[實用新型]液化石油氣LPG發動機控制系統

無效

• 申請號: 200820025600.3
• 申請日: 2008-07-15
• 公開（公告）號: CN201250710Y
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發明（設計）人: 高小群;趙華;宮春勇
• 申請（專利權）人: 山東申普汽車控制技術有限公司
• 主分類號: F02D43/00
• 分類號: F02D43/00
• 代理公司: 淄博科信專利商標代理有限公司
• 代理人: 孫愛華

技術領域

液化石油氣LPG發動機控制，屬于發動機控制領域。

背景技術

液化石油氣LPG發動機由于其低排放污染和對石油資源的替代性，越來越多地用于工業動力和車輛，其控制的精確性顯得非常重要。采用LPG燃料的發動機，由于燃料特點和應用水平等因素，存在一系列有待解決的技術問題，如動力性的下降、混合氣波動變化而引起的空燃比跳變、點火提前角隨混合比跳變等。

液化石油氣LPG發動機與汽油發動機相比有如下不同點，一是液化石油氣LPG是氣體燃料，將占據空氣進氣量的一部分容積而造成發動機動力下降；二是液化石油氣LPG燃料在供氣過程中產生壓力波動引發空燃比不穩；三是液化石油氣LPG發動機工作在近稀燃狀態，每一個混合比下都有最佳的點火提前角，由此造成點火正時因混合比的改變而改變。

對于液化石油氣LPG發動機點火控制有2個基本要求，即(1)具有足夠的能量產生足以擊穿火花塞電極間隙的電壓；(2)要有合理的點火正時(即點火提前角和點火閉合角)。其中，點火正時與發動機燃油經濟性(熱效率轉化)、動力性(最大轉矩)、排放(碳氫HC與氮氧化合物NOX)密切相關，在控制時綜合考慮這三方面的因素進行開環控制和閉環控制。開環控制是以預存最佳點火提前角對發動機進行控制，即預存三維點火脈譜MAP參數；發動機中央控制器ECU在查表確認脈譜MAP參數時有三個基本信號輸入，即進氣流量信號和節氣門信號確定的發動機負荷信號、發動機轉速信號和曲軸位置信號。控制時，控制系統根據轉速與負荷信號查脈譜MAP表，再根據水溫、進氣溫度、爆震、燃料特性、大氣壓力等進行修正，確定點火提前角的輸出；閉環控制是利用爆震傳感器的信號反饋對點火系統進行控制與調節，即通過提前或???推遲點火正時控制發動機在爆燃界限的附近區域內工作。

上述控制方法雖然得到了較好的利用，但也看出，點火脈譜MAP參數對發動機的控制精度有著極大的影響；如果燃料的成份改變無法予先知道，混合比發生改變時，開環控制的精度會降低；脈譜MAP參數一經臺架試驗確定將控制發動機終身，雖然控制系統根據周圍環境因素的變化作脈譜MAP進行了修正，但對于發動機本身因素改變和燃料成份改變未做任何修正。還存在下列問題：

(1)不同的發動機都有各自不同的點火脈譜MAP參數，同一型號發動機也不盡相同；按工況要求寫入的點火脈譜MAP參數預存不變，僅按規定模型和環境改變進行修正無法滿足特定發動機的控制精度。

(2)當發動機狀態和燃料成份、混合比發生改變時，現有的閉環控制系統并沒有采取措施給予修正；沒有使系統適應條件變化并始終保持最優的性能指標；發動機未能達到合理、經濟性地使用。

(3)閉環控制的時空度有限，在發動機運行過程中大部分時間都在開環控制中；而且開環控制的精度直接依賴于所設定的脈譜MAP參數和一些基準數據，當發動機長期運行引起性能改變時，閉環控制的目標將改變。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：針對現有控制方式存在的問題，提供一種可以根據使用環境、使用條件、操作條件等實時對發動機進行控制的液化石油氣LPG發動機控制系統。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：該液化石油氣LPG發動機控制系統，包括微處理器、信號輸入調理電路、LPG模擬信號、信號調理緩沖電路、LPG數字信號、小腦關節控制器CMAC、鐵電存儲器、電源檢測及穩壓電路、電源、CAN、LIN通信電路、CAN、LIN接口、大功率驅動電路、進氣系統驅動、噴氣驅動、點火模塊、步進電機驅動、開關量驅動電路、控制各開關及閥、OBD系統狀態指示，LPG模擬信號通過信號輸入調理電路與微處理器相連接，LPG數字信號通過信號調理緩沖電路與微處理器相連接，鐵電存儲器與小腦關節控制器CMAC互連，小腦關節控制器CMAC與微處理器互連，CAN、LIN接口與CAN、LIN通信電路互連，CAN、LIN通信電路與微處理器互連，電源通過電源檢測及穩壓電路與微處理器相連接，微處理器通過大功率驅動電路分別與進氣系統驅動、噴氣驅動、點火模塊相連，微處理器與步進電機驅動相連，微處理器通過開關量驅動電路分別與控制各開關及閥、OBD系統狀態指示相連。

LPG模擬信號主要包括進氣壓力/進氣流量、大氣壓力信號、進氣溫度信號、冷卻水溫度信號、氧傳感器信號、環境溫度信號、爆震信號，LPG溫度信號、LPG壓力信號、LPG液位信號、增壓器壓力傳感器(帶增壓發動機用)、油門位置傳感器。

LPG數字信號主要包括曲軸位置信號、噴油脈寬信號、車速信號、空調請求信號、方向助力請求信號、空擋信號、大燈開關信號。