專利名稱：摩托車電控發(fā)動機怠速轉速閉環(huán)控制方法
技術領域：
本發(fā)明屬于摩托車發(fā)動機的控制技術領域。
摩托車發(fā)動機氣缸數(shù)少，空間狹小，進氣系統(tǒng)中無法加裝諧振腔，進氣歧管又短，發(fā)動機在低速運轉時，絕對壓力傳感器檢測到的壓力值波動很大，很難獲得準確的數(shù)據(jù)。此外，歧管絕對壓力傳感器的價格又高，為了降低系統(tǒng)的成本，故采用原系統(tǒng)的節(jié)氣門位置傳感器兼做負荷傳感器使用。發(fā)動機在怠速運轉時，由于節(jié)氣門位置傳感器的初始位置是固定不變的，不能感知發(fā)動機負荷的變化，因而無法進行怠速轉速的閉環(huán)控制。

發(fā)明內容
現(xiàn)有的摩托車電控發(fā)動機怠速轉速控制系統(tǒng)使用絕對壓力傳感器作為負荷傳感器進行怠速閉環(huán)控制，系統(tǒng)復雜、成本高。為了解決上述問題本發(fā)明提供了一種摩托車電控發(fā)動機怠速轉速閉環(huán)控制的方法，其特征在于該方法包括如下步驟1)設定摩托車發(fā)動機的目標轉速值，并存儲在電子控制單元的存儲器中；2)用試驗方法制取發(fā)動機在目標怠速轉速運行時旁通空氣閥不同開度所對應的噴油脈寬增量表，將該表存儲在電子控制單元的存儲器中；3)發(fā)動機在怠速運轉時，電子控制單元通過轉速傳感器實時檢測發(fā)動機的怠速轉速并和目標轉速值進行比較，如果怠速轉速低于目標轉速值則增加旁通空氣閥的開度，如果怠速轉速高于目標轉速值則減小旁通空氣閥的開度；4)電子控制單元在噴油脈寬增量表中查出當時旁通空氣閥開度所相對應的噴油脈寬增量，然后與怠速基本噴油脈寬相加，輸出控制噴油器的開閉時間調整噴油量，從而實現(xiàn)怠速轉速的閉環(huán)控制，將怠速轉速保持在設定的目標轉速范圍內。
電控摩托車發(fā)動機采用這種方法，可以簡化了系統(tǒng)的結構，降低成本，提高產品的競爭能力。如增加高怠速控制功能的設置，縮短暖機的時間，還可大幅度地降低摩托車發(fā)動機在暖機時污染物的排放。
這種摩托車電控發(fā)動機怠速轉速閉環(huán)控制的新方法，填補了國內空白，在國外公開發(fā)表的文獻中也未曾見到。
圖2為怠速轉速閉環(huán)控制流程圖。
發(fā)動機在怠速運轉時，吸入的混合氣數(shù)量增加，轉速提高；吸入混合氣的數(shù)量減少則轉速降低。發(fā)動機在怠速運轉時，混合氣形成的方法如下空氣是通過節(jié)氣門3和旁通空氣閥4進入發(fā)動機進氣歧管5，與噴油器6噴出的燃油一起吸入發(fā)動機氣缸內。通過節(jié)氣門進入的空氣是怠速運轉所需的基本空氣量，與此相對應的噴油量是由怠速基本噴油脈寬來控制的；通過旁通空氣閥進入的空氣量是由旁通空氣閥的開度大小和發(fā)動機的轉速所決定的，與其相對應的噴油量的增量，是通過調整噴油脈寬的增量來實現(xiàn)的。
摩托車電控發(fā)動機怠速轉速閉環(huán)控制方法，按照如下具體的步驟實現(xiàn)首先，設定摩托車發(fā)動機的目標轉速值，如目標怠速轉速為1400轉/分，并存儲在電子控制單元1的存儲器中；然后，用試驗方法制取發(fā)動機在目標怠速轉速運行時旁通空氣閥不同開度所對應的噴油脈寬增量表，將該表存儲在電子控制單元的存儲器中；制取目標怠速轉速為1400轉/分的旁通空氣閥開度和對應噴油脈寬增量表的方法如下在發(fā)動機試驗臺上，將發(fā)動機預熱到正常工作溫度范圍，旁通空氣閥處于完全關閉狀態(tài)，調整節(jié)氣門開度使發(fā)動機轉速升至1300轉/分后固定不動，使發(fā)動機怠速運轉。這時電子控制單元輸出的是怠速基本噴油脈寬。
逐漸加大旁通空氣閥的開度，同時增大噴油脈寬增量，使發(fā)動機的轉速升至1400轉/分，在保持1400轉/分的前提條件下，細調旁通空氣閥的開度和噴油脈寬增量改變空燃比，用空燃比儀監(jiān)測空燃比的變化，使其保持在理論空燃比附近，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后將這點數(shù)據(jù)存入表中。略增發(fā)動機的負荷，這時發(fā)動機的轉速下降，重復以上調節(jié)旁通空氣閥開度的步驟取得第二點，依此類推，最后生成在不同旁通空氣閥開度下對應的噴油脈寬增量表。具體目標怠速轉速是多少，要做幾個點，視具體發(fā)動機的機型而定。在實際使用時，旁通空氣閥的開度不在節(jié)點上時，可使用內插法提高讀取數(shù)據(jù)的精度。這張表的作用是，用來保證通過旁通空氣閥進入發(fā)動機歧管內的空氣量和噴油脈寬增量控制噴出的燃油量所形成混合氣的空燃比。
接著，如圖2所示，在發(fā)動機在怠速運轉時，電子控制單元1通過轉速傳感器2實時檢測發(fā)動機的怠速轉速并和目標轉速值進行比較，如果怠速轉速低于目標轉速值則增加旁通空氣閥開度，如果怠速轉速高于目標轉速值則減小旁通空氣閥開度；最后，電子控制單元在噴油脈寬增量表中查出當時旁通空氣閥開度所相對應的噴油脈寬增量，然后與怠速基本噴油脈寬相加，輸出控制噴油器的開閉時間調整噴油量，改變發(fā)動機吸入混合氣的數(shù)量，從而實現(xiàn)怠速轉速的閉環(huán)控制，將怠速轉速保持在設定的目標轉速范圍內。
權利要求
1.摩托車電控發(fā)動機怠速轉速閉環(huán)控制方法，其特征在于該方法包括如下步驟1)設定摩托車發(fā)動機的目標轉速值，并存儲在電子控制單元的存儲器中；2)用試驗方法制取發(fā)動機在目標怠速轉速運行時旁通空氣閥不同開度所對應的噴油脈寬增量表，將該表存儲在電子控制單元的存儲器中；3)發(fā)動機在怠速運轉時，電子控制單元通過轉速傳感器實時檢測發(fā)動機的怠速轉速并和目標轉速值進行比較，如果怠速轉速低于目標轉速值則增加旁通空氣閥的開度，如果怠速轉速高于目標轉速值則減小旁通空氣閥的開度；4)電子控制單元在噴油脈寬增量表中查出當時旁通空氣閥開度所相對應的噴油脈寬增量，然后與怠速基本噴油脈寬相加，輸出控制噴油器的開閉時間調整噴油量，從而實現(xiàn)怠速轉速的閉環(huán)控制，將怠速轉速保持在設定的目標轉速范圍內。
全文摘要
摩托車電控發(fā)動機怠速轉速閉環(huán)控制方法，屬于摩托車發(fā)動機控制技術領域。為了解決摩托車電控發(fā)動機使用節(jié)氣門位置傳感器作為負荷傳感器，系統(tǒng)復雜、成本高等問題，本發(fā)明公開了如下方案將設定的發(fā)動機目標轉速值和用試驗方法制取的發(fā)動機在目標怠速轉速運行時，旁通空氣閥不同開度所對應的噴油脈寬增量表存儲在電子控制單元中；電子控制單元通過轉速傳感器實時檢測發(fā)動機的怠速轉速并和目標轉速值比較，調整旁通空氣閥的開度；電子控制單元在表中查出旁通空氣閥開度所相對應的噴油脈寬增量，與怠速基本噴油脈寬相加，輸出控制噴油器的開閉時間調整噴油量，實現(xiàn)怠速轉速閉環(huán)控制。使用本發(fā)明的控制系統(tǒng)結構簡單，成本較低。
文檔編號F02D41/16GK1460787SQ0313725
公開日2003年12月10日 申請日期2003年6月3日 優(yōu)先權日2003年6月3日
發(fā)明者袁大宏, 張云龍 申請人:清華大學