不同負荷下電噴發動機噴油量自動補償控制系統的製作方法
2023-10-05 07:05:49 10
專利名稱：不同負荷下電噴發動機噴油量自動補償控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及發動機噴油控制系統，尤其是電噴發動機不同負荷下噴油量自動補償的控制系統。
背景技術：
隨著全球氣候變暖和有害氣體排放量的增加，越來越多的汽車、摩託車節能減排技術得到了廣泛的應用。作為汽車、摩託車排放源的發動機，汽車、摩託車發動機在工作的過程中，由於燃燒汽油，不可避免的會產生有害排放物，其主要汙染物為碳氫化合物、氮氧化合物(NOx)和一氧化碳(CO)等。而根據發動機燃燒理論，如果能保證發動機總是在理論空燃比條件下燃燒(所謂燃燒空燃比，是指空氣與汽油的混合比)，那麼有害物的排放物就能得到有效的控制。然後再通過機外淨化裝置(三元催化器)，則整車的排放物就能滿足通過國家的排放法規。因此實現發動機排放控制的關鍵途徑就是控制發動機燃燒空燃比。理論上我們把單位質量的汽油完全燃燒所需要的單位空氣品質量的比值，叫做理論空燃比。 理論空燃比的大小受實際的汽油分子組成的影響會有差異，在中國市場上，不同汽油的理論空燃比一般在14. 6 14. 75之間。在實際工程中，由於存在汽油差異等因素造成的空燃比影響，在閉環電噴發動機控制系統中都採用一個氧傳感器來探測發動機的燃燒情況， 系統根據氧傳感器傳回的信號，經過修正控制實現理論空燃比控制，讓發動機總是運行在理論空燃比附近。但是，氧傳感器的工作需要其溫度達到一定限值才能開始。因此在氧傳感器未正常工作的條件下，發動機的燃燒空燃比控制則不能通過上述方法進行。然而，根據國三的排放法規要求，汽車和摩託車排放檢測，是從車輛一啟動就開始進行，沒有預熱的過程。因此在開始的幾分鐘內，系統不可能通過氧傳感器進行燃燒空燃比的精確控制。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是，針對現有電噴發動機在開啟後開始一段時間內不能準確控制燃燒空燃比的問題，提供發動機開啟後就能準確控制燃燒空燃比的不同負荷下電噴發動機噴油量自動補償控制系統。為了解決上述技術問題，本實用新型提供提供不同負荷下電噴發動機噴油量自動補償控制系統，其特徵在於，包括採集進氣歧管壓力的壓力傳感器、採集發動機轉速的轉速傳感器和採集發動機工作溫度的溫度傳感器，所述壓力傳感器、轉速傳感器和溫度傳感器分別連接發動機控制器的輸入端，該發動機控制器的輸出端連接驅動控制電路的輸入端， 該驅動控制電路輸出連接噴油器。所述發動機控制器設置有發動機負荷計算模塊，該發動機負荷計算模塊的輸入端分別與所述壓力傳感器、轉速傳感器和溫度傳感器的輸出端連接，該發動機負荷計算模塊輸出端同時連接基本空燃比計算模塊、冷機空燃比計算模塊和空燃比負荷補償模塊的輸入端，基本空燃比計算模塊、冷機空燃比計算模塊和空燃比負荷補償模塊的輸出端連接最終空燃比計算模塊，所述最終空燃比計算模塊輸出連接所述噴油器。[0006]本實用新型的積極效果是1.本控制系統能夠根據發動機在不同工作負荷條件下，提供有效的燃燒空燃比控制，使發動機運行在理論空燃比附近，從而大大減少發動機的汙染物排放，特別是在氧傳感器未正常工作前，本裝置更能最大限度的控制發動機燃燒汙染物排放。2.在氧傳感器正常工作的前提下，本控制系統仍能對空燃比進行有效控制，特別是在變負荷的工況下，空燃比瞬態變化能得到有效的補償和控制，使閉環控制的最終控制效果更佳。並且本實用新型大大提高發動機空燃比的控制，有效減小發動機的汙染物排放。
圖1為本實用新型電路原理方框圖；圖2為發動機控制器電路原理方框圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。如圖1所示，本實用新型的不同負荷下電噴發動機噴油量自動補償控制系統，包括用於採集進氣歧管壓力的壓力傳感器、採集發動機轉速的轉速傳感器、採集發動機工作溫度的溫度傳感器，三路傳感器輸出信號通過信號輸入電路模塊輸入到發動機控制器，發動機控制器對三路傳感器輸出信號進行計算處理，通過驅動控制電路控制發動機噴油器噴油的脈衝寬度，從而大大減少發動機的汙染物排放，特別是在氧傳感器未正常工作前，本裝置更能最大限度的控制發動機燃燒汙染物排放。在發動機工作過程中，一旦發動機開始運轉，發動機進氣歧管壓力傳感器就開始適時連續的採集進氣歧管內的進氣壓力，發動機溫度傳感器適時連續採集發動機工作溫度，發動機轉速傳感器則適時連續的採集發動機曲軸轉速(即發動機轉速)。三路傳感器信號通過信號輸入電路模塊傳輸到發動機控制器後，發動機控制器會根據進氣歧管壓力值、 發動機溫度和發動機轉速計算出發動機運行過程中的負荷值。發動機負荷值是發動機的一個重要工作特徵變量，它能很好的反應發動機的工作狀況。發動機控制器得到發動機負荷值後，通過對噴油量進行量化的計算分析，針對不同的負荷工作點，進行發動機噴油量的有效補償，實現自動調節控制燃燒空燃比。最終通過驅動控制電路控制噴油器噴出相應的燃油。從而有效的控制發動機燃燒空燃比，減小相應的汙染物的排放值。如圖2所示，發動機控制器設置有發動機負荷計算模塊，該發動機負荷計算模塊接收壓力傳感器、轉速傳感器和溫度傳感器輸出的三路信號，並對三路輸入信號進行負荷計算後，輸出負荷信號和轉速信號到基本空燃比計算模塊，輸出負荷信號和溫度信號到冷機空燃比計算模塊和空燃比負荷補償模塊，基本空燃比計算模塊、冷機空燃比計算模塊、空燃比負荷補償模塊分別輸出基本空燃比信號、冷機修正係數、負荷補償係數到最終空燃比控制模塊，最終空燃比控制模塊計算出最終空燃比並轉化為實際的噴油脈寬，實現空燃比的有效控制。本控制系統能夠根據發動機在不同工作負荷條件下，提供有效的燃燒空燃比控制，使發動機運行在理論空燃比附近，從而大大減少發動機的汙染物排放，特別是在氧傳感器未正常工作前，本裝置更能最大限度的控制發動機燃燒汙染物排放。在氧傳感器正常工作的前提下，本控制系統仍能對空燃比進行有效控制，特別是在變負荷的工況下，空燃比瞬態變化能得到有效的補償和控制。使閉環控制的最終控制效果更佳。並且本實用新型大大提高發動機空燃比的控制，有效減小發動機的汙染物排放。其中，空燃比負荷補償模塊作為發動機控制器內一個新增加的模塊，可以根據存儲在其內部的不同負荷下空燃比控制修正表格進行差值查詢，最終計算得出當前負荷下燃燒空燃比的修正係數。最終空燃比控制模塊將基本空燃比係數與冷機修正係數和這個新增加的負荷補償係數相乘，就得到了最終的總空燃比係數，然後經過噴油轉換，計算出噴油器的噴油脈寬，最終由驅動控制電路，控制噴油器進行噴油，實現自動調節。下表為一個具體採用過的不同負荷下空燃比控制修正表格的對應值
權利要求1.不同負荷下電噴發動機噴油量自動補償控制系統，其特徵在於，包括採集進氣歧管壓力的壓力傳感器、採集發動機轉速的轉速傳感器和採集發動機工作溫度的溫度傳感器， 所述壓力傳感器、轉速傳感器和溫度傳感器分別連接發動機控制器的輸入端，該發動機控制器的輸出端連接驅動控制電路的輸入端，該驅動控制電路輸出連接噴油器。
2.根據權利要求1所述的不同負荷下電噴發動機噴油量自動補償控制系統，其特徵在於，所述發動機控制器設置有發動機負荷計算模塊，該發動機負荷計算模塊的輸入端分別與所述壓力傳感器、轉速傳感器和溫度傳感器的輸出端連接，該發動機負荷計算模塊輸出端同時連接基本空燃比計算模塊、冷機空燃比計算模塊和空燃比負荷補償模塊的輸入端， 基本空燃比計算模塊、冷機空燃比計算模塊和空燃比負荷補償模塊的輸出端連接最終空燃比計算模塊，所述最終空燃比計算模塊輸出連接所述噴油器。
專利摘要一種不同負荷下電噴發動機噴油量自動補償控制系統,其特徵在於，包括採集進氣歧管壓力的壓力傳感器、採集發動機轉速的轉速傳感器、採集發動機工作溫度的溫度傳感器，所述壓力傳感器、轉速傳感器和溫度傳感器分別連接有發動機控制器的輸入端，該發動機控制器的輸出端連接有驅動控制電路的輸入端，該驅動控制電路輸出控制噴油脈衝信號；本實用新型能夠根據發動機在不同工作負荷條件下，提供有效的燃燒空燃比控制，使發動機運行在理論空燃比附近，從而大大減少發動機的汙染物排放，特別是在氧傳感器未正常工作前，本裝置更能最大限度的控制發動機燃燒汙染物排放。
文檔編號F02D41/30GK201963412SQ201120085270
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月28日 優先權日2011年3月28日
發明者文壽生, 詹迅 申請人:重慶長安偉世通發動機控制系統有限公司