[发明专利]燃料供应单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料供应单元，例如，化油器或低压喷射系统，用于控制供应至内燃机的空气/燃料混合物。该燃料供应单元包括设置有安装于其中的节流阀(throttle valve)的主空气通道，该节流阀包括在彼此相对设置的两个轴侧之间延伸的节流轴(throttle shaft)。此外，本发明涉及燃料供应单元的控制模块及其动力供应以及与发动机的点火系统的可能配合。

背景技术

两冲程或四冲程类型的内燃机通常设置有化油器类型或喷射类型的燃料供应系统。在化油器中，化油器的节流阀受操作者要求的影响，使得大开的节流阀产生化油器筒中最小的节流。由经过化油器文丘里管中的空气所产生的低压将燃料吸入发动机中。

对于手持式发动机应用来说，膜片式(diaphragm-type，隔膜式)化油器尤其有用，其中，基本上可在任何方向上操作发动机，包括颠倒的方向。这种化油器典型地包括将燃料从燃料箱吸出并经由针阀将燃料供应至燃料压力调节器的燃料泵。燃料压力调节器通常包括储存从燃料泵供应的燃料的燃料计量室，并且通常用将燃料压力调节至恒压的膜片将燃料计量室与大气隔开。当膜片移动时，针阀打开和关闭从燃料泵到燃料计量室的燃料通道。经由主通路和怠速通路(idle channel)，燃料从燃料计量室输送至主空气通道。主通路流体地通向在节流阀之前的主空气通道中的主喷嘴，而怠速通路流体地通向在节流阀之后不远的怠速喷嘴(idle nozzle)。

局部环境条件(例如温度和海拔，以及发动机负载和所使用的燃料类型)会影响发动机性能。例如，在寒冷天气中操作的发动机需要额外的燃料，因为寒冷条件阻止燃料汽化并且冷空气密度较大，需要额外的燃料来实现适当的燃料/空气比率。在更高的海拔处，空气密度较小，并且需要较少的燃料来获得适当的燃料/空气比率。不同的燃料质量也可能影响空气-燃料比率，例如由于燃料中氧气的量。发动机在起动、加热、加速以及减速时也可能有不同的表现。所有这些因素对最佳燃料-空气比率所需的燃料量具有影响；因此，希望能够在发动机运行期间轻松地影响空气-燃料比率。

传统地，化油器发动机已经设置有固定喷嘴或可手动调节的喷嘴，以调节空气-燃料比率。然而，由于对更低燃料消耗的要求和对更清洁的废气的要求共同增加，而且也已经建议电控喷嘴，例如，如在US 5732682中建议的，例如，通过在燃料计量室与主空气通道中的喷嘴之间的通道中设置电磁阀。虽然通常在减少对大气的有害排放上有效，但是具有电磁阀的化油器更昂贵，且在装配时可能需要更多时间，因此增加与化油器的制造相关的总成本。使用螺线管型的燃料阀的另一问题是增加动力消耗。

尤其是当发动机怠速运行时，所产生的能量低，并且因此，能够以在怠速期间将能量消耗保持较低的方式控制发动机是有利的。

用于控制空气燃料比率的一个参数是节流阀的角位置，其能够从节流位置传感器(throttle position sensor)得到。已知的节流位置传感器包括霍尔传感器和用于检测蝶形节流阀的与内燃机的全油门状态相对应的全开位置的磁体。设置有磁体的可移动部与节流阀一起旋转，并具有与节流阀的全开状态相对应的端位置。提供数字型霍尔传感器，并将其设置为，根据其是否被所述磁体驱动(actuated)，而产生两个可能信号中的一个。可移动部上的磁体被设置为，当可移动部处于所述端位置中时，驱动霍尔传感器，由此由霍尔传感器产生输出信号，该输出信号由信号处理装置处理。所称得霍尔传感器通常包括实际的霍尔传感器和集成电路(IC)放大器。

上述类型的节流位置传感器的主要缺点是，其仅提供检测内燃机的全油门状态的可能性，并且不可能对部分油门和怠速进行区别。

通常称做旋转角度检测器的传统节流位置传感器也具有磁体，其与节流阀一起旋转。根据磁体的角度，磁场强度将在霍尔传感器的位置处改变，并且霍尔传感器的输出电压根据磁场强度而连续变化，并且因此也随着节流阀的打开角度而变化。霍尔传感器的输出信号可由信号处理装置处理，以转换成角度。例如，霍尔传感器的特性随着温度而变化，并且因此可提供温度传感器以测量霍尔传感器的温度，从而校正装置在霍尔传感器的不同温度下应用校正补偿。所称的霍尔传感器通常包括霍尔传感器和集成电路(IC)放大器。

通常，设置有这种角度检测器的燃料供应单元昂贵且复杂，并且为了特定应用必须定制，这意味着其仅由非常少量的供应商提供。

发明内容