[实用新型]利用节气门位置传感器自动调节发动机进气量的装置

说明书

技术领域

本实用新型利用节气门位置传感器自动调节发动机进气量的装置，属于提高机动车发动机混合气空燃比的技术领域。

背景技术

目前在确保发动机动力性能的前提下，为了降低发动机油耗量、改进其燃油的经济性、减少废气的排放量，对发动机的进气系统做了各种技术改进，以增加发动机进气量，使之燃油更加充分燃烧，提高发动机动力性等，并且取得了相应的效果。现有技术中对发动机进气系统的改进在于：1、对进气管变长度控制，以改善进气谐振性而提高充量系数。2、改变发动机原有的进气管的形状，使之进气气流产生旋流，改善雾化。3、在发动机进气管上加装风扇，以微调进气压力和进气量，减少空滤器等进气结构的阻力性，使油气混合充分。虽然以上改进方法在发动机进气系统中不同程度的改变了发动机的进气参数。上述装置除了进气管变长度控制外，其它不能按发动机需气量进行实时的自动调节控制，不能实现不同工况发动机最佳空燃比和真正提高燃油经济性和减少有害气体排放的目的。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术存在的不足，提供一种依据控制器内预设的目标空燃比值，根据发动机不同工况下的运转情况自动调节进气压力和进气量、使混合比更逼近于最佳目标空燃比值的利用节气门位置传感器自动调节发动机进气量的装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该自动调节发动机进气量的装置，其特征在于：包括控制器、进气管总成，控制器与进气管总成相连。

控制器包括微处理器、节气门位置传感器信号、喷油脉宽信号、氧传感器信号、信号调理电路、驱动控制电路及执行器，节气门位置传感器信号、喷油脉宽信号和氧传感器信号通过信号调理电路与微处理器相连，微处理器通过驱动控制电路与执行器相连。

进气管总成包括壳体、风机、空气滤清器；空气滤清器安装在壳体内气流进口端，风机安装在进气管总成的进气通道口与发动机进气口之间，风机的旋转气流口朝向发动机进气口方向。

执行器是由调速电机、扇叶组成的风机和进气管总成。

微处理器为单片机，内嵌比例控制及计算方法。

工作原理

本实用新型依据控制器内预设的目标空燃比值，以发动机节气门位置传感器信号为基本条件，参考相关转速传感器、水温传感器、进气温度传感器、进气压力传感器、氧传感器等部分信号，判定发动机的运行工况，发动机在不同工况下对空燃比的要求是不同的，为保证发动机在不同工况下处于最佳的动力性能，控制器采集节气门位置传感器信号数据，利用喷油脉宽信号数据进行反馈修正，通过微处理器内嵌的比例控制及计算方法的分析比较判断后，计算出进气量的所需调节量，基于所需调节量计算出控制目标的目标值，基于此目标值驱动风机在一定转速工作，提高进气压力和进气量；同时控制过程中为提高响应度控制器对氧传感器信号按模糊到精确的处理方法进行了软测量处理，即利用可测的氧传感器电压信号推算出不可测的空燃比隶属度集，在每个按隶属度分级的等级中按中值平均法推算出控制系数，控制的同时形成分隶属度控制脉谱，只要确定查表条件所处的等级，就可得到控制系数进行实时调整；控制器为了解决各传感器信号和执行器的时滞问题，利用氧传感器信号电压变化率判定状态趋势对执行器进行提前预测控制。从而使发动机的混合气逼近于最佳目标空燃比值，使其燃油充分燃烧，提高发动机的功率及扭矩，同时也减少有害气体的排放。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：设置与进气管总成内的风机相连的控制器，依据控制器内预设的目标空燃比值，控制器采集发动机节气门位置传感器信号数据，以喷油脉宽信号数据进行反馈修正，利用风机的可调速原理，通过微处理器内嵌的比例控制和计算方法的分析比较判断后，计算出进气量的所需调节量，基于所需调节量计算出控制目标的目标值，基于此目标值驱动风机按一定转速工作，提高进气压力和进气量；同时控制过程中为提高响应度控制器对氧传感器信号按模糊到精确的处理方法进行了软测量处理的实时调整；为了解决各传感器信号和执行器的时滞问题，利用氧传感器信号电压变化率判定状态趋势对执行器进行提前预测控制。从而使发动机的混合气逼近于最佳目标空燃比值，使其燃油充分燃烧，提高发动机的功率及扭矩，同时也降低了有害气体排放。从而对发动机的混合气进行最优可控，使得进气充量系数可调，使发动机缸内燃烧更充分、降低了燃烧温度、提高了动力性、减少了有害气体的排放、油耗降低；实现了燃油经济性和减少有害气体排放的目的，环保节能。

附图说明

图1：发动机进气管总成结构示意图；

图2：控制器电路原理框图；