專利名稱：一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空燃比設(shè)定方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電控燃油噴射式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是汽車摩托車等常用的電控燃油噴 射及點(diǎn)火的四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
汽油發(fā)動(dòng)機(jī)采用電控燃油噴射技術(shù)，可以大幅提高發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的控制精度，從 而使發(fā)動(dòng)機(jī)高效節(jié)能，排放降低，同時(shí)對改善發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能、怠速性能、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性、動(dòng) 力等，也有明顯的效果。電控燃油噴射及點(diǎn)火的四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，大多數(shù)采用電控怠速空氣閥的方式來 改變怠速工況的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒循環(huán)做功，從而維持發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的熱狀態(tài)或輔件動(dòng)力需求時(shí) 的怠速轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，例如發(fā)動(dòng)機(jī)冷車啟動(dòng)后的怠速，或電瓶電壓過低時(shí)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流突然 增加時(shí)的怠速，等。然而，怠速空氣閥的流量特性存在一定的散差，怠速空氣量計(jì)量同樣存在一定的 散差，因此，即使設(shè)計(jì)的相同規(guī)格的發(fā)動(dòng)機(jī)和電控燃油噴射系統(tǒng)，在裝車后也難以保證怠速 空燃比達(dá)到理想的一致結(jié)果，從而有使怠速轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性變差、排放不達(dá)標(biāo)的危險(xiǎn)。為了保 證發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空燃比具有較高的一致性，可以采用氧傳感器閉環(huán)反饋的方式控制怠速空燃 比，但對于開關(guān)型氧傳感器，只能控制怠速空燃比在理論當(dāng)量比附近，而不能夠控制在怠速 運(yùn)轉(zhuǎn)最為穩(wěn)定的稍濃狀態(tài)。而且，如果怠速空燃比反饋燃油調(diào)節(jié)量較大，那么就無法保證在 氧傳感器還沒有處于有效工作狀態(tài)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速性能。因此，提高怠速開環(huán)狀態(tài)下的空 燃比控制一致性，是保證發(fā)動(dòng)機(jī)性能的基本前提?，F(xiàn)有的公開技術(shù)是在發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)或維修 時(shí)通過專門調(diào)試儀器并由專業(yè)人員來設(shè)定每一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速空燃比，但這使生產(chǎn)成本增 加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之目的在于提供一種電控燃油噴射四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速空燃比設(shè)定 方法及裝置，實(shí)現(xiàn)不需要專門調(diào)試儀器設(shè)定怠速空燃比達(dá)到一致的理想數(shù)值，并且操作簡 單，從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)生產(chǎn)及維修成本。本發(fā)明之目的通過下列技術(shù)方案達(dá)到，即—種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空燃比設(shè)定裝置及方法，所述裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)本體、燃油噴 射裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元(ECU)、狀態(tài)指示裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置、排氣氧傳感器、系統(tǒng)電源、 以及發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)鑰匙開關(guān)，其特征在于，所述ECU能夠測量所述鑰匙開關(guān)的狀態(tài)，所述點(diǎn)火 裝置由所述鑰匙開關(guān)控制其與所述系統(tǒng)電源的導(dǎo)通或斷開，所述燃油噴射裝置直接與所述 系統(tǒng)電源連接而不受鑰匙開關(guān)控制，所述ECU也直接與所述系統(tǒng)電源連接但可以根據(jù)自己 的內(nèi)部邏輯自動(dòng)控制自己處于待機(jī)狀態(tài)，或所述ECU的電源有兩路并聯(lián)線路提供，其中一 路由所述鑰匙開關(guān)控制其與所述系統(tǒng)電源的連接，而另一路不受鑰匙開關(guān)控制但通過由所 述ECU的內(nèi)部電路來控制其與所述系統(tǒng)電源的連接，在所述鑰匙開關(guān)斷開后，所述ECU繼續(xù)
4由這一路電源供電，測量所述鑰匙開關(guān)的斷開持續(xù)時(shí)間，根據(jù)所述ECU的內(nèi)部邏輯再自控 斷開這一路ECU電源；所述方法包括以下步驟1)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空燃比設(shè)定狀態(tài)的操作；2)所述狀態(tài)指示裝置指示系統(tǒng)當(dāng)前處于設(shè)定狀態(tài)；3)在設(shè)定狀態(tài)且發(fā)動(dòng)機(jī)保持怠速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下，ECU計(jì)算確定基準(zhǔn)怠速噴油 量，使在該噴油量時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速最為穩(wěn)定并且過量空氣系數(shù)接近于0. 95 ；4)所述狀態(tài)指示裝置提示怠速空燃比設(shè)定計(jì)算已經(jīng)完成；5)在ECU斷電或進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)前，將所述基準(zhǔn)怠速噴油量存入ECU中的不揮發(fā)存 儲(chǔ)器。根據(jù)這個(gè)技術(shù)方案，可以完全不借助于任何專門調(diào)試儀器，隨時(shí)按照規(guī)定的簡單 操作，使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空燃比設(shè)定在理想的狀態(tài)，并且達(dá)到較高的一致性，生產(chǎn)服務(wù)成本降 低。下列技術(shù)方案可對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)。所述進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空燃比設(shè)定狀態(tài)的操作為以預(yù)先規(guī)定的時(shí)間間隔連續(xù)多次 開關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的鑰匙開關(guān)，例如連續(xù)5次、每次斷開時(shí)間在0. 2-2秒范圍之內(nèi)，如果不滿 足所述條件，則發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)；所述指示裝置為一個(gè)LED指示燈，指示系統(tǒng) 當(dāng)前處于設(shè)定狀態(tài)的動(dòng)作為所述指示燈以固定的頻率不停地閃亮；所述提示怠速空燃比 設(shè)定計(jì)算完成的動(dòng)作為所述指示燈熄滅。大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)有一個(gè)特點(diǎn)，在怠速進(jìn)氣流通面積不變并 且點(diǎn)火角不變時(shí)，一般情況下，怠速轉(zhuǎn)速與混合氣空燃比的關(guān)系如圖4所示，在過量空氣系 數(shù)X 0. 90時(shí)，怠速轉(zhuǎn)速會(huì)達(dá)到最大，并且最穩(wěn)定，而在入< 0. 85或入> 1. 00時(shí)，怠速 轉(zhuǎn)速會(huì)明顯降低，或者波動(dòng)明顯增大。但、=0.90將會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的CO濃度達(dá)到5% 左右，太高，因此理想的怠速入為0.95。根據(jù)圖4所示特性，即使在開環(huán)控制狀態(tài)，也可以 根據(jù)掃描噴油量與怠速轉(zhuǎn)速的關(guān)系得到、 0.90所對應(yīng)的噴油量，從而確定出X 0.95 所對應(yīng)的所述基準(zhǔn)怠速噴油量。如果采用轉(zhuǎn)速反饋、點(diǎn)火角動(dòng)態(tài)調(diào)整的策略來控制怠速轉(zhuǎn)速為恒轉(zhuǎn)速，那么圖4 所示特性將轉(zhuǎn)變?yōu)槠骄c(diǎn)火角與過量空氣系數(shù)、的特性，如圖5所示，在過量空氣系數(shù)入 =0.90時(shí)，平均點(diǎn)火角會(huì)達(dá)到最小，而怠速轉(zhuǎn)速最為穩(wěn)定。因此，也可以用掃描噴油量時(shí)的 點(diǎn)火角來確定出、 0.95所對應(yīng)的所述基準(zhǔn)怠速噴油量。根據(jù)上述原理，所述掃描燃油噴射量的掃描過程還包括以下步驟1)以一定步長不斷增加噴油量并保持一段時(shí)間，測量記錄該時(shí)間段內(nèi)的怠速轉(zhuǎn)速 及點(diǎn)火提前角；2)當(dāng)轉(zhuǎn)速明顯降低到預(yù)先給定的臨界值以下，或轉(zhuǎn)速波動(dòng)值大于預(yù)先給定的最大 允許波動(dòng)值時(shí)，停止增加噴油量；3)以一定步長不斷減小噴油量并保持一段時(shí)間，測量該時(shí)間段內(nèi)的怠速轉(zhuǎn)速及點(diǎn) 火提前角；4)當(dāng)轉(zhuǎn)速明顯降低到預(yù)先給定的臨界值以下，或轉(zhuǎn)速波動(dòng)值大于預(yù)先給定的最大 允許波動(dòng)值時(shí)，停止減小噴油量；5)計(jì)算平均怠速轉(zhuǎn)速最高或平均點(diǎn)火提前角最小狀態(tài)對應(yīng)的噴油量Qim，將所述基準(zhǔn)怠速噴油量定為k*Qim，其中，k為一個(gè)小于1的常數(shù)，k的最佳取值范圍為k = 0. 85-0. 95。當(dāng)所述排氣氧傳感器正常工作時(shí)，可以更為方便地使用準(zhǔn)確的閉環(huán)反饋怠速噴油 量來確定所述基準(zhǔn)怠速噴油量，只要知道閉環(huán)反饋的目標(biāo)過量空氣系數(shù)即可。如果采用的 是開關(guān)型的氧傳感器，那么較為準(zhǔn)確的目標(biāo)過量空氣系數(shù)一般為1.00，而如果采用的是寬 域型的氧傳感器，那么可以直接將目標(biāo)過量空氣系數(shù)設(shè)為0. 95。因此，對本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化還包括在所述氧傳感器正常工作時(shí)，根據(jù)所述氧傳 感器信號反饋調(diào)節(jié)得到的怠速噴油量，進(jìn)一步修正所述基準(zhǔn)怠速噴油量?；蛘?，在氧傳感器正常工作時(shí)，根據(jù)氧傳感器信號反饋調(diào)節(jié)得到的怠速噴油量，直 接確定所述基準(zhǔn)怠速噴油量。本發(fā)明的益處在于，通過一種電控燃油噴射四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速空燃比設(shè)定 方法及裝置，實(shí)現(xiàn)了不需要專門調(diào)試儀器來設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空燃比，并能夠使其達(dá)到一致 的理想數(shù)值，而且操作簡單方便，可降低發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的生產(chǎn)及維修成本。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例之發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成簡圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例之怠速空燃比設(shè)定過程邏輯簡圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例之計(jì)算基準(zhǔn)怠速噴油量的方法邏輯簡圖。圖4為怠速轉(zhuǎn)速與混合氣空燃比的關(guān)系曲線示意圖。圖5為恒轉(zhuǎn)速控制怠速轉(zhuǎn)速時(shí)點(diǎn)火角與混合氣空燃比的關(guān)系曲線示意圖。圖中編號說明如下1-系統(tǒng)電源(蓄電池)2-系統(tǒng)鑰匙開關(guān)3-始終連接的電源供電線路4-ECU電源控制與檢測電路5-發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元(ECU)&發(fā)動(dòng)t/LS行控制_各8-各種傳■9"點(diǎn)_^￡10-燃油噴射裝置11-發(fā)動(dòng)機(jī)本體20-外部操作使E⑶上電的步驟21-E⑶的軟件控制邏輯步驟22-判斷鑰匙開關(guān)斷開時(shí)間是否滿足進(jìn)入怠速設(shè)定計(jì)算的要求的步驟23-滿足鑰匙開關(guān)要求_喿作次數(shù)累計(jì)24-鑰匙斷開隨意則操作次數(shù)復(fù)位25-判斷鑰匙開關(guān)狀態(tài)26-判斷鑰匙開關(guān)閉合時(shí)間是否足夠長的步驟27-判斷鑰匙開關(guān)操作是否滿足進(jìn)入怠速設(shè)定計(jì)算的要求的步驟28-指示當(dāng)前已經(jīng)處于設(shè)定狀態(tài)29-E⑶進(jìn)行系統(tǒng)自檢30-判斷自檢是否通過31-判斷基準(zhǔn)怠速噴油量計(jì)算是否還要繼續(xù)32-計(jì)算基準(zhǔn)怠速噴油量33-指示怠速設(shè)定計(jì)算已經(jīng)完成34-發(fā)動(dòng)te行控制35-判斷鑰匙開關(guān)狀態(tài) 36-鑰匙關(guān)斷后熄火斷油37-判斷本次關(guān)斷鑰匙前是否正確計(jì)算了基準(zhǔn)怠速噴油量 38-保存計(jì)算結(jié)果39-計(jì)算鑰匙開關(guān)斷開的持續(xù)時(shí)間1判_月匙開彌賄間題激脹41-切斷或讓KU復(fù)位待機(jī)50-判斷當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)溫度及工況是否滿足設(shè)定計(jì)算要求51-判斷氧傳感器狀態(tài)52-閉環(huán)控制發(fā)動(dòng)機(jī)53-計(jì)算空燃比反饋量
6
^-m^^ommf-mm樂油量56-開環(huán)控制發(fā)動(dòng)機(jī)57-進(jìn)行燃油噴射量掃描58-判斷是否已經(jīng)完成開環(huán)掃描59-根據(jù)開環(huán)掃描結(jié)果計(jì)算A =0.90對應(yīng)的噴油量60-計(jì)算基準(zhǔn)怠速噴油量61-計(jì)算基準(zhǔn)噴油偏置量62-設(shè)定計(jì)算結(jié)束并進(jìn)入正?？刂茦?biāo)志圖中符號說明如下ikey-滿足鑰匙開關(guān)要求的操作次數(shù)toff-鑰匙開關(guān)斷開持續(xù)時(shí)間tarf^f為胎揺_旬tel-有細(xì)乍邏開揺細(xì)tc2-有效操作的最長鑰匙開關(guān)斷開持續(xù)時(shí)間tc3-鑰匙開關(guān)斷開后保持EOT正常工作的最長持續(xù)時(shí)間tc4-判斷是否進(jìn)入了怠速設(shè)定狀態(tài)所需的最短鑰匙開關(guān)閉合持續(xù)時(shí)間S-進(jìn)入或結(jié)束怠速設(shè)定狀態(tài)的標(biāo)志參數(shù)ikset-進(jìn)入怠速設(shè)定狀態(tài)的鑰匙開關(guān)有效操作次數(shù)Offset-對控制表中的怠速噴油量的修正偏移量、開環(huán)掃描噴油量的調(diào)解參數(shù)Dtfi-閉環(huán)反饋控制噴油量時(shí)的反饋調(diào)節(jié)修正參數(shù)平均值Qim-開環(huán)掃描得到的\ = 0. 90對應(yīng)的怠速噴油量Qmap-ECU控制表中的怠速噴油量k_計(jì)算基準(zhǔn)怠速噴油量用系數(shù)Qidle-基準(zhǔn)怠速噴油量下面借助這些附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明。
具體實(shí)施例方式在圖1所示的實(shí)施本發(fā)明之發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中，作為電源系統(tǒng)的蓄電池1給發(fā)動(dòng)機(jī)系 統(tǒng)供電，但給電控單元(ECU) 5的供電有兩路，一路經(jīng)過鑰匙開關(guān)2，另一路為線路3，其將電 源直接連接到電控單元5的ECU電源控制與檢測電路4，不受鑰匙開關(guān)2的控制。ECU電源 控制與檢測電路4可以根據(jù)電控單元5中的內(nèi)部邏輯控制線路3是否在鑰匙開關(guān)2斷開時(shí) 繼續(xù)給電控單元5供電一定的時(shí)間。電控單元5中的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行控制電路6中，包括有微 處理器(即MCU，圖中未示出)、不揮發(fā)性存儲(chǔ)器(圖中未示出)等，在內(nèi)部的嵌入式軟件的 控制下采集傳感器8(包括節(jié)氣門位置傳感器、排氣氧傳感器等，圖中未分別示出)發(fā)出的 信號，經(jīng)過計(jì)算處理輸出噴油脈沖給燃油噴射裝置10、點(diǎn)火裝置9、以及狀態(tài)指示裝置7等。 傳感器8和點(diǎn)火裝置9的電源取自受鑰匙開關(guān)2控制的供電線路，因此，只要鑰匙開關(guān)2斷 開，傳感器8的信號就失效，點(diǎn)火系統(tǒng)就停止工作，因此發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)熄火，盡管電控單元5仍 然可能還會(huì)工作一定的時(shí)間。為了盡可能地減小供電線路的內(nèi)阻對燃油噴射裝置10的噴 油量的影響，燃油噴射裝置10電源直接取自蓄電池1，因此也不受鑰匙開關(guān)2的控制。當(dāng)然，如果所述微處理器具有自己的電源管理功能，例如可以自己控制自動(dòng)進(jìn)入 待機(jī)或激活狀態(tài)，那么ECU電源控制與檢測電路4就不需要了，兩路供電線路直接接入所述 微處理器即可。在圖2所示的本發(fā)明實(shí)施例之怠速空燃比設(shè)定過程邏輯中，21為電控單元5的嵌 入式軟件實(shí)現(xiàn)的控制邏輯，而在電控單元5斷電后需要閉合鑰匙開關(guān)2來在步驟20給電控 單元5再次上電。
電控單元5上電后首先復(fù)位，包括使參數(shù)ikey = 0，參數(shù)toff = tc3,參數(shù)ton =0，然后在步驟22判斷這次鑰匙開關(guān)2閉合前斷開的持續(xù)時(shí)間是否滿足進(jìn)入怠速設(shè)定必 需的時(shí)間間隔，即在tcl和tc2之間，例如可以預(yù)先規(guī)定，tcl = 0. 2秒，tc2 = 2秒，tc3 =120秒。在步驟22判斷為“是”，那么參數(shù)ikey增加一次(步驟23)，在步驟22判斷為 “否”，那么參數(shù)ikey賦值為1 (步驟24)，即將本次閉合鑰匙開關(guān)2作為第一次操作。然后 在步驟25判斷鑰匙開關(guān)2是否仍然閉合，如果“是”，將計(jì)算閉合持續(xù)時(shí)間ton，并在ton不 超過tc4 (步驟26)時(shí)，等待并重復(fù)步驟25，如果在等待期間鑰匙開關(guān)2斷開了，那么進(jìn)入步 驟39，計(jì)算鑰匙開關(guān)2斷開持續(xù)時(shí)間toff，并將ton復(fù)零，然后又等待鑰匙開關(guān)2的下次閉 合，如果在toff沒有超過tc3 (步驟40判斷)時(shí)鑰匙開關(guān)2再次閉合，那么就返回到步驟 22。如果toff超過了 tc3(步驟40判斷)，那么立即進(jìn)入步驟41，控制電控單元5斷電或 復(fù)位待機(jī)，下次閉合鑰匙開關(guān)2將重新回到步驟20使電控單元5再次上電。按照上述邏輯，如果在步驟26的判斷結(jié)果為“是”，即ton超過了 tc4，那么進(jìn)入步 驟27，判斷ikey值是否等于ikset，即是否正好滿足了進(jìn)入怠速設(shè)定狀態(tài)的條件，如果為 “是”，那么進(jìn)入步驟28，給指示裝置7發(fā)出指令，指示當(dāng)前已經(jīng)進(jìn)入了怠速設(shè)定狀態(tài)，并將 控制標(biāo)志S置為1。tc4是等待規(guī)定操作的最長時(shí)間，可以取為0. 2-5秒之間的任何數(shù)值。 ikset為預(yù)先規(guī)定的連續(xù)有效操作次數(shù)，例如5次。進(jìn)入怠速設(shè)定狀態(tài)后，首先自檢系統(tǒng)狀 態(tài)(步驟29)，如果通過，則通過S值判斷是否仍然處于怠速設(shè)定狀態(tài)，如果S= 1，那么進(jìn) 入步驟32計(jì)算基準(zhǔn)怠速噴油量，具體計(jì)算方法見圖3。如上次已經(jīng)結(jié)束了基準(zhǔn)怠速噴油量 的計(jì)算，那么S將被復(fù)零，將不再計(jì)算基準(zhǔn)怠速噴油量，而從步驟31進(jìn)入步驟33，給指示裝 置7發(fā)出指令，指示當(dāng)前已經(jīng)完成了怠速設(shè)定計(jì)算。步驟32或步驟33完成后將進(jìn)入步驟 34，按照上述結(jié)果及其他邏輯控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行。在控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中，還要不斷地監(jiān)測鑰匙開關(guān)是否關(guān)斷(步驟35)，如果一 直沒有關(guān)斷而保持閉合，那么將循環(huán)進(jìn)行步驟29到步驟34 ；如果鑰匙關(guān)斷了，將立即執(zhí)行 步驟36，即熄火斷油，并在鑰匙關(guān)斷前完成了基準(zhǔn)怠速噴油量的計(jì)算時(shí)，進(jìn)入步驟38，再次 根據(jù)氧傳感器反饋控制怠速的結(jié)果修正基準(zhǔn)怠速噴油量或基準(zhǔn)怠速噴油量偏移量，并將最 后結(jié)果存儲(chǔ)到電控單元5的不揮發(fā)性存儲(chǔ)器上，然后使ikey復(fù)零，進(jìn)入前面已經(jīng)說明過的 步驟39。如果在步驟37，判斷ikey值不等于ikset或S不等于0，則表明在鑰匙關(guān)斷前要么 沒有進(jìn)入過怠速設(shè)定狀態(tài)，要么沒有正確完成基準(zhǔn)怠速噴油量的計(jì)算，那么將直接使ikey 復(fù)零，進(jìn)入前面已經(jīng)說明過的步驟39。在圖3所述的步驟32的關(guān)于基準(zhǔn)怠速噴油量的具體計(jì)算方法中，步驟50判斷是 否滿足怠速設(shè)定計(jì)算的基本工況條件，即是否處于怠速工況且發(fā)動(dòng)機(jī)溫度是否合適，如果 不滿足，那么將不進(jìn)行基準(zhǔn)怠速噴油量的計(jì)算，步驟32立即結(jié)束。如果步驟50判斷結(jié)果為 “是”，那么進(jìn)入步驟51判斷氧傳感器是否工作，如果結(jié)果為“是”，則采用閉環(huán)反饋控制方法 計(jì)算基準(zhǔn)怠速噴油量(步驟52-55)，即計(jì)算一定時(shí)間內(nèi)的反饋噴油調(diào)節(jié)量的平均值，得到 平均值后計(jì)算基準(zhǔn)怠速噴油量Qidle = Qmap+Dtfi。如果步驟51判斷出氧傳感器沒有工 作，那么采用開環(huán)控制方法計(jì)算基準(zhǔn)怠速噴油量(步驟56-60)，即掃描怠速噴油量(例如通 過調(diào)節(jié)參數(shù)Offset的值)，計(jì)算并記錄各Offset值下的平均怠速轉(zhuǎn)速或平均點(diǎn)火角，當(dāng)平 均怠速轉(zhuǎn)速或平均點(diǎn)火角出現(xiàn)了極值，并且有重復(fù)性后，計(jì)算出平均怠速轉(zhuǎn)速最大或平均點(diǎn)火角最小對應(yīng)的 Offset 值，計(jì)算出 Qim 禾口 Qidle :Qim = Qmap+Offset, Qidle = k*Qim。 無論是采用閉環(huán)方法還是開環(huán)方法，在得到了基準(zhǔn)怠速噴油量Qidle后，還可以求出設(shè)定 計(jì)算得到的噴油偏置量Offset = Qidle-Qmap (步驟61)，隨后就結(jié)束了怠速設(shè)定計(jì)算，將 怠速設(shè)定狀態(tài)的標(biāo)志參數(shù)S復(fù)零(步驟62)，步驟32結(jié)束。上述實(shí)施例中，狀態(tài)指示裝置7可以為一個(gè)燈泡、一個(gè)發(fā)光二極管LED、或一個(gè)任 意顯示裝置，其也可以兼作系統(tǒng)故障指示器。指示處于怠速設(shè)定狀態(tài)的方式可以采用以某 一固定頻率閃燈的方式，而系統(tǒng)故障可以間歇地閃動(dòng)預(yù)先設(shè)計(jì)的故障編碼，如果系統(tǒng)無故 障，并且怠速設(shè)定計(jì)算結(jié)束或沒有進(jìn)入怠速設(shè)定狀態(tài)，則可以用狀態(tài)指示裝置7的指示燈 熄滅的方式來指示。本發(fā)明之汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速空燃比設(shè)定方法及裝置，適用于單缸及多缸的電控燃 油噴射式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是汽車摩托車等常用的電控燃油噴射及點(diǎn)火的四沖程汽油發(fā)動(dòng) 機(jī)。上述實(shí)施例的目的是為了說明本發(fā)明，但并不限定本發(fā)明。凡利用本發(fā)明之構(gòu)思 和精神實(shí)質(zhì)進(jìn)行的、對于本領(lǐng)域普通專業(yè)技術(shù)人員而言顯而易見的改變設(shè)計(jì)，仍然屬于本 發(fā)明之權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空燃比設(shè)定方法，包括以下步驟1)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空燃比設(shè)定狀態(tài)的操作；2)指示系統(tǒng)當(dāng)前處于設(shè)定狀態(tài)的動(dòng)作；3)在設(shè)定狀態(tài)且發(fā)動(dòng)機(jī)保持怠速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下，ECU計(jì)算確定基準(zhǔn)怠速噴油量，使在該噴油量時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速最為穩(wěn)定并且尾氣排放濃度較低；4)指示怠速空燃比設(shè)定計(jì)算已經(jīng)完成的動(dòng)作；5)在ECU斷電或進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)前，將所述基準(zhǔn)怠速噴油量存入ECU中的不揮發(fā)存儲(chǔ)器。
2.如權(quán)利要求1所述汽油發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空燃比設(shè)定方法，所述基準(zhǔn)怠速噴油量根據(jù)過量 空氣系數(shù)接近于0. 95的原則確定。
3.如權(quán)利要求2所述汽油發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空燃比設(shè)定方法，所述進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空燃比設(shè) 定狀態(tài)的操作為以預(yù)先規(guī)定的時(shí)間間隔連續(xù)多次開關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的鑰匙開關(guān)，例如連續(xù) 5次、每次斷開或閉合時(shí)間在0. 3-2秒范圍之內(nèi)，如果不滿足所述條件，則發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入 正常運(yùn)行狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求3所述汽油發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空燃比設(shè)定方法，所述指示系統(tǒng)當(dāng)前處于設(shè)定狀 態(tài)的動(dòng)作為一個(gè)指示燈以固定的頻率不停地閃亮。
5.如權(quán)利要求4所述汽油發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空燃比設(shè)定方法，所述提示怠速空燃比設(shè)定計(jì)算 完成的動(dòng)作為指示燈熄滅。
6.如權(quán)利要求2所述汽油發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空燃比設(shè)定方法，所述計(jì)算確定基準(zhǔn)怠速噴油量 的過程包括以下步驟1)以一定步長不斷增加噴油量并保持一段時(shí)間，測量記錄該時(shí)間段內(nèi)的怠速轉(zhuǎn)速及點(diǎn) 火提前角；2)當(dāng)轉(zhuǎn)速明顯降低到預(yù)先給定的臨界值以下，或轉(zhuǎn)速波動(dòng)值大于預(yù)先給定的最大允許 波動(dòng)值時(shí)，停止增加噴油量；3)以一定步長不斷減小噴油量并保持一段時(shí)間，測量該時(shí)間段內(nèi)的怠速轉(zhuǎn)速及點(diǎn)火提 前角；4)當(dāng)轉(zhuǎn)速明顯降低到預(yù)先給定的臨界值以下，或轉(zhuǎn)速波動(dòng)值大于預(yù)先給定的最大允許 波動(dòng)值時(shí)，停止減小噴油量；5)計(jì)算平均怠速轉(zhuǎn)速最高或平均點(diǎn)火提前角最小狀態(tài)對應(yīng)的噴油量Qim，將所述基準(zhǔn) 怠速噴油量定為k*Qim，其中，k為一個(gè)小于1的常數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述汽油發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空燃比設(shè)定方法，所述參數(shù)k的取值范圍為k= 0. 85-0. 95。
8.如權(quán)利要求7所述汽油發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空燃比設(shè)定方法，在氧傳感器正常工作時(shí)，根據(jù) 氧傳感器信號反饋調(diào)節(jié)得到的怠速噴油量修正所述基準(zhǔn)怠速噴油量。
9.如權(quán)利要求2所述汽油發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空燃比設(shè)定方法，在氧傳感器正常工作時(shí)，根據(jù) 氧傳感器信號反饋調(diào)節(jié)得到的怠速噴油量來確定所述基準(zhǔn)怠速噴油量。
10.一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空燃比設(shè)定裝置，包括發(fā)動(dòng)機(jī)本體、燃油噴射裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)電 控單元(ECU)、狀態(tài)指示裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置、系統(tǒng)電源、以及發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)鑰匙開關(guān)，其特 征在于，所述點(diǎn)火裝置由所述鑰匙開關(guān)控制其與所述系統(tǒng)電源的導(dǎo)通或斷開，所述燃油噴 射裝置和所述ECU直接與所述系統(tǒng)電源連接而不受鑰匙開關(guān)控制，所述ECU能夠測量所述鑰匙開關(guān)的狀態(tài)并計(jì)算其持續(xù)時(shí)間，并根據(jù)測量結(jié)果以及內(nèi)部邏輯將自身控制在待機(jī)狀態(tài) 或激活狀態(tài)。
11.一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空燃比設(shè)定裝置，包括發(fā)動(dòng)機(jī)本體、燃油噴射裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)電 控單元(ECU)、狀態(tài)指示裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置、系統(tǒng)電源、以及發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)鑰匙開關(guān)，其特 征在于，所述點(diǎn)火裝置由所述鑰匙開關(guān)控制其與所述系統(tǒng)電源的導(dǎo)通或斷開，所述燃油噴 射裝置直接與所述系統(tǒng)電源連接而不受鑰匙開關(guān)控制，所述ECU的電源有兩路并聯(lián)線路提 供，其中一路由所述鑰匙開關(guān)控制其與所述系統(tǒng)電源的連接，而另一路不受鑰匙開關(guān)控制 但通過由所述ECU的內(nèi)部電路來控制其與所述系統(tǒng)電源的連接，所述ECU能夠測量所述鑰 匙開關(guān)的狀態(tài)，在所述鑰匙開關(guān)斷開后，所述ECU繼續(xù)由這一路電源供電，測量所述鑰匙開 關(guān)的斷開持續(xù)時(shí)間，根據(jù)所述ECU的內(nèi)部邏輯再自控?cái)嚅_這一路ECU電源。
12.如權(quán)利要求10或11所述汽油發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空燃比設(shè)定裝置，所述狀態(tài)指示裝置為一 個(gè)LED，并由所述E⑶驅(qū)動(dòng)控制。
13.如權(quán)利要求12所述汽油發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空燃比設(shè)定裝置，還包括排氣氧傳感器，所述 ECU根據(jù)所述氧傳感器信號可以閉環(huán)反饋控制怠速燃油噴射量。
全文摘要
一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空燃比設(shè)定裝置及方法，所述裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)本體、燃油噴射裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元、狀態(tài)指示裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置、排氣氧傳感器、系統(tǒng)電源、以及發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)鑰匙開關(guān)，其特征在于，所述方法包括以下步驟1)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空燃比設(shè)定狀態(tài)的操作；2)指示系統(tǒng)當(dāng)前處于設(shè)定狀態(tài)；3)計(jì)算確定基準(zhǔn)怠速噴油量，使在該噴油量時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速最為穩(wěn)定并且過量空氣系數(shù)接近于0.95；4)指示怠速空燃比設(shè)定計(jì)算完成；5)在ECU斷電或進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)前，將所述基準(zhǔn)怠速噴油量存入所述ECU中的不揮發(fā)存儲(chǔ)器。
文檔編號F02D41/16GK101825029SQ20101016151
公開日2010年9月8日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者劉昌文, 張平, 楊延相, 郗大光 申請人:浙江飛亞電子有限公司