[其他]控制空氣燃料比的方法

無效

• 申請號: 85101109
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85101109B
• 公開（公告）日: 1987-07-29
• 發明（設計）人: 天野松男;志田正實;板本正英;平山健;笹山隆生
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: F02D41/30
• 分類號: F02D41/30;F02D41/26
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 吳增勇,沙捷

本發明涉及一種為汽車發動機供應燃料的電子控制方法，更具體地說，涉及一種控制系統，該系統具有能控制在最佳參數下工作的學習功能。

就內燃機而言，例如一個汽油發動機（以下稱為發動機），必需維持進油量和進氣量成一定的比例，從而使空燃比（A/F）保持在一個合適的范圍。

按常規，一個預定的空燃比是通過測量進氣量和控制供油量而獲得的。用這種方法，不可能兼顧廢氣排放控制。

目前已傾向采用一個帶有二氧化鋯的氧氣探測器，用來檢測廢氣狀況，同時通過稱作氧氣反饋控制系統的反饋來控制供油量。

就氧氣反饋控制方法而言，根據由上面提到的進氣量（或說流量）所確定的供油量-基本燃料供應量，為反饋所補償。該反饋使空燃比輸出值收斂于預定值。因而，即使在單靠控制基本燃料供應量，而不能正確地保持空燃比的情況下，也能使汽車總是以一個預定的空燃比行駛。

圖1表示配備這樣一種氧氣反饋控制設備的發動機控制系統的一個例子。

圖1中，標號1表示一個包括一臺微型計算機系統的電子控制系統，標號2為一臺發動機，標號3為一個安裝在發動機排氣管上的氧氣探測器，以便由廢氣的氧氣濃度確定空燃比輸出，標號4是安裝在發動機進氣管上為噴射燃油用的噴油嘴。

電子控制設備1，根據發動機進氣流量Q〈`;;a`〉，發動機轉速N，冷卻水溫度和由敏感元件（圖中未標）傳送的電池電壓去確定發動機的運行狀態，并在利用來自氧氣探測器3的信號進一步校正運行條件后，驅動噴油嘴4噴射燃料。

噴油嘴4以同發動機轉數同步的周期繼續地噴射燃料。因此，通過控制噴油嘴4每次的噴射時間來控制燃料供應量。噴射時間T_i由下式給定：

T_i＝K·T_p·α·ΣK_i……（1）

T_p＝〈`-;Qa;N`〉……（2）

其中：K：由噴油嘴確定的系數

T_p：基本燃料噴射時間

α：空燃比控制系數

K_i：各種補償系數

Q：進氣流量

N：發動機速度（轉速）

正如方程（2）所示，基本燃料噴射時間T_p是由發動機的運行條件確定的，由此構成一個基本供應量。用氧氣反饋方法改變控制系數α，以使氧氣探測器3的輸出在富油和貧油兩狀態之間變化，從而維持其空燃比的平均輸出值等于一預定值，這個預定值即為理想的空燃比（A/F＝14.7）。

若基本燃料噴射時間T_p保持在理想狀態，控制系數α在1.0量級上下波動，則其平均值是1.0。另一方面，若取決于噴射時間T_p的空燃比偏向貧油那邊，這時控制系數α企圖校正該狀態而在1.1左右波動;若空燃比變成富油10%時，系數α則在0.9量級左右擺動。無論哪種情況，該系統均能使空燃比為理想值。甚至當由基本燃料噴射時間T_p所確定的空燃比偏離理想狀態時，空燃比輸出還總是保持在理想值從而避免排放氣體的惡化。

用這種氧氣反饋控制法，其響應速度有它自己的應用極限。在由基本供應量決定的空燃比遇到一個突然變化的事件中，控制操作跟不上空燃比的突變，結果在該瞬變期間，該平均值還未被收斂于預定值，空燃比輸出的平均值就已偏離理想配比值，因而也就惡化了排放的廢氣。由基本燃料供應量決定的空燃比的這種突變是經常會發生的，例如在發動機突然加速轉到剎車狀態，就是這種突變。

為避免氧氣反饋控制系統中存在的這個問題，已經提出和應用一種控制方法，這種方法是根據發動機轉速或進氣流量，把發動機的運行狀態分為多個區域，并對每個運行區，為基本燃料供應量預定一個補償系數所校正，從而基本上保持氧氣反饋控制量不變，甚至當發動機運行狀態遇到變化時，也能維持所要求的理想空燃比。

用此法時，噴油嘴4的噴射時間T_i由下列方程確定：

T_i＝K·T_p·α·K_r·ΣK_i……（3）

其中K_r為區域補償系數。