供油系統(tǒng)采用化油器的發(fā)動機(jī)的電控方法

供油系統(tǒng)采用化油器的發(fā)動機(jī)的電控方法

供油系統(tǒng)采納化油器的發(fā)動機(jī)的電控方法供油系統(tǒng)采納化油器的發(fā)動機(jī)的電控方法本創(chuàng)造公開了供油系統(tǒng)采納化油器的發(fā)動機(jī)的電控方法,包括如下步驟:接收傳感器所采集到的節(jié)氣門開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的信號;所述依據(jù)節(jié)氣門開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速查詢預(yù)存于所述的第一三維管理圖確定點火提前角,所述第一三維管理圖的自變量為節(jié)氣門開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速,因變量為點火提前角;所述依據(jù)所查詢到的點火提前角掌握點火線圈的點火時刻。

本創(chuàng)造將電子燃油噴射掌握原理移值到采納化油器上的發(fā)動機(jī)上,能對空燃比、發(fā)動機(jī)點火時刻進(jìn)行精準(zhǔn)掌握,從而改善其排放和輸出。

【專利說明】供油系統(tǒng)采納化油器的發(fā)動機(jī)的電控方法【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本創(chuàng)造涉及小排量發(fā)動機(jī)的燃油系統(tǒng)的電控方法,詳細(xì)涉及供油系統(tǒng)采納化油器的發(fā)動機(jī)的電控方法。

【背景技術(shù)】[0002]現(xiàn)有技術(shù)的摩托車的發(fā)動機(jī)的供油系統(tǒng)一般分為兩種:化油器供油系統(tǒng)和電子掌握燃油噴射系統(tǒng)。

[0003]化油器供油系統(tǒng)主要包括一般化油器和三元催化器,相對結(jié)構(gòu)簡潔,匹配簡單,成本較低,但油氣混合的空燃比掌握精度不高,散差較大,很難使三元催化器發(fā)揮最佳轉(zhuǎn)化效率,也很難掌握排放污染物的排放量。

隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,用一般化油器加三元催化器的技術(shù)路線來實現(xiàn)排放達(dá)標(biāo),顯得越來越困難。

[0004]電子掌握燃油噴射系統(tǒng)簡稱電噴,它是汽油發(fā)動機(jī)取消化油器而采納的一種比較先進(jìn)的噴油裝置,通過接收一些傳感器信號,掌握點火時刻及噴油量,可以精確掌握油氣混合的空燃比,使三元催化器處于最佳的凈化狀態(tài),有效掌握排放污染物的排放量,且能提高發(fā)動機(jī)及整車性能。

然而電子掌握燃油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)浩大、簡單,整車結(jié)構(gòu)改動較大,且要協(xié)作一系列的傳感器,開發(fā)早期需要投入許多的設(shè)計、制造成本,開發(fā)后期還要投入更多的人力物力進(jìn)行售后服務(wù)人員的培訓(xùn)以及相關(guān)設(shè)備的購置,應(yīng)用在價格較貴的汽車上,顧客還比較簡單接受,但是假如應(yīng)用在摩托車上,導(dǎo)致摩托車價格昂貴,顧客難以接受,難以得到普及。

另外,電子掌握燃油噴射系統(tǒng)有一很大的缺點:由于執(zhí)行器掌握的是汽油噴射,因此當(dāng)傳感器消失故障時,會給電子掌握單元錯誤的信號,執(zhí)行器也會收到錯誤的指令,導(dǎo)致整車燃油消耗過大或整車無力〃發(fā)沖〃等不良現(xiàn)狀。

當(dāng)執(zhí)行器以及消失故障時,將無法正常行駛。

此外,當(dāng)蓄電池電壓過低時,該系統(tǒng)也不能正常工作,摩托車也不能正常騎行。

這些因素都制約著電子掌握燃油噴射系統(tǒng)的推廣。

【創(chuàng)造內(nèi)容】[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷,本創(chuàng)造要解決的問題是,化油器供油系統(tǒng)對油氣混合空燃比掌握精度不高而電子掌握燃油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,成本高、及執(zhí)行器有故障時無法行駛的問題。

[0006]為解決上述問題,本創(chuàng)造采納如下方案:供油系統(tǒng)采納化油器的發(fā)動機(jī)的電控方法,包括如下步驟:[0007]接收傳感器所采集到的節(jié)氣門開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的信號;所述依據(jù)節(jié)氣門開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速查詢預(yù)存于所述的第一三維管理圖確定點火提前角,所述第一三維管理圖的自變量為節(jié)氣門開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速,因變量為點火提前角;所述依據(jù)所查詢到的點火提前角掌握點火線圈的點火時刻。

[0008]作為優(yōu)選,還包括如下步驟:[0009]所述依據(jù)節(jié)氣門開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速推斷發(fā)動機(jī)的工況,并依據(jù)預(yù)存于所述的其次三維管理圖確定采納脈寬調(diào)制方式掌握的補(bǔ)氣電磁閥的占空比;所述補(bǔ)氣電磁閥安裝在所述化油器處,用于對所述化油器的怠速氣道進(jìn)行補(bǔ)氣以調(diào)整混合氣的空燃比;所述其次三維管理圖的自變量為節(jié)氣門開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速,因變量為補(bǔ)氣電磁閥的脈寬調(diào)制占空比。

[0010]作為優(yōu)選,還包括如下步驟:[0011]所述接收安裝在發(fā)動機(jī)的氣缸缸頂處的溫度傳感器所采集到的信號以確定氣缸溫度;所述依據(jù)氣缸溫度對點火時刻進(jìn)行補(bǔ)償修正:當(dāng)氣缸溫度低于或等于0時,增大點火提前角;當(dāng)氣缸溫度高于40時,減小點火提前角。

[0012]作為優(yōu)選,還進(jìn)一步包括如下步驟:所述依據(jù)氣缸溫度對補(bǔ)氣電磁閥的占空比進(jìn)行補(bǔ)償修正:當(dāng)氣缸溫度低于或等于20時,削減補(bǔ)氣電磁閥的補(bǔ)氣量。

[0013]作為優(yōu)選,還包括如下步驟:所述⑶依據(jù)安裝于發(fā)動機(jī)的排氣口處的氧傳感器所檢測到廢氣中2的濃度信號對所述補(bǔ)氣電磁閥的占空比進(jìn)行掌握。

[0014]作為優(yōu)選,所述依據(jù)廢氣中的2的濃度確定當(dāng)前的油氣混合物的空燃比,當(dāng)油氣混合物為濃態(tài)時,所述通過轉(zhuǎn)變所述補(bǔ)氣電磁閥的占空比增加補(bǔ)氣量使廢氣中的2向稀態(tài)調(diào)整;當(dāng)油氣混合物為稀態(tài)時,所述通過轉(zhuǎn)變所述補(bǔ)氣電磁閥的脈寬調(diào)制占空比減小補(bǔ)氣量使廢氣中的2向濃態(tài)調(diào)整。

[0015]作為優(yōu)選方案,所述⑶通過調(diào)整占空比而轉(zhuǎn)變補(bǔ)氣量以轉(zhuǎn)變空燃比的詳細(xì)過程為:當(dāng)油氣混合物為濃態(tài)時,先以第一階躍函數(shù)的形式跳動式增大占空比以,然后再以第一線性函數(shù)的形式漸漸增大占空比,直到油氣混合物為稀態(tài);當(dāng)油氣混合物為稀態(tài)時,先以其次階躍函數(shù)的形式跳動式減小占空比,然后再以其次線性函數(shù)漸漸減小占空比,直到所述油氣混合物為濃態(tài)。

[0016]作為進(jìn)一步地優(yōu)選之一,所述第一階躍函數(shù)與其次階躍函數(shù)的階躍值相等,第一線性函數(shù)和其次線性函數(shù)的斜率的肯定值也相等。

[0017]作為進(jìn)一步地優(yōu)選之一,所述第一階躍函數(shù)與其次階躍函數(shù)的階躍值不相等和或第一線性函數(shù)和其次線性函數(shù)的斜率的肯定值也不相等。

[0018]更進(jìn)一步地,所述第一階躍函數(shù)的階躍值大于或等于原占空比的5%,所述其次階躍函數(shù)的階躍值也大于或等于原占空比的5%。

[0019]本創(chuàng)造的供油系統(tǒng)采納化油器的發(fā)動機(jī)的電控方法,具有如下有益效果:將電子燃油噴射掌握原理移值到采納化油器上的發(fā)動機(jī)上,能對空燃比、發(fā)動機(jī)點火時刻進(jìn)行精準(zhǔn)掌握,從而使采納該發(fā)動機(jī)的摩托車排放更加凈化以適應(yīng)日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn),也使發(fā)動機(jī)的功率輸出更加優(yōu)化,提升了整車的駕乘性能。

【專利附圖】【附圖說明】[0020]圖1為供油系統(tǒng)采納化油器的發(fā)動機(jī)的電控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖;[0021]圖2為圖1所示的掌握系統(tǒng)的點火掌握回路簡圖;[0022]圖3為圖1所示的掌握系統(tǒng)的補(bǔ)氣電磁閥的掌握回路簡圖;[0023]圖4為圖1所示的掌握系統(tǒng)的氣缸溫度傳感器與⑶連接的結(jié)構(gòu)簡圖;[0024]圖5為圖1所示的掌握系統(tǒng)的氧傳感器與⑶連接的結(jié)構(gòu)簡圖;[0025]圖6為本創(chuàng)造的供油系統(tǒng)采納化油器的發(fā)動機(jī)的一個實施例所采納的第一三維管理圖的示意圖;[0026]圖7為本創(chuàng)造的供油系統(tǒng)采納化油器的發(fā)動機(jī)的電控方法的一個實施例所采納的其次三維管理圖的示意圖;[0027]圖8為本創(chuàng)造的供油系統(tǒng)采納化油器的發(fā)動機(jī)的電控方法在通過采集氧傳感器的信號掌握補(bǔ)氣電磁閥時的掌握策略圖對稱掌握時;[0028]圖9為本創(chuàng)造的供油系統(tǒng)采納化油器的發(fā)動機(jī)的電控方法在通過采集氧傳感器的信號掌握補(bǔ)氣電磁閥時的掌握策略圖非對稱掌握時。

【詳細(xì)實施方式】[0029]以下結(jié)合附圖具體說明本創(chuàng)造的【詳細(xì)實施方式】。

[0030]首先,結(jié)合圖1-圖5說明采納化油器的發(fā)動機(jī)的供油系統(tǒng)的電控系統(tǒng)的組成。

[0031]如圖1所示,采納化油器的發(fā)動機(jī)的供油系統(tǒng)的電控系包括用于掌握的,即電子掌握單元,這是該系統(tǒng)中的核心部件,在一個上集中有、各種模數(shù)及數(shù)模轉(zhuǎn)換器用于數(shù)字和模擬信號的轉(zhuǎn)換,以及功率驅(qū)動電路以驅(qū)動補(bǔ)氣電磁閥和點火線圈的工作。

[0032]如圖2所示,⑶的掌握信號即脈沖電流通過點火用與點火線圈12的初級回路連接,點火線圈12的次級回路與火花塞13連接,的掌握信號通過絕緣柵雙極型晶體管11使點火線圈12的次級回路產(chǎn)生瞬間高壓,火花塞13點火。

[0033]如圖3所示,⑶的掌握信號即脈沖電流通過驅(qū)動場效應(yīng)晶體管21與補(bǔ)氣電磁閥22的電路連接,通過轉(zhuǎn)變補(bǔ)氣電磁閥22的接通時間來掌握進(jìn)氣量。

[0034]如圖4所示,溫度傳感器31的電信號通過濾波電路傳輸,經(jīng)過電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳送至⑶,溫度傳感器31設(shè)置在氣缸的缸頂處以測量氣缸內(nèi)的溫度。

[0035]如圖5所示,氧傳感器41的電信號通過濾波電路傳輸,經(jīng)過電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳送至,氧傳感器41設(shè)置在發(fā)動機(jī)的排氣口處,以檢測所排出的廢氣中的2的濃度,依據(jù)2的濃度推斷經(jīng)過化油器處理后的油氣混合物的濃度,確定其為過稀、過濃或者適中。

當(dāng)廢氣中的2的濃度大時,說明油氣混合物比較稀,其中的空氣含量過大,應(yīng)當(dāng)削減補(bǔ)氣量,以提高發(fā)動機(jī)的輸出功率;當(dāng)廢氣中的2的濃度小時,說明油氣混合物比較濃,其中的空氣含量過小,應(yīng)當(dāng)增加補(bǔ)氣量,使燃料充分燃燒,改善發(fā)動機(jī)的排放。

[0036]以下結(jié)合圖1-圖7說明本創(chuàng)造的實施例的供油系統(tǒng)采納化油器的發(fā)動機(jī)的電控方法,包括如下步驟:[0037]接收傳感器所采集到的節(jié)氣門開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的信號,用于檢測節(jié)氣門開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的傳感器與現(xiàn)有技術(shù)相同,在此不再贅述;所述依據(jù)節(jié)氣門開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速查詢預(yù)存于所述的第一三維管理圖確定點火提前角,所述第一三維管理圖如圖6所示,自變量為節(jié)氣門開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速,因變量為點火提前角,形成三維的圖,不同的節(jié)氣門開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速分別對應(yīng)不同的點火提前角,從而形成一個曲面,該三維管理圖的外形可依據(jù)發(fā)動機(jī)的詳細(xì)參數(shù)以及其與其匹配的整車的詳細(xì)參數(shù)經(jīng)過試驗進(jìn)行確定。

所述依據(jù)所查詢到的點火提前角掌握點火線圈的點火時刻,也即使確定活塞在達(dá)到上止點之前的某個位置點火。

本實施例將電子燃油噴射掌握原理移值到采納化油器上的發(fā)動機(jī)上,能對發(fā)動機(jī)點火時刻進(jìn)行精準(zhǔn)掌握,改善發(fā)動機(jī)的輸出。

[0038]作為一種優(yōu)選方案,本實施例中,還進(jìn)一步依據(jù)節(jié)氣門開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速對空燃比進(jìn)行掌握:[0039]所述依據(jù)節(jié)氣門開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速推斷發(fā)動機(jī)的工況,并依據(jù)預(yù)存于所述的其次三維管理圖確定補(bǔ)氣電磁閥的占空比;所述補(bǔ)氣電磁閥安裝在所述化油器處,用于對所述化油器的怠速氣道進(jìn)行補(bǔ)氣以調(diào)整混合氣的空燃比;所述其次三維管理圖的自變量為節(jié)氣門開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速,因變量為補(bǔ)氣電磁閥的占空比。

其次三維管理圖的外形如圖7所示,也是依據(jù)發(fā)動機(jī)的詳細(xì)參數(shù)以及其與其匹配的整車的詳細(xì)參數(shù)經(jīng)過試驗進(jìn)行確定。

[0040]如圖1所示,第一三維管理圖和其次三維管理圖預(yù)存于⑶內(nèi),可以通過專用的串口通訊接口與機(jī)連接,可以依據(jù)實際使用環(huán)境,通過機(jī)對⑶內(nèi)的第一三維管理圖和其次三維管理圖進(jìn)行修改,使第一三維管理圖和其次三維管理圖與實際使用環(huán)境更加匹配,改善發(fā)動機(jī)的輸出以及排放。

為了改善發(fā)動機(jī)的啟動性能,還依據(jù)氣缸溫度對點火提前角進(jìn)行修正,所述接收安裝在發(fā)動機(jī)的氣缸缸頂處的溫度傳感器所采集到的信號以確定氣缸溫度;所述依據(jù)氣缸溫度對點火時刻進(jìn)行補(bǔ)償修正:當(dāng)氣缸溫度低于或等于0時,增大點火提前角,有利于低溫時啟動發(fā)動機(jī),使其工作穩(wěn)定;當(dāng)氣缸溫度高于或等于40時,減小點火提前角,以削減廢氣中的生成,從而改善其排放。

更詳細(xì)地,當(dāng)氣缸溫度低于或等于時,點火提前角增大10,當(dāng)氣缸溫度在30和40之間時,點火提前角不變,即修正值為零,當(dāng)氣缸溫度等于50,;當(dāng)氣缸溫度在600-90之間時,點火提前角減小2。

;當(dāng)氣缸溫度在90_130之間時,;當(dāng)氣缸溫度大于或等于130時,點火提前角減小2。

以上如60-90這樣的區(qū)間,均包括起點,不包括終點。

需要說明的是,本申請的說明書和權(quán)利要求書所指的“補(bǔ)償修正”均指的是在從三維管理圖上查到的數(shù)值的基礎(chǔ)上進(jìn)行修正。

[0041]此外,作為優(yōu)選的方案,本實施例中,還依據(jù)氣缸溫度調(diào)整空燃比,所述依據(jù)氣缸溫度對補(bǔ)氣電磁閥的占空比進(jìn)行補(bǔ)償修正:當(dāng)氣缸溫度低于或等于20時,削減補(bǔ)氣電磁閥的補(bǔ)氣量。

其目的是,增加低溫啟動時的混合氣的濃度,更有利于實車在低溫狀態(tài)下的啟動,并能改善啟動時的排放。

詳細(xì)地,當(dāng)氣缸溫度大于20不進(jìn)行補(bǔ)償,當(dāng)氣缸溫度大于低于20時,占空比削減50%,以削減進(jìn)氣量,提高空燃比,當(dāng)氣缸溫度低于0,占空比削減100%,也就是說補(bǔ)氣電磁閥不工作,不需要補(bǔ)氣,進(jìn)一步提高混合氣的濃度,使發(fā)動機(jī)在溫度較低時也能順當(dāng)啟動。

[0042]為了改善發(fā)動機(jī)的排放,滿意環(huán)保法規(guī)的要求,本實施例的還進(jìn)一步通過設(shè)置于發(fā)動機(jī)的排氣口處的氧傳感器所檢測到廢氣中2的濃度信號對空燃比進(jìn)行掌握。

詳細(xì)地,所述依據(jù)安裝于發(fā)動機(jī)的排氣口處的氧傳感器所檢測到廢氣中2的濃度信號對所述補(bǔ)氣電磁閥的占空比進(jìn)行掌握。

所述通過調(diào)整補(bǔ)氣電磁閥的占空比,而轉(zhuǎn)變其打開時間,從而轉(zhuǎn)變混合氣中的空氣量。

的掌握信號為脈沖信號,可以設(shè)定為脈沖信號處于高電位時,補(bǔ)氣電磁閥處于打開狀態(tài)當(dāng)然反向設(shè)置也是可以的通過氧傳感器的反饋確定補(bǔ)氣電磁閥的打開時間,從而轉(zhuǎn)變廢氣中2的濃度,轉(zhuǎn)變氧傳感器的信號,形成閉環(huán)掌握。

詳細(xì)掌握過程如下:所述依據(jù)廢氣中的2的濃度確定當(dāng)前的油氣混合物的空燃比,當(dāng)油氣混合物為濃態(tài)時,所述通過轉(zhuǎn)變所述補(bǔ)氣電磁閥的占空比增加補(bǔ)氣量使廢氣中的2向稀態(tài)調(diào)整;當(dāng)油氣混合物為稀態(tài)時,所述通過轉(zhuǎn)變所述補(bǔ)氣電磁閥的占空比減小補(bǔ)氣量使廢氣中的2向濃態(tài)調(diào)整。

需要指出的是,所述濃態(tài)和稀態(tài)均是以理論空燃比為參照確定的,當(dāng)油氣混合物的濃度比處于理論空燃比的混合器濃時,認(rèn)為過濃,反之認(rèn)為過稀。

油氣混合物的掌握目標(biāo)可以以理論空燃比為目標(biāo)進(jìn)行掌握,當(dāng)然也可以以低于理論空燃比的濃度為目標(biāo)進(jìn)行掌握,以實現(xiàn)淡薄燃燒,降低排放,降低耗油量。

[0043]本實施例中,所述⑶通過調(diào)整占空比而轉(zhuǎn)變補(bǔ)氣量以轉(zhuǎn)變空燃比的詳細(xì)過程為:當(dāng)油氣混合物為濃態(tài)時,先以第一階躍函數(shù)100的形式跳動式增大占空比以,然后再以第一線性函數(shù)300的形式漸漸增大占空比,直到油氣混合物為稀態(tài);當(dāng)油氣混合物為稀態(tài)時,先以其次階躍函數(shù)200的形式跳動式減小占空比,然后再以其次線性函數(shù)400漸漸減小占空比,直到所述油氣混合物為濃態(tài)。

[0044]作為優(yōu)選方案,可以采納對稱掌握,如圖8所示,所述第一階躍函數(shù)100與其次階躍函數(shù)200的階躍值相等。

所述第一階躍函數(shù)的階躍值大于或等于原占空比的5%,所述其次階躍函數(shù)200的階躍值也大于或等于原占空比的5%;第一線性函數(shù)300和其次線性函數(shù)400的斜率的肯定值相等。

這樣,在一個周期內(nèi),其處于過稀和過濃的時間相同,平均的空燃比與理論空燃比相同。

也即是說,在圖8中,假如以混合氣處于理論空燃比的濃度時的占空比為零點線即圖8中的虛線500個周期內(nèi),表示占空比的函數(shù)的積分值為零。

圖8中的虛線也是占空比的平均值500,在采納圖8所示的掌握策略時,平均的占空比為50%,此時以理論空燃比為掌握目標(biāo)。

第一階躍函數(shù)100的階躍值一般大于或等于原占空比的5%,如6%等,但可以選擇4%等數(shù)值,本創(chuàng)造的要點在于先進(jìn)行一個幅度比較大的跳動,然后再緩慢轉(zhuǎn)變,這樣可以使處于過濃或過稀的混合氣的比例先發(fā)生較大的變化,更快地接近掌握目標(biāo)一般為理論空燃比。

[0045]當(dāng)然,還可以采納非對稱掌握,如圖9所示,第一階躍函數(shù)100與其次階躍函數(shù)200的階躍值不相等。

這樣,可以通過使第一階躍函數(shù)100和其次階躍函數(shù)200的階躍值不同,或和第一線性函數(shù)300與其次線性函數(shù)400的斜率的肯定值不同,使占空比的平均值偏離50%,使混合氣處于過濃或過稀狀態(tài)。

在圖9中