CN2544109Y - 汽车电控液化石油气闭环多点顺序喷射装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车电控液化石油气闭环多点顺序喷射装置。它包括有进气单元、燃气单元、电子控制单元和汽油供给单元，电子控制单元的空气流量计传感器、转速传感器、节气门传感器和氧传感器与电控单元的输入端连接，电控单元的输出端分别与汽油供给单元和燃气喷射器连接后接地，燃气喷射器的另一端与燃气单元连接。当发动机运转时，传感器把发动机的各种非电量的工况参数转变为电信号，提供给电控单元，电控单元则根据事先储存的转速和负荷的各种组合，依照λ＝1的原则计算出每次燃烧必需的燃烧质量，由电控单元输出信号给燃气喷气器，通过对燃气喷射时间的控制，得到空燃比的精确控制，从而使发动机实现最佳动力性、经济性以及低排放性能。

Description

汽车电控液化石油气闭环多点顺序喷射装置

技术领域

本实用新型涉及一种油气双燃料汽车供气及控制装置，尤其是一种汽车电控液化石油气闭环多点顺序喷射装置。

背景技术

几十年来，针对汽车动力燃料，寻求替代燃料来缓解汽油短缺，寻求清洁燃料和减少环境污染，已成为一个重大的社会问题，引起各国政府的重视。经大量的试验与测试表明，液化石油气与燃油车相比较，CO2比燃油车低25％，HC化合物低80％，SO2低70.5％，颗粒杂质减少41％，CO减少89％，噪声降低40％。几十年的实践证明，只有液化石油气汽车才兼具资源丰富，分布广泛，价格低廉，且排废大大减少等多方面的综合优点。因此，国内外普遍认为，液化石油气汽车的推广和使用将是21世纪汽车工业发展的一个重要方向。

液化石油气汽车已有三十多年的发展历史，从最初以解决能源短缺弥补不足为主要目的，发展到以降低汽车污染物排放，改善大气质量和生态环境为主要目标，因此，技术方向也随之改变。

最初阶段采用油、气两用技术，在原火花点燃式发动机上，保留原供油单元，增加一套由减压器、混合器等组成的供气单元。这种结构能基本满足使用要求，成为第一代产品。

随着电子技术的发展，在第一代产品的基础上加装了电子控制单元，利用排气单元中加装的传感器提供的空燃比信息，控制在混合器前设置的步进电机配气阀，自动调节燃气供给量，使发动机的空燃比控制在理论配比值(λ＝α)，因而使汽车的动力经济性和排放性能得以改善，采用这种结构的产品可称为第二代产品。

随着汽油机电喷技术的推广，在燃气汽车上研制开发的第三代电控燃气喷射技术已势在必行。

发明内容

本实用新型的目的是在汽油机电喷技术的基础上，提供一种汽车燃烧液化石油气闭环多点顺序喷射技术，它克服了现有技术存在的上述缺点，控制精确、安全可靠，配合导用三元催化技术使有害污染物排放量大幅下降。

本实用新型的目的是这样实现的：它包括有进气单元、燃气单元、电子控制单元和汽油供给单元，所述的电子控制单元的空气流量计传感器、转速传感器、节气门传感器和氧传感器与电控单元的输入端连接，所述的电控单元的输出端分别与汽油供给单元和燃气喷射器连接后接地，所述的燃气喷射器的另一端与燃气单元连接。

所述的进气单元包括：空气滤清器连接空气流量计，空气流量计通过节气门进入进气总管，进气总管与各汽缸的进气歧管连接。

所述的燃气单元主要由液化气钢瓶及附件构成，其中液化气钢瓶通过燃气表与电控单元电连接，液化气钢瓶还依次通过限量充装阀、出液限流阀、手动截止阀和燃气电磁阀与恒温蒸发器连接，所述的恒温蒸发器与电控单元电连接，恒温蒸发器还与减压阀连接，减压阀的另一端与燃气滤清器连接，燃气滤清器与二次减压阀连接，二次减压阀通过燃气滤清器和燃气管道与燃气喷射器连接。

所述的汽油供给单元的汽油箱通过汽油表与电控单元电连接，汽油箱还通过滤清器与汽油电磁阀连接，汽油电磁阀和化油器连接，并与电控单元电连接。

所述的电控单元是微机，安装在仪表板内部。

所述的电控单元还连接有油气转换开关，并通过总开关与蓄电池连接。

所述的燃气喷射器并排串接有4个，安装在发动机进气歧管上。

所述的氧传感器与三元催化器连接，所述的三元催化器设有排气管。

所述的恒温蒸发器安装在发动机舱右或左前侧，其内设有加热电阻，并通过水管与发动机冷却单元相连。

由于本实用新型采用了上述结构，与现有技术相比具有以下优点：本实用新型为第三代电控燃气喷射技术，本技术是根据发动机负荷、转速和热状态等自动控制量、配气和点火正时等参数，使其空燃比的控制更加精确，使汽车的动力经济性有较大提高，配合导用三元催化技术使有害污染物排放量大幅下降。本装置以电控单元(ECU)为控制核心，以空气和发动机转速为控制基础，以喷气器的喷气量为控制对象，使用氧传感器配合导用三元催化技术实现闭环控制，保证了获得与发动机各种工况相匹配的最佳混合气成份和点火时刻，达到最佳的废气排放效果、经济性和动力性。本装置适用于汽油机和柴油机的改造，亦可用于液化石油气单燃料汽车发动机的制造。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构原理示意图。

图中：1.汽油箱；2.滤清器；3.汽油电磁阀；4.汽油表；5.蓄电池；6.电控单元；7.液化气钢瓶；8.燃气表；9.限量充装阀；10.出液限流阀；11.手动截止阀；12.燃气电磁阀；13.恒温蒸发器；14.减压阀；15.燃气滤清器；16.二次减压阀；17.燃气滤清器；18.燃气管道；19.燃气喷射器；20.汽油转换开关；21.总开关；22.排气管；23.空气流量计传感器；24.转速传感器；25.节气门传感器；26.氧传感器；27.三元催化器。

具体实施方式

本实用新型的电控液化石油气多点喷射装置主要由进气单元、燃气单元和电子控制单元组成。进气单元的功能是测量和控制形成可燃混合气的空气量，空气经空气滤清器过滤后，经空气流量计进行测量，然后通过节气门进入进气总管，再分配到各缸进气歧管。在进气歧管内由喷气器中喷出的液化石油气与空气混合后被吸入气缸内进行燃烧。发动机运转时，空气的流量由进气单元的节气门来控制。踩下或抬起加速踏板时，节气门打开或关闭，进入进气歧管的空气量即多或少。

燃气单元的功能是向气缸内供给燃料时所需的液化石油气量，它主要由液化气钢瓶7及附件、燃气滤清器15、燃气电磁阀12、恒温蒸发器13、二次减压阀16、燃气喷气器19及燃气管道18组成，附件包括有限量充装阀9、出液限流阀10、手动截止阀11、液面计、密封保护盒等组成。其中液化气钢瓶7通过燃气表8与电控单元6电连接，液化气钢瓶7还依次通过限量充装阀9、出液限流阀10、手动截止阀11和燃气电磁阀12与恒温蒸发器13连接，恒温蒸发器13与电控单元6电连接，恒温蒸发器13还与减压阀14连接，减压阀14的另一端与燃气滤清器15连接，燃气滤清器15与二次减压阀16连接，二次减压阀16通过燃气滤清器17和燃气管道18与燃气喷射器19连接。

当接通电源后，恒温蒸发器13由加热电阻加热到(发动机冷却水温度提示后主要以冷却水循环加热为主)设定温度时燃气电磁阀12自动开启，恒温蒸发器13安装在发动机舱右(或左)前侧，将来自液化气钢瓶7的液态LPG变成气态。恒温蒸发器13上有水管与发动机冷却系统相连，并设有加热电阻，此时液化石油气通过自身的压力经供气管道及带有过滤器的电磁阀除去杂质后进入恒温蒸发器13中。经恒温蒸发器13将液相液化石油气转化为气相液化石油气并形成一定的压力，这样具有一定压力的液化石油气经燃气管道18送至各缸喷射器，当汽车冷启动或发动机冷却水温度不足时，主要靠加热恒温蒸发器13使LPG蒸发，当发动机冷却温度提示后则加热电阻停止加热，恒温蒸发器13主要靠发动机冷却水加热使LPG蒸发。燃气喷射器19根据电控单元(ECU)6的喷气指令，开启燃气喷射器19，将适量的液化石油气喷入进气门前与空气混合，待气缸进气行程时，再将燃气混合气吸入发动机气缸中，其中燃气喷射器19的个数与汽车发动机的汽缸数相同。本实施例的燃气喷射器19并排串接有4个，安装在发动机进气歧管上，其喷口位于进气歧管内，对准气门室进气门口处。

电子控制单元的功能是根据发动机的运转状况和车辆的运行状况确定最佳喷气量。它主要由电控单元(ECU)6、空气流量计传感器23、转速传感器24、节气门传感器25、氧传感器26、温度传感器、电磁阀油气转换开关20等组成。空气流量计传感器23、转速传感器24、节气门传感器25和氧传感器26与电控单元6的输入端连接，电控单元6的输出端分别与汽油供给单元和燃气喷射器19连接后接地。本实施例的电控单元6是微机，安装在仪表板内部，同时电控单元6还连接有油气转换开关20，并通过总开关21与蓄电池5连接。

电子控制单元的核心是电控单元6，它根据发动机中的空气流量计传感器23、转速传感器24、节气门传感器25和氧传感器26送来的信号计算出基本喷气持续时间，然后根据节气门开度、氧传感器26等各种工作参数的修正，得到发动机在每一工况运行的最佳喷气时间，精确的控制喷气量。

另外还包括有汽油供给单元，汽油供给单元的汽油箱1通过汽油表4与电控单元6电连接，汽油箱1还通过滤清器2与汽油电磁阀3连接，汽油电磁阀3和化油器连接，并与电控单元6电连接。

实施时发动机的供给系统在原车汽油(或柴油)供给系统的基础上，增加液化石油气供给装置，并相应地更改汽油供给单元、冷却装置和电路等，增加的液化石油气供给装置包括：液化气(LPG)钢瓶7、多功能组合阀、恒温蒸发器13、二次减压阀16、燃气喷气器19、带过滤器的LPG电磁阀、电控单元6、油气转换开关20。液化气钢瓶7安装在后部行李箱内，如行李箱与乘客舱是连通的，在气瓶阀上加装橡胶密封罩，同时安装导气管直通行李舱下面。

发动机运转时，空气流量计传感器23、转速传感器24、节气门传感器25和氧传感器26把发动机的各种非电量的工况参数(包括转速、负荷、发动机温度、空气流量、节气门开度、排气中氧分子的浓度等)转变为电信号，提供给电控单元6，电控单元6则根据事先储存的转速和负荷的各种组合，依照λ＝1的原则计算出每次燃烧必需的燃烧质量，然后由电控单元6输出信号给燃气喷气器19，通过对燃气喷射时间的控制，得到空燃比的精确控制，从而使发动机实现上述性能。液化石油气从液化气钢瓶7流出后通过限量充装阀9、出液限流阀10、手动截止阀11和燃气电磁阀12到恒温蒸发器13，液化气钢瓶7还通过燃气表8与电控单元6电连接，这样可根据发动机运转状况来自动控制调整燃气的供给，并通过限量充装阀9、出液限流阀10、手动截止阀11和燃气电磁阀12来限制燃气量。经恒温蒸发器13将液相液化石油气转化为气相液化石油气并形成一定的压力，这样具有一定压力的液化石油气经过减压阀14、燃气滤清器15和二次减压阀16的两次减压和过滤后通过燃气管道18送至各缸燃气喷射器19，燃气喷射器19与电控单元6的输出端连接，其喷口位于进气歧管内，对准气门室进气门口处，由电控单元6精确控制喷出量和喷出时间。

Claims (9)

1.一种汽车电控液化石油气闭环多点顺序喷射装置，包括有进气单元、燃气单元、电子控制单元和汽油供给单元，其特征在于：所述的电子控制单元的空气流量计传感器(23)、转速传感器(24)、节气门传感器(25)和氧传感器(26)与电控单元(6)的输入端连接，所述的电控单元(6)的输出端分别与汽油供给单元和燃气喷射器(19)连接后接地，所述的燃气喷射器(19)的另一端与燃气单元连接。

2.根据权利要求1所述的汽车电控液化石油气闭环多点顺序喷射装置，其特征在于：所述的进气单元的空气滤清器连接空气流量计，空气流量计通过节气门进入进气总管，进气总管与各汽缸的进气歧管连接。

3.根据权利要求1所述的汽车电控液化石油气闭环多点顺序喷射装置，其特征在于：所述的燃气单元主要由液化气钢瓶(7)及附件构成，其中液化气钢瓶(7)通过燃气表(8)与电控单元(6)电连接，液化气钢瓶(7)还依次通过限量充装阀(9)、出液限流阀(10)、手动截止阀(11)和燃气电磁阀(12)与恒温蒸发器(13)连接，所述的恒温蒸发器(13)与电控单元(6)电连接，恒温蒸发器(13)还与减压阀(14)连接，减压阀(14)的另一端与燃气滤清器(15)连接，燃气滤清器(15)与二次减压阀(16)连接，二次减压阀(16)通过燃气滤清器(17)和燃气管道(18)与燃气喷射器(19)连接。

4.根据权利要求1所述的汽车电控液化石油气闭环多点顺序喷射装置，其特征在于：所述的汽油供给单元的汽油箱(1)通过汽油表(4)与电控单元(6)电连接，汽油箱(1)还通过滤清器(2)与汽油电磁阀(3)连接，汽油电磁阀(3)和化油器连接，并与电控单元(6)电连接。

5.根据权利要求1所述的汽车电控液化石油气闭环多点顺序喷射装置，其特征在于：所述的电控单元(6)是微机，安装在仪表板内部。

6.根据权利要求1所述的汽车电控液化石油气闭环多点顺序喷射装置，其特征在于：所述的电控单元(6)还连接有油气转换开关(20)，并通过总开关(21)与蓄电池(5)连接。

7.根据权利要求1所述的汽车电控液化石油气闭环多点顺序喷射装置，其特征在于：所述的燃气喷射器(19)并排串接有4个，安装在发动机进气歧管上，其喷口位于进气歧管内，对准气门室进气门口处。

8.根据权利要求1所述的汽车电控液化石油气闭环多点顺序喷射装置，其特征在于：所述的氧传感器(26)与三元催化器(27)连接，所述的三元催化器(27)设有排气管(22)。

9.根据权利要求3所述的汽车电控液化石油气闭环多点顺序喷射装置，其特征在于：所述的恒温蒸发器(13)安装在发动机舱右或左前侧，其内设有加热电阻，并通过水管与发动机冷却单元相连。

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