[實(shí)用新型]利用水溫傳感器自動調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量的裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720029139.4
• 申請日: 2007-10-22
• 公開（公告）號: CN201103475Y
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宮春勇;高小群;趙華
• 申請（專利權(quán)）人: 山東申普汽車控制技術(shù)有限公司
• 主分類號: F02D41/02
• 分類號: F02D41/02;F02D41/14;F02D41/26
• 代理公司: 淄博科信專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 孫愛華

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型利用水溫傳感器自動調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量的裝置，屬于提高機(jī)動車發(fā)動機(jī)混合氣空燃比的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前在確保發(fā)動機(jī)動力性能的前提下，為了降低發(fā)動機(jī)油耗量、改進(jìn)其燃油的經(jīng)濟(jì)性、減少廢氣的排放量，對發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)做了各種技術(shù)改進(jìn)，以增加發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量，使之燃油更加充分燃燒，提高發(fā)動機(jī)動力性等，并且取得了相應(yīng)的效果。現(xiàn)有技術(shù)中對發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的改進(jìn)在于：1、對進(jìn)氣管變長度控制，以改善進(jìn)氣諧振性而提高充量系數(shù)。2、改變發(fā)動機(jī)原有的進(jìn)氣管的形狀，使之進(jìn)氣氣流產(chǎn)生旋流，改善霧化。3、在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管上加裝風(fēng)扇，以微調(diào)進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣量，減少空濾器等進(jìn)氣結(jié)構(gòu)的阻力性，使油氣混合充分。雖然以上改進(jìn)方法在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中不同程度的改變了發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣參數(shù)。上述裝置除了進(jìn)氣管變長度控制外，其它不能按發(fā)動機(jī)需氣量進(jìn)行實(shí)時(shí)的自動調(diào)節(jié)控制，不能實(shí)現(xiàn)不同工況發(fā)動機(jī)最佳空燃比和真正提高燃油經(jīng)濟(jì)性和減少有害氣體排放的目的。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種依據(jù)控制器內(nèi)預(yù)設(shè)的目標(biāo)空燃比值，根據(jù)發(fā)動機(jī)不同工況下的運(yùn)轉(zhuǎn)情況自動調(diào)節(jié)進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣量、使混合比更逼近于最佳目標(biāo)空燃比值的利用水溫傳感器自動調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量的裝置。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該自動調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量的裝置，其特征在于：包括控制器、進(jìn)氣管總成，控制器與進(jìn)氣管總成相連。

控制器包括微處理器、水溫傳感器信號、噴油脈寬信號、氧傳感器信號、信號調(diào)理電路、驅(qū)動控制電路及執(zhí)行器，水溫傳感器信號、噴油脈寬信號和氧傳感器信號通過信號調(diào)理電路與微處理器相連，微處理器通過驅(qū)動控制電路與執(zhí)行器相連。

進(jìn)氣管總成包括殼體、風(fēng)機(jī)、空氣濾清器；空氣濾清器安裝在殼體內(nèi)氣流進(jìn)口端，風(fēng)機(jī)安裝在進(jìn)氣管總成的進(jìn)氣通道口與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口之間，風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)氣流口朝向發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口方向。

執(zhí)行器是由調(diào)速電機(jī)、扇葉組成的風(fēng)機(jī)和進(jìn)氣管總成。

微處理器為單片機(jī)，內(nèi)嵌比例控制及計(jì)算方法。

工作原理

本實(shí)用新型依據(jù)控制器內(nèi)預(yù)設(shè)的目標(biāo)空燃比值，以發(fā)動機(jī)水溫傳感器信號為基本條件，參考相轉(zhuǎn)速傳感器、關(guān)節(jié)氣門位置傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、氧傳感器、噴油脈寬信號等信號，判定發(fā)動機(jī)的運(yùn)行工況，發(fā)動機(jī)在不同工況下對空燃比的要求是不同的，為保證發(fā)動機(jī)在不同工況下處于最佳的動力性能，控制器采集水溫傳感器信號數(shù)據(jù)，利用噴油脈寬信號數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋修正，通過微處理器內(nèi)嵌的比例控制及計(jì)算方法的分析比較判斷后，計(jì)算出進(jìn)氣量的所需調(diào)節(jié)量，基于所需調(diào)節(jié)量計(jì)算出控制目標(biāo)的目標(biāo)值，基于此目標(biāo)值驅(qū)動風(fēng)機(jī)在一定轉(zhuǎn)速工作，提高進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣量；同時(shí)控制過程中為提高響應(yīng)度控制器對氧傳感器信號按模糊到精確的處理方法進(jìn)行了軟測量處理，即利用可測的氧傳感器電壓信號推算出不可測的空燃比隸屬度集，在每個(gè)按隸屬度分級的等級中按中值平均法推算出控制系數(shù)，控制的同時(shí)形成分隸屬度控制脈譜，只要確定查表?xiàng)l件所處的等級，就可得到控制系數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整；控制器為了解決各傳感器信號和執(zhí)行器的時(shí)滯問題，利用氧傳感器信號電壓變化率判定狀態(tài)趨勢對執(zhí)行器進(jìn)行提前預(yù)測控制。從而使發(fā)動機(jī)的混合氣逼近于最佳目標(biāo)空燃比值，使其燃油充分燃燒，提高發(fā)動機(jī)的功率及扭矩，同時(shí)也減少有害氣體的排放。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所具有的有益效果是：設(shè)置與進(jìn)氣管總成內(nèi)的風(fēng)機(jī)相連的控制器，依據(jù)控制器內(nèi)預(yù)設(shè)的目標(biāo)空燃比值，控制器采集發(fā)動機(jī)水溫傳感器信號數(shù)據(jù)，以噴油脈寬信號數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋修正，利用風(fēng)機(jī)的可調(diào)速原理，通過微處理器內(nèi)嵌的比例控制和計(jì)算方法的分析比較判斷后，計(jì)算出進(jìn)氣量的所需調(diào)節(jié)量，基于所需調(diào)節(jié)量計(jì)算出控制目標(biāo)的目標(biāo)值，基于此目標(biāo)值驅(qū)動風(fēng)機(jī)按一定轉(zhuǎn)速工作，同時(shí)控制過程中為提高響應(yīng)度控制器對氧傳感器信號按模糊到精確的處理方法進(jìn)行了軟測量處理的實(shí)時(shí)調(diào)整；為了解決各傳感器信號和執(zhí)行器的時(shí)滯問題，利用氧傳感器信號電壓變化率判定狀態(tài)趨勢對執(zhí)行器進(jìn)行提前預(yù)測控制。從而使發(fā)動機(jī)的混合氣逼近于最佳目標(biāo)空燃比值，使其燃油充分燃燒，提高發(fā)動機(jī)的功率及扭矩，同時(shí)也降低了有害氣體排放。從而對發(fā)動機(jī)的混合氣進(jìn)行最優(yōu)可控，使得進(jìn)氣充量系數(shù)可調(diào)，使發(fā)動機(jī)缸內(nèi)燃燒更充分、降低了燃燒溫度、提高了動力性、減少了有害氣體的排放、油耗降低；實(shí)現(xiàn)了燃油經(jīng)濟(jì)性和減少有害氣體排放的目的，環(huán)保節(jié)能。

附圖說明

圖1：發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管總成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：控制器電路原理框圖；

圖3：控制器電路原理圖。