專利名稱：氣體燃料多點(diǎn)順序噴射控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃?xì)馄嚾剂蠂娚淇刂葡到y(tǒng)，特別涉及一種氣體燃料多點(diǎn)順序噴射閉環(huán)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
中國(guó)專利CN1443935A公開了車用液化石油氣多點(diǎn)順序噴射系統(tǒng)，它是一種車用液化石油氣多點(diǎn)順序噴射系統(tǒng)，包括燃?xì)馔ǖ老到y(tǒng)和控制系統(tǒng)，其特點(diǎn)是在燃?xì)馔ǖ老到y(tǒng)中，含有液相和氣相兩個(gè)過濾器以及帶N個(gè)高速燃?xì)怆姶砰y的燃?xì)夥峙淦?。在控制系統(tǒng)中，含有第一第二兩個(gè)電腦塊，兩個(gè)真空度傳感器，傳感器組和故障診斷儀。由第二電腦塊采集足夠的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理，獲得輸出噴氣的基本脈寬送至第一電腦塊，再獲取輸出噴氣的最終脈寬信號(hào)，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)器放大后，控制燃?xì)夥峙淦魃系母咚偃細(xì)怆姶砰y按照順序依次打開，逐一向氣缸內(nèi)噴射液化石油氣。
以上發(fā)明存在以下缺點(diǎn)1.電控單元非閉環(huán)自學(xué)習(xí)系統(tǒng)，在使用過程中不能實(shí)現(xiàn)快速修正，對(duì)不同工況適應(yīng)性較差；2.進(jìn)氣系統(tǒng)是分配器，不是噴嘴，進(jìn)氣壓力較小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種氣體燃料多點(diǎn)順序噴射系統(tǒng)，此系統(tǒng)用于氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴射的精確控制，通過電控單元ECU按照發(fā)火次序嚴(yán)格控制氣體燃料的噴射時(shí)間與進(jìn)、排氣門開啟的相位關(guān)系，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷準(zhǔn)確控制對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能有重要影響的空燃比，從而實(shí)現(xiàn)各缸定時(shí)定量供氣。定時(shí)定量供氣可消除由于氣門疊加角存在造成的燃?xì)饣鼗鸷腿剂侠速M(fèi)，提高各缸混合氣的一致性及各缸工作的均勻性，改善發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下混合氣控制的精度，減少尾氣排放。
本發(fā)明氣體燃料多點(diǎn)順序噴射控制系統(tǒng)主要包括傳感器、閉環(huán)控制單元ECU和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分構(gòu)成，傳感器將收集到的信號(hào)傳輸?shù)介]環(huán)控制單元ECU，經(jīng)過精確計(jì)算來控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作，根據(jù)不同工況對(duì)燃?xì)馊剂线M(jìn)行定時(shí)、定量噴射，電控單元ECU是閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過氧傳感得到數(shù)據(jù)傳輸?shù)紼CU與目標(biāo)值進(jìn)行比較，然后通過自我修正和反饋修正調(diào)整提高空燃比控制的精度。
本發(fā)明所述的傳感器包括曲軸位置傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)前端的曲軸皮帶輪上或后端的飛輪上。采集到的信號(hào)是ECU控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火和噴氣的基準(zhǔn)，同時(shí)ECU利用它還可以計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，此傳感器可采用霍爾開關(guān)型元件。
進(jìn)氣歧管壓力傳感器用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)的絕對(duì)壓力，它與由曲軸位置傳感器計(jì)算出的轉(zhuǎn)速一起間接測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量大小。以此作為控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火提前角和氣體燃料噴射量的主要依據(jù)。
節(jié)氣門位置傳感器用來測(cè)量節(jié)氣門的位置，指示發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速、滿負(fù)荷、加速、減速等工況。ECU根據(jù)節(jié)氣門信號(hào)分別按照不同工況下的點(diǎn)火提前角、混合氣濃度控制發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。
燃?xì)鉁囟葌鞲衅骱屠鋮s液溫度傳感器用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣溫度和冷卻液溫度，當(dāng)各自溫度變化時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)鈬娚淞窟M(jìn)行修正。
進(jìn)氣壓力傳感器用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)的絕對(duì)壓力，它與由曲軸位置傳感器計(jì)算出的轉(zhuǎn)速一起間接測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量大小，以此作為控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火提前角和燃?xì)鈬娚淞康闹饕罁?jù)。
氧傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管前端，通過氧傳感器形成的電信號(hào)，電控單元ECU據(jù)此判斷排氣中氧含量的多少。本發(fā)明采用氧化鋯型氧傳感器，其外側(cè)通排氣，內(nèi)側(cè)通大氣，受到加熱后通過外壁的催化劑使排氣中的各種成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，氧離子可以通過擴(kuò)散，形成管內(nèi)外壁間的電勢(shì)差，即電信號(hào)。
本發(fā)明所述的閉環(huán)控制單元(ECU)包括電控單元(ECU)是控制系統(tǒng)的核心，它是一個(gè)閉環(huán)自學(xué)習(xí)系統(tǒng)，其控制原理及ECU計(jì)算流程如圖2所示。
在使用中它不需要人為調(diào)整，它接收到各種傳感器的信號(hào)后，首先對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)所處的工況和環(huán)境狀況作出判斷，并計(jì)算出與之相對(duì)應(yīng)的最佳燃?xì)鈬娚淞亢忘c(diǎn)火提前角，最后根據(jù)曲軸位置信號(hào)和同步信號(hào)在適當(dāng)時(shí)刻輸出各缸的噴氣和點(diǎn)火信號(hào)。自學(xué)習(xí)系統(tǒng)能夠自動(dòng)檢知由于各組成元件或發(fā)動(dòng)機(jī)制造誤差、使用老化等引起的空燃比控制特性的偏差，并及時(shí)進(jìn)行修正。對(duì)于由傳感器、執(zhí)行器等離散性產(chǎn)生的空燃比偏差，將由氧傳感器的反饋修正；同時(shí)還有一個(gè)根據(jù)其偏差量修正與該時(shí)刻運(yùn)轉(zhuǎn)工況相對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)修正量。此學(xué)習(xí)修正量始終儲(chǔ)存在ECU的存儲(chǔ)器中，當(dāng)下一次該運(yùn)轉(zhuǎn)工況出現(xiàn)時(shí)，就能根據(jù)此學(xué)習(xí)修正量對(duì)空燃比偏差進(jìn)行修正。增加自學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)后，既可以提高空燃比控制精度，又可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)在過渡工況時(shí)的響應(yīng)性。
本發(fā)明所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括各氣缸的燃?xì)鈬娚溟y、燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)閥、電子點(diǎn)火器、怠速控制電磁閥等。
本發(fā)明氣體燃料多點(diǎn)順序噴射控制系統(tǒng)可應(yīng)用于燃?xì)馄?，其?dòng)力性可明顯提高，相當(dāng)于汽油機(jī)的水平；經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于汽油機(jī)水平；在排放方面，是達(dá)到歐III標(biāo)準(zhǔn)的必備條件。本發(fā)明可應(yīng)用于各種氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，缸數(shù)4～12，缸徑不限，本發(fā)明氣體燃料多點(diǎn)順序噴射控制系統(tǒng)用于氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴射的精確控制，通過電控單元ECU按照發(fā)火次序嚴(yán)格控制氣體燃料的噴射時(shí)間與進(jìn)、排氣門開啟的相位關(guān)系，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷準(zhǔn)確控制對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能有重要影響的空燃比，從而實(shí)現(xiàn)各缸定時(shí)定量供氣。定時(shí)定量供氣可消除由于氣門疊加角存在造成的燃?xì)饣鼗鸷腿剂侠速M(fèi)，提高各缸混合氣的一致性及各缸工作的均勻性，改善發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下混合氣控制的精度，減少尾氣排放。


圖1氣體燃料多點(diǎn)順序噴射控制系統(tǒng)元件布置圖。
圖2氣體燃料多點(diǎn)順序噴射控制系統(tǒng)工作流程框圖。
圖3電控單元ECU自學(xué)習(xí)過程框圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示1～4.燃?xì)鈬娚溟y；5～8.火化塞；9.氣體燃料供氣設(shè)備；10.電子點(diǎn)火器；11.節(jié)流閥；12.燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)閥；13.燃?xì)鈮毫鞲衅鳎?4.燃?xì)鉁囟葌鞲衅鳎?5.怠速空氣控制閥；16.節(jié)氣門位置傳感器；17.曲軸位置傳感器；18.氧傳感器；19.轉(zhuǎn)速傳感器；20.進(jìn)氣壓力傳感器；21.冷卻液溫度傳感器；22.進(jìn)氣溫度傳感器；23.電控單元ECU；24.燃?xì)廛墶?br> 這套氣體燃料多點(diǎn)順序噴射控制系統(tǒng)主要由傳感器、閉環(huán)控制單元ECU和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分構(gòu)成，此套控制系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于各種氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，如天然氣(NG)、液化天然氣(LNG)、液化石油氣(LPG)等燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)；并且能夠應(yīng)用于4～12缸、缸徑不受限制的各類發(fā)動(dòng)機(jī)上，本專利以直列四缸液化石油氣發(fā)動(dòng)機(jī)為例，其結(jié)構(gòu)組成如圖2，各傳感器將收集到的信號(hào)傳輸?shù)诫娍貑卧狤CU，經(jīng)過精確計(jì)算來控制執(zhí)行器工作，根據(jù)不同工況對(duì)燃?xì)馊剂线M(jìn)行定時(shí)、定量噴射，電控單元是閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過氧傳感得到數(shù)據(jù)傳輸?shù)紼CU與目標(biāo)值進(jìn)行比較，然后通過自我修正和反饋修正調(diào)整提高空燃比控制的精度。
圖3是電控單元ECU自學(xué)習(xí)過程框圖。電控單元(ECU)是控制系統(tǒng)的核心，它是一個(gè)閉環(huán)自學(xué)習(xí)系統(tǒng)，其修正過程氧傳感器信號(hào)經(jīng)過計(jì)算得到空燃比的真實(shí)值，此值與存儲(chǔ)于ECU中的目標(biāo)值進(jìn)行比較，給出一個(gè)反饋修正值，此值可正可負(fù)，記做修正值1；自學(xué)習(xí)修正是修正速度快慢的關(guān)鍵，能夠根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整修正級(jí)數(shù)，并給出修正值，此值可正可負(fù)，記做修正值2；兩個(gè)修正值加上存儲(chǔ)于ECU中的目標(biāo)值變形成了下一次發(fā)動(dòng)機(jī)噴射的最佳空燃比。
各類傳感器處于并聯(lián)關(guān)系，其功能是采集各類信號(hào)，包括曲軸位置傳感器17，轉(zhuǎn)速傳感器19，氧傳感器18，燃?xì)鈮毫鞲衅?3，燃?xì)鉁囟葌鞲衅?4，節(jié)氣門位置傳感器16，進(jìn)氣壓力傳感器20，冷卻液溫度傳感器21和進(jìn)氣溫度傳感器22等。其中曲軸位置傳感器17安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)前端的曲軸皮帶輪上，轉(zhuǎn)速傳感器18安裝在后端的飛輪上，采集到發(fā)動(dòng)機(jī)的8個(gè)信號(hào)，其中4個(gè)信號(hào)分別位于4個(gè)氣缸的上止點(diǎn)10度曲軸轉(zhuǎn)角，這些信號(hào)是電控單元ECU控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火和噴氣的基準(zhǔn)，同時(shí)ECU利用它還可以計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；進(jìn)氣壓力傳感器20位于空氣進(jìn)氣岐管處，用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的絕對(duì)壓力，它與曲軸位置傳感器17計(jì)算出的轉(zhuǎn)速一起間接測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量大小以此作為控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火提前角和氣體燃料噴射量的主要依據(jù)；節(jié)氣門位置傳感器16位于節(jié)流閥體11處，用來測(cè)量節(jié)氣門的位置，指示發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速、滿負(fù)荷、加速、減速等工況；燃?xì)鉁囟葌鞲衅?4位于燃?xì)廛?4上，測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣溫度，冷卻液溫度傳感器21位于冷卻系統(tǒng)上，采集冷卻液溫度，當(dāng)各自溫度變化時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)鈬娚淞窟M(jìn)行修正；燃?xì)鈮毫鞲衅?3位于燃?xì)廛壣希糜跍y(cè)量燃?xì)獾膲毫Γ钥刂迫細(xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)閥達(dá)到最佳燃?xì)夤┙o量；氧傳感器22位于排氣岐管處前端，電控單元ECU跟據(jù)其采集的信號(hào)判斷排氣中氧含量的多少。
閉環(huán)控制單元(ECU)23是控制系統(tǒng)的核心，它與各傳感器通過數(shù)據(jù)線相連，收集各傳感器的信號(hào)，進(jìn)行計(jì)算比較，并且與執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過數(shù)據(jù)線相連，控制燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)閥12、節(jié)流閥11、燃?xì)鈬娚溟y1-4、電子點(diǎn)火器10，實(shí)現(xiàn)最佳的噴氣量、噴氣時(shí)間和定時(shí)點(diǎn)火，也提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的響應(yīng)性。
控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括各缸的燃?xì)鈬娚溟y1-4、燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)閥12、電子點(diǎn)火器10、怠速控制電磁閥15等。燃?xì)鈬娚溟y1-4位于節(jié)氣門后的進(jìn)氣道處，采取進(jìn)氣口直噴，正壓進(jìn)氣，進(jìn)氣端與燃?xì)廛?4相連接，并且與電控單元23相連受其控制；燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)閥12串聯(lián)于燃?xì)夤艿郎?，并與電控單元23相連，根據(jù)其信號(hào)調(diào)節(jié)進(jìn)氣量；電子點(diǎn)火器10分別與電控單元23和火化塞5、6、7、8相連，接收電控單元23的信號(hào)通過火化塞5、6、7、8定時(shí)對(duì)氣缸內(nèi)燃?xì)恻c(diǎn)火；怠速控制電磁閥15位于節(jié)流閥11處，與電控單元23相連，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速時(shí)，控制供氣量。
傳感器曲軸位置傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)前端的曲軸皮帶輪上或后端的飛輪上。采集到的信號(hào)是ECU控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火和噴氣的基準(zhǔn)，同時(shí)ECU利用它還可以計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，此傳感器可采用霍爾開關(guān)型元件。所述的霍爾開關(guān)型傳感器每循環(huán)產(chǎn)生8個(gè)信號(hào)，其中4個(gè)信號(hào)分別位于4個(gè)氣缸的上止點(diǎn)前10度曲軸轉(zhuǎn)角。
進(jìn)氣壓力傳感器用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)的絕對(duì)壓力，它與由曲軸位置傳感器計(jì)算出的轉(zhuǎn)速一起間接測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量大小。以此作為控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火提前角和氣體燃料噴射量的主要依據(jù)。
節(jié)氣門位置傳感器用來測(cè)量節(jié)氣門的位置，指示發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速、滿負(fù)荷、加速、減速等工況。ECU根據(jù)節(jié)氣門信號(hào)分別按照不同工況下的點(diǎn)火提前角、混合氣濃度控制發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。
燃?xì)鉁囟葌鞲衅骱屠鋮s液溫度傳感器用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣溫度和冷卻液溫度，當(dāng)各自溫度變化時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)鈬娚淞窟M(jìn)行修正。
燃?xì)鈮毫鞲衅鳒y(cè)量燃?xì)廛墐?nèi)壓力，以控制燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)閥達(dá)到最佳燃?xì)夤┙o量.
氧傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管前端，其傳感元件為一種陶瓷管，外側(cè)通排氣，內(nèi)側(cè)通大氣。陶瓷管本身是一種固態(tài)電解質(zhì)，受到加熱后通過陶瓷管外壁的催化劑使排氣中的各種成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，氧離子可以通過陶瓷管擴(kuò)散，形成管內(nèi)外壁間的電勢(shì)差，即電信號(hào)。該電信號(hào)與排氣中氧含量存在特定關(guān)系，電控單元ECU據(jù)此判斷排氣中氧含量的多少。所述的氧傳感器電壓可為12v，功率12W或18W，額定溫度770±60℃，達(dá)到770℃的時(shí)間<5秒，絕緣能力>100兆歐。
電控單元ECU電控單元(ECU)是控制系統(tǒng)的核心，它是一個(gè)閉環(huán)自學(xué)習(xí)系統(tǒng)，其控制原理及ECU計(jì)算流程如圖2所示。在使用中它不需要人為調(diào)整，它接收到各種傳感器的信號(hào)后，首先對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)所處的工況和環(huán)境狀況作出判斷，并計(jì)算出與之相對(duì)應(yīng)的最佳燃?xì)鈬娚淞亢忘c(diǎn)火提前角，最后根據(jù)曲軸位置信號(hào)和同步信號(hào)在適當(dāng)時(shí)刻輸出各缸的噴氣和點(diǎn)火信號(hào)。自學(xué)習(xí)系統(tǒng)能夠自動(dòng)檢知由于各組成元件或發(fā)動(dòng)機(jī)制造誤差、使用老化等引起的空燃比控制特性的偏差，并及時(shí)進(jìn)行修正。對(duì)于由傳感器、執(zhí)行器等離散性產(chǎn)生的空燃比偏差，將由氧傳感器的反饋修正；同時(shí)還有一個(gè)根據(jù)其偏差量修正與該時(shí)刻運(yùn)轉(zhuǎn)工況相對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)修正量。此學(xué)習(xí)修正量始終儲(chǔ)存在ECU的存儲(chǔ)器中，當(dāng)下一次該運(yùn)轉(zhuǎn)工況出現(xiàn)時(shí)，就能根據(jù)此學(xué)習(xí)修正量對(duì)空燃比偏差進(jìn)行修正。增加自學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)后，既可以提高空燃比控制精度，又可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)在過渡工況時(shí)的響應(yīng)性。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括各缸的燃?xì)鈬娚溟y、燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)閥、電子點(diǎn)火器、怠速控制電磁閥等。
優(yōu)點(diǎn)和積極效果燃?xì)馄嚥捎眠@套氣體燃料多點(diǎn)順序噴射控制系統(tǒng)，其動(dòng)力性可明顯提高，相當(dāng)于汽油機(jī)的水平；經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于汽油機(jī)水平；在排放方面，是達(dá)到歐III標(biāo)準(zhǔn)的必備條件。
本發(fā)明氣體燃料多點(diǎn)順序噴射控制系統(tǒng)用于氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴射的精確控制，通過電控單元ECU按照發(fā)火次序嚴(yán)格控制氣體燃料的噴射時(shí)間與進(jìn)、排氣門開啟的相位關(guān)系，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷準(zhǔn)確控制對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能有重要影響的空燃比，使發(fā)動(dòng)機(jī)在理論配比λ＝1附近運(yùn)轉(zhuǎn)，很大程度上提高了燃料的利用率，并且減少了廢氣HC、CO、NOx的產(chǎn)生，對(duì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和排放性有重大意義。定時(shí)定量供氣可消除由于氣門疊加角存在造成的燃?xì)饣鼗鸷腿剂侠速M(fèi)，提高各缸混合氣的一致性及各缸工作的均勻性，改善發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下混合氣控制的精度，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，減少了尾氣排放。
權(quán)利要求
1.一種氣體燃料多點(diǎn)順序噴射控制系統(tǒng)，主要由傳感器、閉環(huán)控制單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分構(gòu)成；其特征在于所述的傳感器將收集到的信號(hào)傳輸?shù)诫娍貑卧?，?jīng)過精確計(jì)算來控制執(zhí)行器工作，根據(jù)不同工況對(duì)燃?xì)馊剂线M(jìn)行定時(shí)、定量噴射；所述的電控單元是閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過氧傳感器得到數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娍貑卧繕?biāo)值進(jìn)行比較，然后通過自我修正和反饋修正調(diào)整提高空燃比控制的精度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體燃料多點(diǎn)順序噴射控制系統(tǒng)，其特征在于所述的傳感器包括曲軸位置傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器與之配合使用的磁鋼安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)前端的曲軸皮帶輪上或后端的飛輪上；進(jìn)氣歧管壓力傳感器用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)的絕對(duì)壓力，它與由曲軸位置傳感器計(jì)算出的轉(zhuǎn)速一起間接測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量大小；節(jié)氣門位置傳感器用來測(cè)量節(jié)氣門的位置，指示發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速、滿負(fù)荷、加速或減速工況；燃?xì)鉁囟葌鞲衅骱屠鋮s液溫度傳感器用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣溫度和冷卻液溫度，各自溫度變化時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)鈬娚淞窟M(jìn)行修正；進(jìn)氣壓力傳感器用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)的絕對(duì)壓力，它與由曲軸位置傳感器計(jì)算出的轉(zhuǎn)速一起間接測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量大小，以此作為控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火提前角和燃?xì)鈬娚淞康闹饕罁?jù)；氧傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管前端，采用氧化鋯型氧傳感器，外側(cè)通排氣，內(nèi)側(cè)通大氣；各傳感器處于并聯(lián)關(guān)系，最后將信號(hào)傳輸?shù)诫娍貑卧?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體燃料多點(diǎn)順序噴射控制系統(tǒng)，其特征在于所述的曲軸位置傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器采用霍爾開關(guān)型元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體燃料多點(diǎn)順序噴射控制系統(tǒng)，其特征在于所述的霍爾開關(guān)型傳感器每循環(huán)產(chǎn)生8個(gè)信號(hào)，其中4個(gè)信號(hào)分別位于4個(gè)氣缸的上止點(diǎn)前10度曲軸轉(zhuǎn)角。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體燃料多點(diǎn)順序噴射控制系統(tǒng)，其特征在于所述的氧傳感器電壓12v，功率12W或18W，額定溫度770±60℃，達(dá)到770℃的時(shí)間＜5秒，絕緣能力＞100兆歐。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體燃料多點(diǎn)順序噴射控制系統(tǒng)，其特征在于所述的電控單元包括電控單元控制過程及計(jì)算流程接收到各種傳感器的信號(hào)后，首先對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)所處的工況和環(huán)境狀況作出判斷，并計(jì)算出與之相對(duì)應(yīng)的最佳燃?xì)鈬娚淞亢忘c(diǎn)火提前角，最后根據(jù)曲軸位置信號(hào)和同步信號(hào)在適當(dāng)時(shí)刻輸出各缸的噴氣和點(diǎn)火信號(hào)；自學(xué)習(xí)系統(tǒng)能夠自動(dòng)檢知由于各組成元件或發(fā)動(dòng)機(jī)制造誤差、使用老化等引起的空燃比控制特性的偏差，并及時(shí)進(jìn)行修正；對(duì)于由傳感器、執(zhí)行器等離散性產(chǎn)生的空燃比偏差，將由氧傳感器的反饋修正；同時(shí)還有一個(gè)根據(jù)其偏差量修正與該時(shí)刻運(yùn)轉(zhuǎn)工況相對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)修正量；此學(xué)習(xí)修正量始終儲(chǔ)存在電控單元的存儲(chǔ)器中，當(dāng)下一次該運(yùn)轉(zhuǎn)工況出現(xiàn)時(shí)，就能根據(jù)此學(xué)習(xí)修正量對(duì)空燃比偏差進(jìn)行修正。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體燃料多點(diǎn)順序噴射控制系統(tǒng)，其特征在于所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括各氣缸的燃?xì)鈬娚溟y、燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)閥、電子點(diǎn)火器和怠速控制電磁閥；執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別與電控單元相連，并接收電控單元信號(hào)執(zhí)行操作，其中燃?xì)鈬娚溟y安裝在節(jié)氣門后的進(jìn)氣道處，采取進(jìn)氣口直噴，進(jìn)氣端與燃?xì)廛壪噙B接；燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)閥串聯(lián)于燃?xì)夤艿郎?，根?jù)其信號(hào)調(diào)節(jié)進(jìn)氣量；電子點(diǎn)火器火化塞相連，通過火化塞定時(shí)對(duì)氣缸內(nèi)燃?xì)恻c(diǎn)火；怠速控制電磁閥位于節(jié)流閥處，發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速時(shí)，控制供氣量。
8.權(quán)利要求1所述的氣體燃料多點(diǎn)順序噴射控制系統(tǒng)在氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣體燃料多點(diǎn)順序噴射閉環(huán)控制系統(tǒng)，它包括傳感器、閉環(huán)控制單元ECU和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分，各傳感器將收集到的信號(hào)傳輸?shù)诫娍貑卧狤CU，經(jīng)過精確計(jì)算來控制執(zhí)行器工作，根據(jù)不同工況對(duì)燃?xì)馊剂线M(jìn)行定時(shí)、定量噴射，電控單元是閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過氧傳感器得到數(shù)據(jù)傳輸?shù)紼CU與目標(biāo)值進(jìn)行比較，然后通過自我修正和反饋修正調(diào)整提高空燃比控制的精度。定時(shí)定量供氣可消除由于氣門疊加角存在造成的燃?xì)饣鼗鸷腿剂侠速M(fèi)，提高各缸混合氣的一致性及各缸工作的均勻性，改善發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下混合氣控制的精度，減少尾氣排放。從而提高了動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性改善了排放性。
文檔編號(hào)F02M21/02GK1730926SQ20051001475
公開日2006年2月8日 申請(qǐng)日期2005年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月18日
發(fā)明者黎蘇, 李西秦, 張鐵臣, 牟連嵩 申請(qǐng)人:河北工業(yè)大學(xué)