發(fā)動(dòng)機(jī)變頻燃油噴射方法
【專利摘要】發(fā)動(dòng)機(jī)變頻燃油噴射方法，涉及一種新的發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射方法，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】為發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)變頻燃油噴射方法，即在電控單元（ECU）根據(jù)各種傳感器來檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況參數(shù)（包括發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度及排氣中氧的含量等）變化，確定噴油正時(shí)、噴油量的基礎(chǔ)上，通過電控單元（ECU）控制，每噴油N次（N為正整數(shù)，一般取值為1―100），停止噴油1次。通過減少燃油噴射頻次，既滿足發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速需要或發(fā)動(dòng)機(jī)功率需求，又可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗。變頻燃油噴射方法，可廣泛應(yīng)用于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。采用變頻燃油噴射方法的發(fā)動(dòng)機(jī)，可以稱為變頻發(fā)動(dòng)機(jī)。
【專利說明】發(fā)動(dòng)機(jī)變頻燃油噴射方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】為發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，汽油、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)普遍采用電控燃油噴射系統(tǒng)。電控燃油噴射系統(tǒng)采用全電子控制方式，電控單元(ECU)根據(jù)各種傳感器來檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況參數(shù)(包括發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度及排氣中氧的含量等)的變化，再由ECU根據(jù)輸入信號(hào)進(jìn)行處理、分析和運(yùn)算來確定所需的燃油噴射量，并通過控制噴油器的開啟時(shí)間來控制噴入氣缸內(nèi)的每循環(huán)噴油量，進(jìn)而達(dá)到對(duì)可燃混合氣空燃比進(jìn)行精確控制的目的。電控燃油噴射系統(tǒng)的功能主要是對(duì)噴油正時(shí)、噴油量、燃油停供及燃油泵進(jìn)行控制。
[0003]發(fā)動(dòng)機(jī)有一個(gè)重要特性，即發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率和扭矩與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。以發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為橫坐標(biāo)，以發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩為縱坐標(biāo)，可以形成發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線圖。發(fā)動(dòng)機(jī)的特性曲線有兩條，一條為功率曲線，另一條為扭矩曲線。一般功率曲線比較陡，這表明發(fā)動(dòng)機(jī)的功率隨著轉(zhuǎn)速的提高而急劇上升，其峰頂對(duì)應(yīng)的功率數(shù)值即為發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)中標(biāo)注的“最大功率”。
[0004]汽車(包括汽油機(jī)車、柴油機(jī)車，下同)在行駛過程中，需要不同的發(fā)動(dòng)機(jī)功率或扭矩，這就需要變速箱將合適的功率或扭矩提供給汽車。變速箱還有一個(gè)功能，就是利用空擋，中斷動(dòng)力傳遞，以發(fā)動(dòng)機(jī)能夠起動(dòng)、怠速，并便于變速器換檔或進(jìn)行動(dòng)力輸出。
[0005]電噴發(fā)動(dòng)機(jī)基本分八種工況:啟動(dòng)、啟動(dòng)后、暖機(jī)、怠速、部分負(fù)荷、全負(fù)荷、過渡、托動(dòng)。各種工況完全由電腦監(jiān)視和控制。發(fā)動(dòng)機(jī)主要工作在怠速、部分負(fù)荷、全負(fù)荷工況。怠速工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)控制在一定轉(zhuǎn)速，防止發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)抖動(dòng)。在部分負(fù)荷、全負(fù)荷工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)通過變速箱、驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)汽車行駛。
[0006]綜合以上所述，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況時(shí)，只與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)，以保持發(fā)動(dòng)機(jī)不抖動(dòng)，與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率無關(guān)；部分負(fù)荷、全負(fù)荷工況時(shí)，在某一檔位、某一轉(zhuǎn)速下，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率要大于汽車行駛需要的功率，特別是在高轉(zhuǎn)速、低檔時(shí)，輸出功率遠(yuǎn)大于需求功率，造成能量浪費(fèi)。
[0007]為了解決以上問題，發(fā)展了怠速熄火系統(tǒng)、可變氣缸技術(shù)、油電混合動(dòng)力系統(tǒng)等。怠速熄火系統(tǒng)目的是減少車輛怠速靜止時(shí)浪費(fèi)燃油，汽車速度為零或接近零、煞車踩住等暫時(shí)停車時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行熄火以節(jié)省燃料。當(dāng)駕駛?cè)朔砰_煞車準(zhǔn)備踩油門起步之前，發(fā)動(dòng)機(jī)重新啟動(dòng)。該方法增加一定成本，且無法在怠速熄火時(shí)提供空調(diào)系統(tǒng)?？勺儦飧准夹g(shù)主要針對(duì)大排量汽車，解決汽車在城市道路低速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率低、油耗高的問題，但由于經(jīng)濟(jì)性差沒有得到推廣?；旌蟿?dòng)力汽車可以較大地節(jié)省燃油，但成本高，目前正處于推廣時(shí)期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明涉及一種新的發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射方法，即發(fā)動(dòng)機(jī)變頻燃油噴射方法。通過減少燃油噴射頻次，既滿足發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速需要或發(fā)動(dòng)機(jī)功率需求，又可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗。
[0009]發(fā)動(dòng)機(jī)變頻燃油噴射方法，即在電控單元(ECU)根據(jù)各種傳感器來檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況參數(shù)(包括發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度及排氣中氧的含量等)變化，確定噴油正時(shí)、噴油量的基礎(chǔ)上，通過電控單元(E⑶)控制，每噴油N次(N為正整數(shù)，一般取值為I一100)，停止噴油I次。N為變數(shù)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況，以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、變速箱檔位、發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線等情況，合理確定。
[0010]采用變頻燃油噴射方法的發(fā)動(dòng)機(jī)，可以稱為變頻發(fā)動(dòng)機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0011]變頻燃油噴射方法，可廣泛應(yīng)用于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，主要應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況、部分負(fù)荷工況、全負(fù)荷工況。
[0012]實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)變頻燃油噴射方法，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上只對(duì)電控單元(ECU)程序進(jìn)行修改即可，不用增加任何硬件設(shè)備。在電控單元(ECU)根據(jù)原程序確定噴油正時(shí)、噴油量的基礎(chǔ)上，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)所在工況和轉(zhuǎn)速情況下的N值，通過電控單元(E⑶)控制，每噴油N次，停止噴油I次。
[0013]發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況時(shí)，可以通過實(shí)驗(yàn)確定N值。首先實(shí)驗(yàn)確定發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定狀態(tài)下不同怠速轉(zhuǎn)速下的N值，再實(shí)驗(yàn)采用變頻燃油噴射方法時(shí)不同怠速轉(zhuǎn)速下其單位時(shí)間的燃油消耗量，選取單位時(shí)間燃油消耗量最小時(shí)的怠速轉(zhuǎn)速和N值，作為該發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際的怠速轉(zhuǎn)速和燃油噴射時(shí)的N值。實(shí)驗(yàn)確定發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定狀態(tài)下不同怠速轉(zhuǎn)速時(shí)的N值時(shí),先確定一個(gè)怠速轉(zhuǎn)速(大于或等于原來的怠速轉(zhuǎn)速)，選取一個(gè)N值初值，比如10，實(shí)驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)是否抖動(dòng)。如果不抖動(dòng)，將該值減1，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，直至發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)。最小的發(fā)動(dòng)機(jī)不抖動(dòng)的值即為N值；如果發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)，將該值加1，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，直至發(fā)動(dòng)機(jī)不抖動(dòng)，該值即為N值。
[0014]發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷、全負(fù)荷工況時(shí)，按照以下方法確定各前進(jìn)檔位下不同發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)的N值。在某一前進(jìn)檔時(shí)，先確定某一發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)汽車的需求功率，再對(duì)照發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線中功率曲線，將該值除以功率曲線中該發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的功率與需求功率之差，得到一個(gè)比值，加I再取整，即為該發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)的N值。同樣，可以得到在該前進(jìn)檔時(shí)不同發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)的N值。以此類推，可以得到不同前進(jìn)檔時(shí)、不同發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的N值。
[0015]變頻燃油噴射方法主要適用于汽車勻速、減速、慢加速行駛狀態(tài)，一般不適用于急加速狀態(tài)和爬坡狀態(tài)。在慢加速行駛狀態(tài)，需要對(duì)N值進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，一般加大N值，提高發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率。
【權(quán)利要求】
1.發(fā)動(dòng)機(jī)變頻燃油噴射方法，即在電控單元(ECU)根據(jù)各種傳感器來檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況參數(shù)(包括發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度及排氣中氧的含量等)變化，確定噴油正時(shí)、噴油量的基礎(chǔ)上，通過電控單元(ECT)控制，每噴油N次(N為正整數(shù)，一般取值為I一100)，停止噴油I次。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況時(shí)，可以通過實(shí)驗(yàn)確定N值:首先實(shí)驗(yàn)確定發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定狀態(tài)下不同怠速轉(zhuǎn)速下的N值，再實(shí)驗(yàn)采用變頻燃油噴射方法時(shí)不同怠速轉(zhuǎn)速下其單位時(shí)間的燃油消耗量，選取單位時(shí)間燃油消耗量最小時(shí)的怠速轉(zhuǎn)速和N值，作為該發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際的怠速轉(zhuǎn)速和燃油噴射時(shí)的N值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述，實(shí)驗(yàn)確定發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定狀態(tài)下不同怠速轉(zhuǎn)速時(shí)的N值時(shí)，先確定一個(gè)怠速轉(zhuǎn)速(大于或等于原來的怠速轉(zhuǎn)速)，選取一個(gè)N值初值，比如10，實(shí)驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)是否抖動(dòng):如果不抖動(dòng)，將該值減1，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，直至發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)，最小的發(fā)動(dòng)機(jī)不抖動(dòng)的值即為N值；如果發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)，將該值加1，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，直至發(fā)動(dòng)機(jī)不抖動(dòng)，該值即為N值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述，發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷、全負(fù)荷工況時(shí)，按照以下方法確定各前進(jìn)檔位下不同發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)的N值:在某一前進(jìn)檔時(shí)，先確定某一發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)汽車的需求功率，再對(duì)照發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線中功率曲線，將該值除以功率曲線中該發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的功率與需求功率之差，得到一個(gè)比值，加I再取整，即為該發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)的N值；同樣，可以得到在該前進(jìn)檔時(shí)不同發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)的N值；重復(fù)上述過程，可以得到不同前進(jìn)檔時(shí)、不同發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的N值。
【文檔編號(hào)】F02D41/30GK103670757SQ201410006381
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月7日
【發(fā)明者】王志恒 申請(qǐng)人:王志恒