單缸柴油機(jī)的燃油噴射的控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及柴油機(jī)燃油噴射的控制系統(tǒng)，特別是用于單缸柴油機(jī)的控制系統(tǒng)，及這種控制系統(tǒng)的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前多缸柴油機(jī)的燃油噴射的控制系統(tǒng)中，通常同時(shí)在曲軸和凸輪軸上設(shè)置轉(zhuǎn)速傳感器，以檢測(cè)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速并進(jìn)行判缸。但在單缸機(jī)中，由于凸輪軸空間有限，則僅在曲軸上設(shè)置轉(zhuǎn)速傳感器。但僅以曲軸轉(zhuǎn)速無(wú)法直接確定噴射正時(shí)，還需進(jìn)行一系列的曲軸轉(zhuǎn)速計(jì)算和比較，才能確柴油機(jī)的噴射正時(shí)，從而延長(zhǎng)響應(yīng)時(shí)間、降低控制精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提供一種單缸柴油機(jī)的燃油噴射的控制系統(tǒng)，它可以簡(jiǎn)單、快速地確定單缸柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速及運(yùn)行沖程，進(jìn)而實(shí)時(shí)、快速地確定單缸柴油機(jī)的燃油噴射量和噴射正時(shí)。
[0004]本發(fā)明還提供一種單缸柴油機(jī)的燃油噴射的控制系統(tǒng)，它可以減少接收到的轉(zhuǎn)速信號(hào)所受的干擾，并且可以適應(yīng)柴油機(jī)較大的轉(zhuǎn)速信號(hào)幅值變化范圍。
[0005]本發(fā)明另提供一種單缸柴油機(jī)的燃油噴射的控制方法，它可以藉由簡(jiǎn)單的方法確定單缸柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速及運(yùn)行沖程，進(jìn)而實(shí)時(shí)、快速地確定單缸柴油機(jī)的燃油噴射量和噴射正時(shí)。
[0006]本發(fā)明又提供一種單缸柴油機(jī)的燃油噴射的控制方法，它可以減少接收到的轉(zhuǎn)速信號(hào)所受的干擾，并且可以適應(yīng)柴油機(jī)較大的轉(zhuǎn)速信號(hào)幅值變化范圍。
[0007]為此，本發(fā)明還提供了單缸柴油機(jī)的燃油噴射的控制系統(tǒng)，它包括:其中包括一個(gè)油門(mén)踏板位置傳感器和一個(gè)冷卻水溫傳感器的一組運(yùn)行工況傳感器，一個(gè)可接收來(lái)自運(yùn)行工況傳感器輸入信號(hào)的輸入信號(hào)接口，一個(gè)與該輸入信號(hào)接口相連接的控制單元，以及一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器，該轉(zhuǎn)速傳感器藉由一個(gè)轉(zhuǎn)速校正電路與控制單元相連接，轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)置于單缸柴油機(jī)凸輪軸或起動(dòng)軸上。
[0008]根據(jù)單缸柴油機(jī)的燃油噴射的控制系統(tǒng)的再一種示意性實(shí)施方式，其中轉(zhuǎn)速校正電路包括:一個(gè)與轉(zhuǎn)速傳感器相連的濾波限幅電路，一個(gè)可預(yù)設(shè)至少一個(gè)參考電壓的比較電壓設(shè)置電路，和一個(gè)連接濾波限幅電路和比較電壓設(shè)置電路的比較器，該比較器用于比較濾波限幅電路的輸出值和比較電壓設(shè)置電路的參考電壓。
[0009]根據(jù)單缸柴油機(jī)的燃油噴射的控制系統(tǒng)的其他示意性實(shí)施方式，其中比較電壓設(shè)置電路具有一個(gè)高速參考電壓和一個(gè)低速參考電壓；或者，與比較電壓設(shè)置電路相連的比較器的輸入端和比較器的輸出端之間并聯(lián)一個(gè)回差反饋電阻，或者，運(yùn)行工況傳感器還包括大氣壓力傳感器和擋位傳感器。
[0010]本發(fā)明還提供了上述單缸柴油機(jī)的燃油噴射的控制系統(tǒng)的控制方法，它包括如下步驟:控制單元藉由轉(zhuǎn)速校正電路接收來(lái)自單缸柴油機(jī)的凸輪軸上或起動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)速信號(hào)，根據(jù)轉(zhuǎn)速信號(hào)判斷單缸柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速并確定其上止點(diǎn)，藉由輸入信號(hào)接口接收單缸柴油機(jī)的油門(mén)踏板位置信號(hào)，比較油門(mén)踏板位置與單缸柴油機(jī)預(yù)設(shè)的怠速油門(mén)位置，若油門(mén)踏板位置大于怠速油門(mén)位置，則至少根據(jù)油門(mén)踏板位置和轉(zhuǎn)速信號(hào)確定燃油噴射，若油門(mén)踏板位置不大于怠速油門(mén)位置，則至少根據(jù)單缸柴油機(jī)的冷卻水溫確定燃油噴射量，控制單元至少根據(jù)轉(zhuǎn)速、上止點(diǎn)和所述燃油噴射量，確定燃油噴射正時(shí)。
[0011]根據(jù)單缸柴油機(jī)的燃油噴射的控制方法的再一種示意性實(shí)施方式，其中轉(zhuǎn)速信號(hào)在轉(zhuǎn)速校正電路中經(jīng)由濾波限幅電路處理后得到濾波限幅信號(hào)，濾波限幅信號(hào)與至少一個(gè)參考電壓進(jìn)行比較后得到脈沖信號(hào)，控制單元利用脈沖信號(hào)判斷單缸柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速并確定其上止點(diǎn)。
[0012]根據(jù)單缸柴油機(jī)的燃油噴射的控制方法的其他示意性實(shí)施方式，其中參考電壓包括一個(gè)高速參考電壓和一個(gè)低速參考電壓；或者，在油門(mén)踏板位置小于等于怠速油門(mén)位置時(shí)，燃油噴射量的確定還參考單缸柴油機(jī)工作的擋位；或者，在油門(mén)踏板位置大于怠速油門(mén)位置時(shí)，燃油噴射量的確定還參考單缸柴油機(jī)工作的大氣壓力和冷卻水溫。
[0013]采用本發(fā)明單缸柴油機(jī)的燃油噴射的控制系統(tǒng)和控制方法，可以?xún)H依靠設(shè)置在凸輪軸或起動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)速傳感器，即可簡(jiǎn)單快速地確定單缸柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速及運(yùn)行沖程，進(jìn)而可以實(shí)時(shí)、快速地確定單缸柴油機(jī)的燃油噴射量和噴射正時(shí)。
[0014]另外，因單缸柴油機(jī)中凸輪軸或起動(dòng)軸的空間有限，接收到的轉(zhuǎn)速信號(hào)會(huì)受到干擾，采用本發(fā)明的控制系統(tǒng)和控制方法可以減少干擾信號(hào)對(duì)燃油噴射量和燃油噴射正時(shí)的影響，并且可以適應(yīng)柴油機(jī)較大的轉(zhuǎn)速信號(hào)幅值變化范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0015]以下附圖僅對(duì)本發(fā)明做示意性說(shuō)明和解釋?zhuān)⒉幌薅ū景l(fā)明的范圍。
[0016]圖1是單缸柴油機(jī)的燃油噴射的控制系統(tǒng)的一種示意性實(shí)施方式。
[0017]圖2用于說(shuō)明單缸柴油機(jī)的燃油噴射的控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速校正電路的一種示意性實(shí)施方式。
[0018]圖3是單缸柴油機(jī)的燃油噴射的控制方法的一種示意性實(shí)施方式。
[0019]圖4是單缸柴油機(jī)的燃油噴射的控制方法的另一種示意性實(shí)施方式。
[0020]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
10運(yùn)行工況傳感器 12油門(mén)踏板位置傳感器 14轉(zhuǎn)速傳感器 17大氣壓力傳感器 18冷卻水溫傳感器 19擋位傳感器 20輸入信號(hào)接口 30控制單元 40轉(zhuǎn)速校正電路 42濾波限幅電路 44比較電壓設(shè)置電路 46比較器
80凸輪軸或起動(dòng)軸
R回差反饋電阻
Sc凸輪軸或起動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速信號(hào)
Sf濾波限幅信號(hào)
Sp脈沖信號(hào)
vt參考電壓。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了對(duì)發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，附圖僅用于幫助理解本發(fā)明，不代表產(chǎn)品的實(shí)際結(jié)構(gòu)和真實(shí)比例，在各圖中相同的標(biāo)號(hào)表不相同的部分。
[0022]在本文中，“示意性”表示“充當(dāng)實(shí)例、例子或說(shuō)明”，不應(yīng)將在本文中被描述為“示意性”的任何圖示、實(shí)施方式解釋為一種更優(yōu)選的或更具優(yōu)點(diǎn)的技術(shù)方案。
[0023]如圖1所示，單缸柴油機(jī)的燃油噴射的控制系統(tǒng)包括:一組運(yùn)行工況傳感器10、一個(gè)輸入信號(hào)接口 20、一個(gè)控制單元30、一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器14、和一個(gè)轉(zhuǎn)速校正電路40。
[0024]一組運(yùn)行工況傳感器10中包括一個(gè)油門(mén)踏板位置傳感器12和冷卻水溫傳感器17，在單缸柴油機(jī)的燃油噴射的控制系統(tǒng)的其他示意性實(shí)施方式中，運(yùn)行工況傳感器10中還可以包括大氣壓力傳感器18和擋位傳感器19等柴油機(jī)的控制系統(tǒng)中常見(jiàn)的傳感器。輸入信號(hào)接口 20可接收來(lái)自運(yùn)行工況傳感器10的輸入信號(hào)，其輸出端與一個(gè)控制單元30相連接。
[0025]單缸柴油機(jī)的燃油噴射的控制系統(tǒng)還包括一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器14，該轉(zhuǎn)速傳感器14設(shè)置于單缸柴油機(jī)的凸輪軸或起動(dòng)軸80上。本發(fā)明可以采用任何一種現(xiàn)有的轉(zhuǎn)速傳感器，故不再贅述。轉(zhuǎn)速傳感器14藉由一個(gè)轉(zhuǎn)速校正電路40與控制單元30相連接。轉(zhuǎn)速傳感器14輸出的凸輪軸或起動(dòng)軸80的轉(zhuǎn)速信號(hào)Sc輸入至轉(zhuǎn)速校正電路40，以將轉(zhuǎn)速信號(hào)Sc校正為一組脈沖信號(hào)Sp，這組脈沖信號(hào)輸入至控制單元30中，用以確定燃油噴射量和燃油的噴射正時(shí)。
[0026]由于轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)置在凸輪軸或起動(dòng)軸80上，檢測(cè)出的轉(zhuǎn)速可直接對(duì)應(yīng)于柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速或上止點(diǎn)的位置，因此可以減化控制系統(tǒng)的運(yùn)算程序，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制。由于在柴油機(jī)中凸輪軸或起動(dòng)軸80處的空間有限，因此設(shè)置的轉(zhuǎn)速傳感器輸出的轉(zhuǎn)速信號(hào)Sc可能受到外界干擾，影響控制的準(zhǔn)確性，因此需要對(duì)由凸輪軸或起動(dòng)軸80輸出的轉(zhuǎn)速信號(hào)Sc加以校正。
[0027]如圖2所示，在單缸柴油機(jī)的燃油噴射的控制系統(tǒng)的再一種示意性實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)速校正電路包括一個(gè)濾波限幅電路42、一個(gè)比較電壓設(shè)置電路44、和一個(gè)比較器46。濾波限幅電路42與安裝在凸輪軸上的轉(zhuǎn)速傳感器14相連，它接收來(lái)自轉(zhuǎn)速傳感器14輸出的凸輪軸或起動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速信號(hào)Sc，并將轉(zhuǎn)速信號(hào)Sc經(jīng)濾波限幅電路42處理為濾波限幅信號(hào)Sf。比較電壓設(shè)置電路44可以預(yù)設(shè)至少一個(gè)參考電壓Vt。比較器46對(duì)濾波限幅信號(hào)Sf和參考電壓Vt比較后輸出一組脈沖信號(hào)Sp。濾波限幅電路42、比較電壓設(shè)置電路44、和比較器46可采用任何一種已知結(jié)構(gòu)，故其結(jié)構(gòu)和工作原理在此不再贅述。
[0028]由于單缸柴油機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，干擾信號(hào)最大可以達(dá)到400mV，且頻率與正常信