[发明专利]微机控制汽油机节油方法及装置

说明书

本发明涉及一种由微机控制用化油器供油的发动机空燃比的节油方法，包括：测量发动机的转速;测量节气门的位置，以确定发动机的负荷;依据发动机转速和负荷参量，微机输出控制信号至辅助进气控制装置，通过附加进气调节空燃比，还有实施该方法的节油系统。

在现有技术中，由于使用化油器的强制点火式汽油发动机是利用机械调节，故不能对全部工况和使用条件保持最佳工作状态，燃油消耗较大，工作效率较低。目前，国内外已经在该领域采用微型计算机按不同工况和使用条件对发动机作智能调节，使之能够经常处于优化运行状态，这可以明显地改善工作性能，降低燃油消耗，增加经济效益。例如，德国专利№.3202222就采用了类似的技术。在该专利技术中，它通过测量发动机进气流量、进气歧管内的压力、发动机运行中的转速、转角和节气门位置来控制空燃比。微机根据这些输入参量，用计算和查表的方法确定输出的控制信号，此为一种频率及占空比可变的脉冲信号，用以驱动电磁阀启闭以调节空气量。由DE3202222图9可知，电磁阀19的启闭，控制向化油器泡沫管掺入的空气量，进行燃油量的修正，微机又驱动电磁阀14及三通阀15，控制向节气门4的前方或后方输入的辅助空气量。该专利技术通过对燃油量和空气量的双重修正而实现空燃比控制。其最佳控制值系以实验为基础，制取表格预先存贮于微机中。这是一种早期在电控化油器上普遍使用的控制方式。这类控制系统其参量检测，运算、查表过程太复杂，使速率和精度均受影响；它需要配置多个传感器和执行器联合工作，因而结构复杂，价格昂贵，故障较多;使用这类系统，对于发动机和化油器要求进行较多更改，一旦失灵，将导致发动机不能正常运行;再就是其使用计算、查表的开环控制方式，使其所获得的最佳空燃比只是理论上的最佳值，它不能根据发动机使用条件的变化情况而进行修正，因而影响其控制效果。这些都会较大地影响它们实际的推广应用，特别是若着眼于我国当前电控器件及传感器生产水平和供应现 状，则影响更为显著。

基于汽油机的化油器工作时混合气普遍偏浓的现实和七十年代末化油器稀混合气极限控制理论及有关研究成果，表明化油器或发动机空燃比的控制可以通过对进气歧管根据发动机工况辅入适量辅助空气而实现。从此种理论表明，可以对应于DE3202222这类系统，作一个较根本的改进，以获得简捷、高效、低成本和易于实施的新方案。本发明专利，就是基于上述理论而提出的一种新的技术方案。

本发明专利的目的在于使用稀混合气极限空燃比控制方式，在不影响发动机动力性能的前提下，改善燃油经济性，达到节油目的；在本发明所述的节油方法和装置中不使用传感器，以发动机的点火脉冲作为转速信号，以节气门位置信号作为负荷信号，直接送入微机进行处理，再由微机对发动机的工作状态作智能调节；同时采用开环控制与闭环控制相结合，以求更好地适应各种工况及工作环境，补偿加工误差及长期磨损等因素对发动机的影响；此外，本发明的目的还有简化控制装置的结构，使其便于安装、维护，在控制系统失灵的情况下，使不影响发动机的照常运行。

本发明是采取如下措施解决这一任务的：

本发明是一种由微机控制用化油器供油的发动机空燃比的节油方法，它包括：测量发动机的转速；测量节气门的位置，以确定发动机的负荷，依据发动机转速和负荷参量，微机输出控制信号至辅助进气控制装置，通过附加进气调节空燃比；本发明的方法在于，通过测知点火脉冲，换算出发动机的转速；在微机的程序控制中设置有以发动机转速为目标函数的闭环自适应程序控制，即以当时的转速为调节目标，通过调节数控阀改变附加进气量找出实际的最佳工作点；在微机的程序控制中，还设置了强制怠速断油的程序控制，当节气门完全关闭而转速仍很高时，使控制阀全部打开，迅速降低歧管真空度，实现强制断油。

在实施上述节油方法的节油系统中，包括化油器，测量发动机转速的装置，测量节气门位置的装置，安置在节气门下游的辅助进气道和控制附加进气的装置，还有微机并含有依据转速和负荷参量，输出控制信号，控制附加进气装置以调节空燃比的控制程序，其特征在于，所述的测量发动机转速装置是由电点火分电器代替的，即将它发出的点火脉冲换算成转速参量；在微机中设置了以转速为目标函数的闭环自适应控制程序，即在含有最佳空燃比分布场数据的内部存贮器内，找出最佳工作点大致位置后，就以转速为调节目标，调整数控阀，改变附加进气，找到实际的最佳工作点和保持运行的控制程序；此外，在微机中还设置了强制怠速断油的控制程序。

在上述的节油系统中，所说的节气门位置开关是由不相等的分段金属膜片和带弹性的滑动触头所组成；分段膜片的段数为八段，滑动触头的触点宽度大于各分段膜片的空隙。