壓器6的第三出氣口 11進(jìn)入中冷器7中進(jìn)行冷卻，冷卻后通過第四進(jìn)氣口 12進(jìn)入混合器3。
[0008]所述燃料流量控制裝置2包括燃料噴射控制器或流量控制器，所述燃料噴射控制器根據(jù)加速踏板I的位置變化控制噴出的燃料量；所述流量控制器根據(jù)加速踏板I的位置變化控制燃料的通流面積，從而控制流入混合器3的燃料量。
[0009]所述混合器3將燃料流量控制裝置2輸入的燃油、第一進(jìn)氣口 8輸入的空氣和第四進(jìn)氣口 12輸入的壓縮冷卻空氣混合，成為混合氣。
[0010]所述節(jié)氣裝置4包括電控裝置15和節(jié)氣門16，所述電控裝置15根據(jù)輸入混合器3的燃油量和已設(shè)定的空燃比，通過改變節(jié)氣門16的開度調(diào)節(jié)混合氣總量來控制通過第一進(jìn)氣口 8和第四進(jìn)氣口 12輸入混合器3的空氣進(jìn)氣量，所述節(jié)氣門16的開度控制通過節(jié)氣裝置4進(jìn)入氣缸5的混合氣量，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。
[0011]所述節(jié)氣門16處于完全開啟狀態(tài)時(shí)，點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)米用自由進(jìn)氣模式，由氣缸5的真空度控制輸入的混合氣量。
[0012]點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)稀薄燃燒空氣隨動(dòng)配氣控制方法，包括:
[0013]燃料流量控制裝置2根據(jù)加速踏板I的位置變化控制輸入到混合器3中的燃料量;
[0014]節(jié)氣裝置4中的電控裝置15根據(jù)輸入混合器3中的燃油量和已設(shè)定的空燃比通過改變節(jié)氣門16的開度，調(diào)節(jié)經(jīng)第一進(jìn)氣口 8和第四進(jìn)氣口 12輸入混合器3的空氣進(jìn)氣量;[0015]混合器3將燃料流量控制裝置2輸入的燃料、第一進(jìn)氣口 8輸入的空氣和第四進(jìn)氣口 12輸入的空氣混合，成為混合氣；
[0016]節(jié)氣門16的開度控制通過節(jié)氣裝置4進(jìn)入氣缸5的混合氣量，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)；
[0017]氣缸5排出的廢氣通過第一出氣口 9排出，通過第二進(jìn)氣口 10進(jìn)入廢氣渦輪增壓器6，利用氣缸5排出的廢氣壓力推動(dòng)廢氣渦輪增壓器6工作，進(jìn)行壓縮空氣，然后廢氣經(jīng)第二出氣口 13排入大氣中，新鮮空氣通過第三進(jìn)氣口 14進(jìn)入廢氣渦輪增壓器6進(jìn)行壓縮，壓縮后的空氣經(jīng)廢氣渦輪增壓器6的第三出氣口 11進(jìn)入中冷器7中進(jìn)行冷卻，冷卻后通過第四進(jìn)氣口 12進(jìn)入混合器3，提高了混合器3中的氣體壓力。
[0018]所述燃料流量控制裝置2根據(jù)加速踏板I的位置變化控制輸入到混合器3中的燃料量，包括:所述燃料流量控制裝置2中的燃料噴射控制器根據(jù)加速踏板I的位置變化控制噴入的燃料量或所述燃料流量控制裝置2中的流量控制器根據(jù)加速踏板I的位置變化通過上下移動(dòng)控制通流面積，從而控制流入的燃料量。
[0019]所述節(jié)氣裝置4中的電控裝置15根據(jù)輸入混合器3中的燃油量和已設(shè)定的空燃比通過改變節(jié)氣門16的開度，調(diào)節(jié)經(jīng)第一進(jìn)氣口 8和第四進(jìn)氣口 12輸入混合器3的空氣進(jìn)氣量，包括:
[0020]當(dāng)踩下加速踏板I時(shí)，燃料流量控制裝置2根據(jù)加速踏板I的位置變化控制輸入混合器3的燃料量增大；電控裝置15根據(jù)輸入混合器3中的燃料量和已設(shè)定的空燃比通過增大節(jié)氣門16的開度來增加混合氣量，使得經(jīng)第一進(jìn)氣口 8和第四進(jìn)氣口 12進(jìn)入混合器3的空氣量也隨之增加，轉(zhuǎn)速相應(yīng)增加；混合器3中的燃料和空氣混合成為混合氣；根據(jù)內(nèi)燃機(jī)輸入的燃料量控制節(jié)氣門16的開度，使氣缸5中的空燃比到達(dá)已設(shè)定的空燃比；
[0021]相反當(dāng)松開加速踏板I時(shí)，燃料流量控制裝置2根據(jù)加速踏板I的位置變化控制輸入混合器3的燃料量減?。浑娍匮b置15根據(jù)輸入混合器3中的燃料量和已設(shè)定的空燃比通過減少節(jié)氣門16的開度來減少混合氣量，使得經(jīng)第一進(jìn)氣口 8和第四進(jìn)氣口 12進(jìn)入混合器3的空氣量也隨之減少，轉(zhuǎn)速相應(yīng)降低；混合器3中的燃料和空氣混合成為混合氣；根據(jù)內(nèi)燃機(jī)輸入的燃料量控制節(jié)氣門16的開度，使氣缸5中的空燃比到達(dá)已設(shè)定的空燃比。
[0022]本發(fā)明的工作原理為:
[0023]點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)在不同工作情況時(shí)，踩下或放開加速踏板1，燃料流量控制裝置2根據(jù)加速踏板I的位置變化控制輸入混合器3的燃料量。燃料流量控制裝置2中的燃料噴射控制器根據(jù)加速踏板I的位置變化控制噴出的燃油量；燃料流量控制裝置2中的流量控制器根據(jù)加速踏板I的位置變化控制燃料的通流面積，從而控制流入到混合器3中的燃料量。ECU根據(jù)點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的氣缸5中的傳感器測(cè)量空燃比，利用測(cè)得的空燃比計(jì)算出實(shí)際需要的空燃比，并將實(shí)際需要的空燃比傳輸并設(shè)定給節(jié)氣裝置4中的電控裝置15，電控裝置15根據(jù)設(shè)定的空燃比以及混合器3中的燃料量，通過節(jié)氣門16的開度，控制進(jìn)入氣缸5的混合氣量，從而控制點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0024]當(dāng)踩下加速踏板I時(shí)，燃料流量控制裝置2根據(jù)加速踏板I的位置變化控制輸入混合器3的燃油料增大，節(jié)氣裝置4中的電控裝置15根據(jù)燃料量和已設(shè)定的空燃比，通過增大節(jié)氣門16的開度增加混合氣量，使得經(jīng)第一進(jìn)氣口 8和第四進(jìn)氣口 12進(jìn)入混合器3的空氣量隨之增加，輸入混合器3中的燃料和空氣混合后，輸入點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的氣缸5，使點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)氣缸5中的空燃比到達(dá)已設(shè)定的空燃比，同時(shí)轉(zhuǎn)速增加；相反的，當(dāng)松開加速踏板I時(shí)，燃料流量控制裝置2根據(jù)加速踏板I的位置變化控制輸入混合器3的燃料量減小，節(jié)氣裝置4中的電控裝置15根據(jù)燃料量和已設(shè)定的空燃比，通過減少節(jié)氣門16的開度來減少混合氣量，使控制經(jīng)第一進(jìn)氣口 8和第四進(jìn)氣口 12進(jìn)入混合器3的空氣量相應(yīng)減少，輸入混合器3中的燃料和空氣混合后,輸入點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的氣缸5,使點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)氣缸5中的空燃比到達(dá)已設(shè)定的空燃比，同時(shí)轉(zhuǎn)速降低。
[0025]點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，從氣缸5排出的廢氣通過第一出氣口 9排出，然后通過第二進(jìn)氣口 10進(jìn)入廢氣渦輪增壓器6，利用氣缸5排出的廢氣壓力推動(dòng)廢氣渦輪增壓器6工作，進(jìn)行壓縮空氣，然后廢氣經(jīng)第二出氣口 13排入大氣中；同時(shí)，新鮮空氣通過第三進(jìn)氣口 14進(jìn)入廢氣渦輪增壓器6，空氣經(jīng)過壓縮后壓力提高，被壓縮的空氣從第三出氣口 11經(jīng)過中冷器7冷卻，然后通過第四進(jìn)氣口 12輸入至混合器3中，提高了混合器3中的壓力。
[0026]本發(fā)明所述燃油包括汽油、天然氣等本領(lǐng)域常用燃料。
[0027]本發(fā)明的有益效果為:
[0028]本發(fā)明提出一種點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)稀薄燃燒燃料主動(dòng)、空氣隨動(dòng)混合氣濃度控制配氣裝置技術(shù)，既能保證內(nèi)燃機(jī)有較高的空燃比，也不用事先對(duì)內(nèi)燃機(jī)不同的轉(zhuǎn)速、不同的節(jié)氣門開度尋求最佳的噴油量，既保證了在各種內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速下進(jìn)行準(zhǔn)確地、連續(xù)和及時(shí)的調(diào)節(jié)到合適的混合器濃度，節(jié)約了燃料，使內(nèi)燃機(jī)輸出功率最大，又能確保稀薄燃燒中烴類和一氧化碳都能充分燃燒，減少了對(duì)環(huán)境的污染。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0031]參見附圖，點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)稀薄燃燒空氣隨動(dòng)配氣控制裝置，包括加速踏板1、燃料流量控制裝置2、混合器3和節(jié)氣裝置4，所述加速踏板I與燃料流量控制裝置2通過電信號(hào)連接或通過機(jī)械拉線連接，燃料流量控制裝置2的輸出端與混合器3的輸入端連接，混合器3的另一輸入端與第一進(jìn)氣口 8連接，混合器3的輸出端與節(jié)氣裝置4的輸入端連接，節(jié)氣裝置4的輸出端與點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的氣缸5連接；所述燃料流量控制裝置2根據(jù)加速踏板I的位置變化控制輸入混合器3的燃料量。
[0032]所述點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)稀薄燃燒空氣隨動(dòng)配氣控制裝置還包括廢氣渦輪增壓器6和中冷器7，所述廢氣渦輪增壓器6的第二進(jìn)氣口 10與氣缸5的第一出氣口 9連接，廢氣渦輪增壓器6的第三出氣口 11通過中冷器7與混合器3的第四進(jìn)氣口 12連接；氣缸5排出的廢氣通過第一出氣口 9和第二進(jìn)氣口 10進(jìn)入廢氣渦輪增壓器6進(jìn)行壓縮，壓縮后的廢氣通過第二出氣口 13排入大氣中，新鮮空氣通過第三進(jìn)氣口 14進(jìn)入廢氣渦輪增壓器6進(jìn)行壓縮，壓縮后的空氣通過廢氣渦輪增壓器6的第三出氣口 11進(jìn)入中冷器7中進(jìn)行冷卻，冷卻后通過第四進(jìn)氣口 12進(jìn)入混合器3。
[0033]所述燃料流量控制裝置2包括燃料噴射控制器或流量控制器，所述燃料噴射控制器根據(jù)加速踏板I的位置變化控制噴出的燃料量；所述流量控制器根據(jù)加速踏板I的位置變化控制燃料的通流面積，從而控制流入混合器3的燃料量。
[0034]所述混合器3將燃料流量控制裝置2輸入的燃油、第一進(jìn)氣口 8輸入的空氣和第四進(jìn)氣口 12輸入的壓縮冷卻空氣混合，成為混合氣。
[0035]所述節(jié)氣裝置4包括電控裝置15和節(jié)氣門16，所述電控裝置15根據(jù)輸入混合器3的燃油量和已設(shè)定的空燃比，通過改變節(jié)氣門16的開度調(diào)節(jié)混合氣總量來控制通過第一進(jìn)氣口 8和第四進(jìn)氣口 12輸入混合器3的空氣進(jìn)氣量，所述節(jié)氣門16的開度控制通過節(jié)氣裝置4進(jìn)入氣缸5的混合氣量，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。
[0036]所述節(jié)氣門16處于完全開啟狀態(tài)時(shí)，點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)米用自由進(jìn)氣模式，由氣缸5的真空度控制輸入的混合氣量。
[0037]點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)稀薄燃燒空氣隨動(dòng)配氣控制方法，包括:
[0038]燃料流量控制裝置2根據(jù)加速踏板I的位置變化控制輸入到混合器3中的燃料量;
[0039]節(jié)氣裝置4中的電控裝置15根據(jù)輸入混合器3中的燃油量和已設(shè)定的空燃比通過改變節(jié)氣門16的開度，調(diào)節(jié)經(jīng)第一進(jìn)氣口 8和第四進(jìn)氣口 12輸入混合器3的空氣進(jìn)氣量;
[0040]混合器3將燃料流量控制裝置2輸入的燃料、第一進(jìn)氣口 8輸入的空氣和第四進(jìn)氣口 12輸入的空氣混合，成為混合氣；
[0041]節(jié)氣門16的開度控制通過節(jié)氣裝置4進(jìn)入氣缸5的混合氣量，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)；
[0042]氣缸5排出的廢氣通過第一出氣口 9排出，通過第二進(jìn)氣口 10進(jìn)入廢氣渦輪增壓器6，利用氣缸5排出的廢氣壓力推動(dòng)廢氣渦輪增壓器6工作，進(jìn)行壓縮空氣，然后廢氣經(jīng)第二出氣口 13排入大氣中，新鮮空氣通過第三進(jìn)氣口 14進(jìn)入廢氣渦輪增壓器6進(jìn)行壓縮，壓縮后的空氣經(jīng)廢氣渦輪增壓器6的第三出氣口 11進(jìn)入中冷器7中進(jìn)行冷卻，冷卻后通過第四進(jìn)氣口 12進(jìn)入混合器3，提高了混合器3中的氣體壓力。
[0043]所述燃料流量控制裝置2根據(jù)加速踏板I的位置變化控制輸入到混合器3中的燃料量，包括:所述燃料流量控制裝置2中的燃料噴射控制器根據(jù)加速踏板I的位置變化控制噴入的燃料量或所述燃料流量控制裝置2中的流量控制器根據(jù)加速踏板I的位置變化通過上下移動(dòng)控制通流面積，從而控制流入的燃料量。
[0044]所述節(jié)氣裝置4中的電控裝置15根據(jù)輸入混合器3中的燃油量和已設(shè)定的空燃比通過改變節(jié)氣門16的開度，調(diào)節(jié)經(jīng)第一進(jìn)氣口 8和第四進(jìn)氣口 12輸入混合器3的空氣進(jìn)氣量，包括:
[0045]當(dāng)踩下加速踏板I時(shí)，燃料流量控制裝置2根據(jù)加速踏板I的位置變化控制輸入混合器3的燃料量增大；電控裝置15根據(jù)輸入混合器3中的燃料量和已設(shè)定的空燃比通過增大節(jié)氣門16的開度來增加混合氣量，使得經(jīng)第一進(jìn)氣口 8和第四進(jìn)氣口 12進(jìn)入混合器3的空氣量也隨之增加，轉(zhuǎn)速相應(yīng)增加；混合器3中的燃料和空氣混合成為混合氣；根據(jù)內(nèi)燃機(jī)輸入的燃料量控制節(jié)氣門16的開度，使氣缸5中的空燃比到達(dá)已設(shè)定的空燃比；
[0046]相反當(dāng)松開加速踏板I時(shí)，燃料流量控制裝置2根據(jù)加速踏板I的位置變化控制輸入混合器3的燃料量減??；電控裝置15根據(jù)輸入混合器3中的燃料量和已設(shè)定的空燃比通過減少節(jié)氣門16的開度來減少混合氣量，使得經(jīng)第一進(jìn)氣口 8和第四進(jìn)氣口 12進(jìn)入混合器3的空氣量也隨之減少，轉(zhuǎn)速相應(yīng)降低；混合器3中的燃料和空氣混合成為混合氣；根據(jù)內(nèi)燃機(jī)輸入的燃料量控制節(jié)氣門16的開度，使氣缸5中的空燃比到達(dá)已設(shè)定的空燃比。
[0047]實(shí)施例一
[0048]點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)在不同工作情況時(shí)，踩下或放開加速踏板1，燃料流量控制裝置2根據(jù)加速踏板I的位置變化控制輸入混合器3的燃料量。燃料流量控制裝置2中的燃料噴射控制器根據(jù)加速踏板I的位置變化控制噴出的燃料量；燃料流量控制裝置2中的流量控制器根據(jù)加速踏板I的位置變化控制燃料的通流面積，從而控制流入到混合器3中的燃油量。ECU根據(jù)點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)傳感器測(cè)量的進(jìn)氣量，利用設(shè)定的空燃比和已知的燃料量計(jì)算出實(shí)際需要的混合氣量，并換算為節(jié)氣門的開度傳輸給節(jié)氣裝置4中的電控裝置15，電控裝置15根據(jù)實(shí)際需要的混合氣量控制節(jié)氣門16的開度，控制進(jìn)入氣缸5的混合氣量，從而控制點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0049]當(dāng)踩下加速踏板I時(shí)，燃料流量控制裝置2根據(jù)加速踏板I的位置變化控制輸入混合器3的燃料量增大，節(jié)氣裝置4中的電控裝置15根據(jù)燃料量和已設(shè)定的空燃比，增大節(jié)氣門16的開度，使混合氣量增加，從而使經(jīng)第一進(jìn)氣口 8和第四進(jìn)氣口 12進(jìn)入混合器3的空氣量隨之增加，輸入混合器3中的燃料和空氣混合后，輸入點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的氣缸5，使點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)氣缸5中的空燃比到達(dá)已設(shè)定的空燃比，同時(shí)轉(zhuǎn)速增加；相反的，當(dāng)松開加速踏板I時(shí)，燃料流量控制裝置2根據(jù)加速踏板I的位置變化控制輸入混合器3的燃料量減小，節(jié)氣裝置4中的電控裝置15根據(jù)燃料量和已設(shè)定的空燃比，減少了節(jié)氣門16的開度，使經(jīng)第一進(jìn)氣口 8和第四進(jìn)氣口 12進(jìn)入混合器3的空氣量相應(yīng)減少，輸入混合器3中的燃料和空氣混合后，輸入點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的氣缸5，使點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)氣缸5中的空燃比到達(dá)已設(shè)定的空燃比，降低了轉(zhuǎn)速。節(jié)氣門16的開度控制進(jìn)入氣缸5的混合氣量大小，從而控制點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0050]點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，從氣缸5排出的廢氣通過第一出氣口 9排出，然后通過第二進(jìn)氣口 10進(jìn)入廢氣渦輪增壓器6，利用氣缸5排出的廢氣壓力推動(dòng)廢氣渦輪增壓器6工作，進(jìn)行壓縮空氣，然后廢氣經(jīng)第二出氣口 13排入大氣中；同時(shí)，新鮮空氣通過第三進(jìn)氣口 14進(jìn)入廢氣渦輪增壓器6，空氣經(jīng)過壓縮后壓力提高，被壓縮的空氣從第三出氣口 11經(jīng)過中冷器7冷卻，然后通過第四進(jìn)氣口 12輸入至混合器3中，提高了混合器3中的壓力。
[0051]實(shí)施例二
[0052]當(dāng)節(jié)氣門16完全開啟時(shí)，點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)采用自由進(jìn)氣模式，由氣缸5的真空度控制輸入的混合氣量。當(dāng)踩下加速踏板I時(shí)，一個(gè)工作周期中，當(dāng)點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的活塞運(yùn)動(dòng)到一定位置、壓縮比達(dá)到確定值時(shí)，火花塞開始首次點(diǎn)火。通過燃料流量控制裝置2進(jìn)入氣缸5的燃料量增大，點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速提高，這時(shí)氣缸5中的真空度增大，節(jié)氣門16完全打開，伴隨著通過第一進(jìn)氣口 8和第四進(jìn)氣口 12進(jìn)入混合器3的空氣量增加。當(dāng)節(jié)氣門16完全開啟時(shí)，進(jìn)入氣缸5的混合氣量一方面依靠氣缸5中產(chǎn)生的真空度控制，另一方面依靠廢氣渦輪增壓器6產(chǎn)生的壓力控制，而氣缸5中的真空度又取決于燃料流量控制裝置2的燃料量，燃料流量控制裝置2主動(dòng)進(jìn)入氣缸的燃料量越大，氣缸中產(chǎn)生的真空度越大，廢氣渦輪增壓器6的壓力越大，進(jìn)入氣缸5中的空氣量越大，進(jìn)入氣缸5中的燃料和空氣就達(dá)到一定的平衡，點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的工作溫度也越穩(wěn)定。本發(fā)明所述燃油包括汽油、天然氣等本領(lǐng)域常用燃料。[0053]由于采用了內(nèi)燃機(jī)主動(dòng)輸入燃油，而自由隨動(dòng)輸入空氣，使得空氣和燃油的濃度更稀，從而可獲得更高的壓縮比。在天然氣內(nèi)燃機(jī)中，壓縮比可達(dá)13以上。
[0054]此種調(diào)節(jié)方式其反映速度快，且空氣量的調(diào)節(jié)連續(xù)，這樣既做到了氣缸完全是自由進(jìn)氣，又能是氣和燃料維持一個(gè)合適的濃度，點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)在旋轉(zhuǎn)的任何瞬時(shí)均在合適的濃度下燃燒，達(dá)到了經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0055]但本發(fā)明并不局限上述所列舉的【具體實(shí)施方式】，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明工作原理和上面給出的【具體實(shí)施方式】，可以做出各種等同的修改、等同的替換、部件增減和重新組合，從而構(gòu)成更多新的實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)稀薄燃燒空氣隨動(dòng)配氣控制裝置，其特征在于:包括加速踏板(I)、燃料流量控制裝置(2)、混合器(3)和節(jié)氣裝置(4)，所述加速踏板(I)與燃料流量控制裝置(2 )通過電信號(hào)連接或通過機(jī)械拉線連接，燃料流量控制裝置(2 )的輸出端與混合器(3 )的輸入端連接，混合器(3)的另一輸入端與第一進(jìn)氣口(8)連接，混合器(3)的輸出端與節(jié)氣裝置(4)的輸入端連接，節(jié)氣裝置(4)的輸出端與點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的氣缸(5)連接；所述廢氣渦輪增壓器(6)的第二進(jìn)氣口( 10)與氣缸(5)的第一出氣口(9)連接，廢氣渦輪增壓器(6)的第三出氣口(11)通過中冷器(7)與混合器(3)的第四進(jìn)氣口(12)連接；氣缸(5)排出的廢氣通過第一出氣口(9)和第二進(jìn)氣口( 10)進(jìn)入廢氣渦輪增壓器(6)進(jìn)行壓縮，壓縮后的廢氣通過第二出氣口( 13)排入大氣中，新鮮空氣通過第三進(jìn)氣口( 14)進(jìn)入廢氣渦輪增壓器(6)進(jìn)行壓縮，壓縮后的空氣通過廢氣渦輪增壓器(6)的第三出氣口(11)進(jìn)入中冷器(7 )中進(jìn)行冷卻，冷卻后通過第四進(jìn)氣口( 12 )進(jìn)入混合器(3 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)稀薄燃燒空氣隨動(dòng)配氣控制裝置，其特征在于:所述燃料流量控制裝置(2)包括燃料噴射控制器或流量控制器，所述燃料噴射控制器根據(jù)加速踏板(I)的位置變化控制噴出的燃料量；所述流量控制器根據(jù)加速踏板(I)的位置變化控制燃料的通流面積，從而控制流入混合器(3)的燃料量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)稀薄燃燒空氣隨動(dòng)配氣控制裝置，其特征在于:所述混合器(3)將燃料流量控制裝置(2)輸入的燃油、第一進(jìn)氣口(8)輸入的空氣和第四進(jìn)氣口(12)輸入的壓縮冷卻空氣混合，成為混合氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)稀薄燃燒空氣隨動(dòng)配氣控制裝置，其特征在于:所述節(jié)氣裝置(4)包括 電控裝置(15)和節(jié)氣門(16)，所述電控裝置(15)根據(jù)輸入混合器(3)的燃油量和已設(shè)定的空燃比，通過改變節(jié)氣門(16)的開度調(diào)節(jié)混合氣總量來控制通過第一進(jìn)氣口(8)和第四進(jìn)氣口( 12)輸入混合器(3)的空氣進(jìn)氣量，所述節(jié)氣門(16)的開度控制通過節(jié)氣裝置(4)進(jìn)入氣缸(5)的混合氣量，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)稀薄燃燒空氣隨動(dòng)配氣控制裝置，其特征在于:所述節(jié)氣門(16)處于完全開啟狀態(tài)時(shí)，點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)米用自由進(jìn)氣模式，由氣缸(5)的真空度控制輸入的混合氣量。
6.采用權(quán)利要求1所述的裝置進(jìn)行隨動(dòng)配氣控制的方法，其特征在于，包括: 燃料流量控制裝置(2)根據(jù)加速踏板(I)的位置變化控制輸入到混合器(3)中的燃料量; 節(jié)氣裝置(4)中的電控裝置(15)根據(jù)輸入混合器(3)中的燃油量和已設(shè)定的空燃比通過改變節(jié)氣門(16)的開度，調(diào)節(jié)經(jīng)第一進(jìn)氣口(8)和第四進(jìn)氣口( 12)輸入混合器(3)的空氣進(jìn)氣量； 混合器(3)將燃料流量控制裝置(2)輸入的燃料、第一進(jìn)氣口(8)輸入的空氣和第四進(jìn)氣口(12)輸入的空氣混合，成為混合氣； 節(jié)氣門(16)的開度控制通過節(jié)氣裝置(4)進(jìn)入氣缸(5)的混合氣量，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)； 氣缸(5)排出的廢氣通過第一出氣口(9)排出，通過第二進(jìn)氣口( 10)進(jìn)入廢氣渦輪增壓器(6)，利用氣缸(5)排出的廢氣壓力推動(dòng)廢氣渦輪增壓器(6)工作，進(jìn)行壓縮空氣，然后廢氣經(jīng)第二出氣口( 13)排入大氣中，新鮮空氣通過第三進(jìn)氣口( 14)進(jìn)入廢氣渦輪增壓器(6)進(jìn)行壓縮，壓縮后的空氣經(jīng)廢氣渦輪增壓器(6)的第三出氣口(11)進(jìn)入中冷器(7)中進(jìn)行冷卻，冷卻后通過第四進(jìn)氣口(12)進(jìn)入混合器(3)，提高了混合器(3)中的氣體壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的隨動(dòng)配氣控制的方法，其特征在于，所述燃料流量控制裝置(2)根據(jù)加速踏板(I)的位置變化控制輸入到混合器(3)中的燃料量，包括:所述燃料流量控制裝置(2)中的燃料噴射控制器根據(jù)加速踏板(I)的位置變化控制噴入的燃料量或所述燃料流量控制裝置(2)中的流量控制器根據(jù)加速踏板(I)的位置變化通過上下移動(dòng)控制通流面積，從而控制流入的燃料量。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的隨動(dòng)配氣控制的方法，其特征在于，所述節(jié)氣裝置(4)中的電控裝置(15)根據(jù)輸入混合器(3)中的燃油量和已設(shè)定的空燃比通過改變節(jié)氣門(16)的開度，調(diào)節(jié)經(jīng)第一進(jìn)氣口(8)和第四進(jìn)氣口(12)輸入混合器(3)的空氣進(jìn)氣量，包括: 當(dāng)踩下加速踏板(I)時(shí)，燃料流量控制裝置(2 )根據(jù)加速踏板(I)的位置變化控制輸入混合器(3)的燃料量增大；電控裝置(15)根據(jù)輸入混合器(3)中的燃料量和已設(shè)定的空燃比通過增大節(jié)氣門(16)的開度來增加混合氣量，使得經(jīng)第一進(jìn)氣口(8)和第四進(jìn)氣口( 12)進(jìn)入混合器(3)的空氣量也隨之增加，轉(zhuǎn)速相應(yīng)增加；混合器(3)中的燃料和空氣混合成為混合氣；根據(jù)內(nèi)燃機(jī)輸入的燃料量控制節(jié)氣門(16)的開度，使氣缸(5)中的空燃比到達(dá)已設(shè)定的空燃比； 相反當(dāng)松開加速踏板(I)時(shí)，燃料流量控制裝置(2)根據(jù)加速踏板(I)的位置變化控制輸入混合器(3)的燃料量減小；電控裝置(15)根據(jù)輸入混合器(3)中的燃料量和已設(shè)定的空燃比通過減少節(jié)氣門(16)的開度來減少混合氣量，使得經(jīng)第一進(jìn)氣口(8)和第四進(jìn)氣口(12)進(jìn)入混合 器(3)的空氣量也隨之減少，轉(zhuǎn)速相應(yīng)降低；混合器(3)中的燃料和空氣混合成為混合氣；根據(jù)內(nèi)燃機(jī)輸入的燃料量控制節(jié)氣門(16)的開度，使氣缸(5)中的空燃比到達(dá)已設(shè)定的空燃比。
【文檔編號(hào)】F02D41/00GK103470384SQ201310362930
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】曹兵 申請(qǐng)人:曹兵