[发明专利]多功能汽车燃油喷射控制系统

说明书

本发明涉及一种用于汽车发动机燃料供给的多功能汽车燃油低压喷射控制系统。

目前，国内外通常采用的量调节式内燃发动机燃油供给是借助真空吸力喷出，同空气混合后，被发动机吸入气缸的。除采用降低主量孔处真空度补偿的主供油系统外，还需加装加浓装置、起动装置、加速泵、怠速系统等辅助系统。现有的汽车发动机燃料供给系统，由于采用机械方式控油，因而很难实现最佳供油。又因燃油借助真空吸力喷出，故雾化程度较差，充气系数小。另外，目前的汽车发动机燃料供给系统没有强制怠速自动断油和直接断油功能，也没有发动机转速和节气门开度仪表数字显示功能。尤其在怠速和小负荷运转时，排放污染严重。

本发明的任务在于提供一种多功能汽车燃油喷射控制系统，该系统通过对发动机进气流量、转速、节气门开度等参数的测量和单片机处理，对发动机燃料供给进行最佳调节，并通过强制怠速断油、直接断油以及对发动机转速、节气门开度的仪表数字显示，达到节油和降低污染的目的。

本发明是这样实现的。该系统由单片机1、发动机空气进气流量传感器2、发动机转速传感器3、节气门开度传感器4、仪表显示电路5、控制信号输出电路6、执行机构7和电源电路8组成。本系统以单片机为核心，通过测量发动机参数（进气流量、转速、节气门开度），由相应传感器将数据输入单片机，经单片机按设计的程序处理后，输出控制数据，再将其经控制信号输出电路转换成执行机构中电动喷油泵能接受的控制信号，调节供油量为最佳;燃油经喷油泵输出与空气混合后，被发动机由进气管吸入，保证发动机正常工作。同时，通过程序控制，实现强制怠速断油功能和节气门开度、发动机转速仪表数字显示功能。

在本系统中，电源电路8经导线分别与单片机1、传感器2、3、4、仪表显示电路5、控制信号输出电路6和执行机构7连接（见附图1）;传感器2、3、4、仪表显示电路5、控制信号输出电路6均通过单片机控制线和输入/输出通道与单片机1相连。其中，单片机1、传感器2、3、4、控制信号输出电路6和电源电路8组装在一块电路板上，并和执行机构7进行机电一体化组装，执行机构7安装在汽车发动机进气口，仪表显示电路安装在仪表盘上。

本系统工作原理如下：当驾驶员断开汽车电源时，不管发动机是否运转，本系统均因断电而直接断油;当驾驶员接通汽车电源起动发动机时，发动机运转，本系统随之工作。此时，发动机进气口的进气流量传感器2的机械部件旋子在空气带动下旋转，其转速与进气流量成正比。进气流量传感电路输出频率与旋子转速成正比的脉冲信号，该脉冲信号经整形后触发单稳态触发电路，对单片机1发出中断信号。单片机1响应中断，利用定时/计数器测量进气流量传感器输出脉冲周期，输入数据，从而计算出进气流量。同时，转速传感器3的机械部件发动机分电器白金开闭，其频率与发动机转速成正比。此开闭信号经转速传感电路输出，经整形后触发单稳态触发电路，对单片机1发出中断信号。单片机1响应中断利用定时/计数器测量转速传感器输出脉冲周期，输入数据，从而计算出发动机转速。节气门开度传感器4为一与节气门联轴的电位器，它随着节气门开度的变化输出与之成正比的电位信号。当单片机需要此参数时，通过程序控制将电位信号经模-数转换器转换成与单片机兼容的数据，单片机采取程序查询的方式输入数据，从而计算出节气门开度。单片机在程序控制下对发动机转速、节气门开度、进气流量3个测量数据进行处理，然后一方面对仪表显示电路输入发动机转速、节气门开度两参数的BCD码，使仪表进行数字显示，另一方面对发动机燃油供给进行最佳调节。

对发动机燃油供给调节过程如下：

当汽车电源接通但发动机尚未工作（即转速为0）时，系统通过单片机判断，只显示转速、节气门开度两参数，不对发动机供油;当发动机起动为起动转速时，系统通过单片机判断，按固定的起动混合气浓度a计算并对供油量加以调节;发动机正常工作时，通过负荷-混合气浓度曲线描述函数，计算所需混合气浓度a，并以此计算、调节供油量（由于量调节发动机对发动机负荷是通过调节节气门开度来实现的，故描述函数以节气门开度为变量，同时随着发动机转速的变化以转速为变量对a加以补偿）;当通过单片机判断发动机转速大于怠速转速而节气门开度处于怠速位置时，切断供油。单片机对执行机构喷油泵的控制通过输出控制电路来实现，控制信号输出电路将输入的控制数据转换成喷油泵能接受的电压信号，控制喷油泵最佳供油。为提高燃油雾化程度，可采用适当的雾化装置。