汽油機(jī)進(jìn)氣壓力電子控制系統(tǒng)及其同步精確控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽油機(jī)進(jìn)氣壓力電子控制系統(tǒng)及其控制方法，具體是涉及一種能夠同步精確定位、智能控制空燃比的汽油機(jī)進(jìn)氣壓力電子控制系統(tǒng)及其同步精確控制方法，以有效滿足歐4排放標(biāo)準(zhǔn)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，摩托車汽油機(jī)的進(jìn)氣壓力電子控制系統(tǒng)通常采用化油器系統(tǒng)，化油器系統(tǒng)相當(dāng)于用模擬方式控制噴油量，其空燃比控制精度不高，尾氣中HC和CO嚴(yán)重超標(biāo)。而且一般只能針對典型的幾種工況做出比較好的控制，并且由于不能做反饋控制，化油器的調(diào)校不能涵蓋產(chǎn)品自身的散差，且產(chǎn)品自然老化造成噴油孔磨損、微量堵塞等變化時其不能進(jìn)行自己修正，排放進(jìn)一步惡化。
[0003]近年來出現(xiàn)的摩托車汽油機(jī)電控化油器系統(tǒng)利用占空比電磁閥調(diào)節(jié)空燃比，一定程度上彌補了電控化油器的精度低、一致性差等缺陷，降低了廢氣的排放。但由于此方案占空比電磁閥的開、關(guān)和曲軸不能完全同步，限制了空燃比精度的進(jìn)一步提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種汽油機(jī)進(jìn)氣壓力電子控制系統(tǒng)及其同步精確控制方法，控制器(ECU)通過氧傳感器采集氧含量信號和通過脈沖觸發(fā)器采集汽油機(jī)轉(zhuǎn)速信號，經(jīng)過判定和計算，在汽油機(jī)的進(jìn)氣行程，對輔助氣道“進(jìn)氣控制閥”的進(jìn)氣時機(jī)及進(jìn)氣時長進(jìn)行同步控制，能夠精確控制輔助氣道的進(jìn)氣量，進(jìn)而實現(xiàn)精確控制主氣道的進(jìn)氣負(fù)壓，達(dá)到精確控制空燃比的目的。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0006]一種汽油機(jī)進(jìn)氣壓力電子控制系統(tǒng)，包括帶有主氣道、怠速氣道和至少一輔助氣道的化油器，所述輔助氣道上設(shè)有進(jìn)氣控制閥；還包括用于對所述汽油機(jī)的汽缸溫度進(jìn)行檢測的溫度傳感器、用于對所述汽油機(jī)的排氣中氧含量進(jìn)行檢測的氧傳感器、用于對所述汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測的脈沖觸發(fā)器和用于根據(jù)所述溫度傳感器、氧傳感器、脈沖觸發(fā)器采集的信號對所述進(jìn)氣控制閥的進(jìn)氣時機(jī)和進(jìn)氣時長進(jìn)行控制的控制器。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述進(jìn)氣控制閥為在所述汽油機(jī)的進(jìn)氣行程控制進(jìn)氣時機(jī)和進(jìn)氣時長的高速電磁閥。
[0008]一種汽油機(jī)進(jìn)氣壓力電子控制系統(tǒng)的同步精確控制方法，其特征在于:包括如下步驟:
[0009]I)所述控制器內(nèi)預(yù)先寫入了通過整車工況試驗獲取的進(jìn)氣控制MAP，所述進(jìn)氣控制MAP采用汽油機(jī)轉(zhuǎn)速信號、氧含量信號、溫度信號為自變量，采用進(jìn)氣控制閥進(jìn)氣時機(jī)及進(jìn)氣時長為因變量；
[0010]2)所述氧傳感器對所述汽油機(jī)的排氣中氧含量進(jìn)行檢測并將氧含量信號傳輸給所述控制器；所述脈沖觸發(fā)器對所述汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測并將汽油機(jī)轉(zhuǎn)速信號傳輸給所述控制器；
[0011]3)在進(jìn)氣行程階段，所述控制器根據(jù)步驟2中采集到的汽油機(jī)轉(zhuǎn)速信號，向所述進(jìn)氣控制MAP獲取所述進(jìn)氣控制閥的進(jìn)氣時機(jī)及進(jìn)氣時長，且所述控制器控制所述進(jìn)氣控制閥開啟一次；
[0012]4)在進(jìn)氣行程階段，所述控制器根據(jù)步驟2中采集到的氧含量信號，對所述進(jìn)氣控制閥的開啟時長進(jìn)行調(diào)整；當(dāng)采集到的氧含量信號為濃時，增加所述進(jìn)氣控制閥的開啟時長，當(dāng)采集到氧含量信號為稀時，減少所述進(jìn)氣控制閥的開啟時長。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在汽油機(jī)使用過程中，所述控制器根據(jù)采集的汽油機(jī)轉(zhuǎn)速信號和氧含量信號，通過修正控制邏輯對進(jìn)氣控制MAP進(jìn)行自學(xué)習(xí)，實施對化油器一致性或性能劣化的自適應(yīng)。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供一種汽油機(jī)進(jìn)氣壓力電子控制系統(tǒng)及其同步精確控制方法，其中，控制器通過氧傳感器、溫度傳感器、脈沖觸發(fā)器能夠采集汽油機(jī)排氣中的氧濃度、汽缸溫度和汽油機(jī)轉(zhuǎn)速，根據(jù)這些信號確定的行車狀態(tài)，ECU經(jīng)過判定和計算，在汽油機(jī)的進(jìn)氣行程，能夠?qū)o助氣道的進(jìn)氣控制閥的開啟時機(jī)及時長進(jìn)行同步控制，從而能夠精確控制輔助氣道的進(jìn)氣量，進(jìn)而實現(xiàn)精確控制主氣道的進(jìn)氣負(fù)壓，達(dá)到精確控制汽油機(jī)的空燃比的目的。上述結(jié)構(gòu)中，采用氧傳感器作為進(jìn)氣壓力電子控制系統(tǒng)的反饋信號，能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)氣負(fù)壓的反饋控制，使空燃比在最佳值附近動態(tài)調(diào)節(jié)，有效地消除化油器一致性差異帶來的性能影響。通過脈沖觸發(fā)器采集汽油機(jī)轉(zhuǎn)速信號，并采用觸發(fā)脈沖的后沿實現(xiàn)進(jìn)氣控制閥的開啟與曲軸的完全同步，達(dá)到同步調(diào)節(jié)汽油機(jī)進(jìn)氣行程時的進(jìn)氣負(fù)壓，進(jìn)而達(dá)到同步精確控制空燃比的目的。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明汽油機(jī)進(jìn)氣壓力電子控制系統(tǒng)工作原理示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明中控制器框圖；
[0017]圖3為汽油機(jī)運行時，進(jìn)氣控制狀態(tài)推移圖；
[0018]圖4為汽油機(jī)運行時，進(jìn)氣閉合控制時序圖。
[0019]結(jié)合附圖，作以下說明:
[0020]I—油化器101—主氣道
[0021]102——怠速氣道103——輔助氣道
[0022]104—進(jìn)氣控制閥2—溫度傳感器
[0023]3—氧傳感器4—脈沖觸發(fā)器
[0024]5—控制器6—節(jié)氣門位置傳感器
[0025]7——排氣管8——缸體
[0026]9—節(jié)氣門開度開關(guān)10—飛輪
[0027]11——LED指示燈12——火花塞
【具體實施方式】
[0028]如圖1和圖2所示，一種汽油機(jī)進(jìn)氣壓力電子控制系統(tǒng)，包括帶有主氣道101、怠速氣道102和至少一輔助氣道103的化油器I，所述輔助氣道上設(shè)有進(jìn)氣控制閥104 ;還包括用于對所述汽油機(jī)的汽缸溫度進(jìn)行檢測的溫度傳感器2、用于對所述汽油機(jī)的排氣中氧含量進(jìn)行檢測的氧傳感器3、用于對所述汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測的脈沖觸發(fā)器4和用于根據(jù)所述溫度傳感器、氧傳感器、脈沖觸發(fā)器采集的信號對所述進(jìn)氣控制閥的進(jìn)氣時機(jī)和進(jìn)氣時長進(jìn)行控制的控制器5?？刂破?ECU)框圖參見圖2，其中，用于對汽油機(jī)的汽缸溫度進(jìn)行檢測的溫度傳感器2、用于對汽油機(jī)的排氣中氧含量進(jìn)行檢測的氧傳感器3、用于對汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測的脈沖觸發(fā)器4分別與控制器的輸入端電連接，用于指示工作狀態(tài)的LED指示燈11、用于點火的火花塞12及輔助氣道上的進(jìn)氣控制閥104分別與控制器的輸出端電連接。
[0029]優(yōu)選的，所述進(jìn)氣控制閥為在所述汽油機(jī)的進(jìn)氣行程控制進(jìn)氣時機(jī)和進(jìn)氣時長的高速電磁閥。
[0030]優(yōu)選的，所述氧傳感器安裝于所述汽油機(jī)的排氣管7靠近汽缸頭處，所述溫度傳感器安裝于所述汽油機(jī)的缸體8上。
[0031]優(yōu)選的，汽油機(jī)進(jìn)氣壓力電子控制系統(tǒng)還包括用于對所述汽油機(jī)的工況進(jìn)行檢測的節(jié)氣門位置傳感器6 (TPS)或節(jié)氣門開度開關(guān)9，節(jié)氣門位置傳感器6(TPS)或節(jié)氣門開度開關(guān)9與控制器的輸入端電連接。
[0032]一種汽油機(jī)進(jìn)氣壓力電子控制系統(tǒng)的同步精確控制方法，包括如下步驟:
[0033]I)所述控制器內(nèi)預(yù)先寫入了通過整車工況試驗獲取的進(jìn)氣控制MAP，所述進(jìn)氣控制MAP采用汽油機(jī)轉(zhuǎn)速信號、氧含量信號、溫度信號為自變量，采用進(jìn)氣控制閥進(jìn)氣時機(jī)及進(jìn)氣時長為因變量；
[0034]2)所述氧傳感器對所述汽油機(jī)的排氣中氧含量進(jìn)行檢測并將氧含量信號傳輸給所述控制器；所述脈沖觸發(fā)器對所述汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測并將汽油機(jī)轉(zhuǎn)速信號傳輸給所述控制器；
[0035]3)在進(jìn)氣行程階段，所述控制器根據(jù)步驟2中采集到的汽油機(jī)轉(zhuǎn)速信號，向所述進(jìn)氣控制MAP獲取所述進(jìn)氣控制閥的進(jìn)氣時機(jī)及進(jìn)氣時長，且所述控制器控制所述進(jìn)氣控制閥